歐姆龍演示模型預測控制與學習控制 PLC預測機械運轉誤差先行校正
“歐姆龍在“系統控制展2015”(2015年12月2~4日,東京有明國際會展中心)上,參考展出了利用PLC(可編程控制器)“NX/NJ系列”模擬機械運轉,以高于以往的精度和速度來控制生產設備的演示。因為生產設備安裝的伺服馬達和驅動機構存在個體差,對指示做出響應的時間存在延遲,所以設備并不會嚴格按照PLC指示的時間和位置動作。如果生產的產品對于精度的要求高,而且必須高速生產,指示與實際運轉之間就會出現明顯的誤差,為此,歐姆龍為PLC配備了校正誤差的功能。
校正的一個方法是模型預測控制。在PLC上先設置生產設備的各驅動軸執行指示情況的模型。根據模型,PLC可以預測出設備稍后的運轉情況。如果預測到運轉會偏離預期位置,或是晚于預期時刻,就會通過調整指令,使運轉符合預期。用戶在改進指令方法時,還可以利用PLC檢驗方法是否有效。
另一個方法是學習控制。根據下達指示時各驅動軸的執行情況調整指令。這種方法不在PLC內制作模型。本次演示的學習方法比較簡單,只是根據運轉結果中出現的偏差增減指令值,除此之外,也可以嵌入先進的學習算法。
另外,歐姆龍還參考展出了高精度同步各驅動軸的演示。演示內容是使轉動圓板上的1點,與在水平面內沿兩軸移動的指針的位置保持一致,借此同步3個驅動軸(圖)。通過預判每個軸響應的延遲情況,提前向延遲的軸發送指令,使動作保持一致。用戶有望通過NX/NJ系列的部件程序(功能塊)利用這項控制功能。該公司表示:“伺服馬達等多臺同時運轉的設備在實際工作的時候,大都會出現偏差。為此而感到煩惱的用戶,肯定能理解演示的意義”(歐姆龍)。
NX/NJ系列的處理器與個人電腦一樣,由美國英特爾公司制造(“酷睿i7”等),可以完成與個人電腦相同的計算,因此也可以實現模型預測控制等。歐姆龍還參考展出了正在開發的“Sysmac IPC(Industrial PC)”,該設備通過分配處理器內核用來運行Windows,能夠同時執行控制與Windows數據處理。將爭取在2016年春季以后上市。