PLCopen नियंत्रक में, समन्वय प्रणाली स्वतंत्रता की छह डिग्री (DOFs) को परिभाषित करने के लिए संदर्भ बिंदु है। इंजीनियरों को यह समझने की जरूरत है कि विभिन्न समन्वय प्रणालियां कैसे परस्पर क्रिया करती हैं और समझने के लिए कौन से फ्रेम महत्वपूर्ण हैं।
समन्वय प्रणालियों के बीच अंतर को समझना, और वे एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं, समूहों का उपयोग करके सफल गति नियंत्रण प्राप्त करने की कुंजी है। PLCopen के भाग 4 में, IEC6111-3 प्रोग्राम योग्य नियंत्रक गति नियंत्रण के लिए वैश्विक मानक, समूहों का उपयोग करके बहु-अक्ष समन्वित गति की अवधारणा पेश की गई है। एक समूह कुल्हाड़ियों का एक संग्रह है जो तीन आयामों में गति का मार्ग प्रदान करने के लिए एक सामान्य तंत्र के अनुसार एक साथ काम करता है। उदाहरणों में गैन्ट्री सिस्टम, आर्टिकुलेटेड आर्म रोबोट, त्रिकोणीय रोबोट या कनेक्टिंग मैकेनिज्म शामिल हैं; डिवाइस के बहुआयामी आंदोलन को प्राप्त करने के लिए कई अक्ष एक साथ काम करते हैं।
नई कार्यक्षमता के भाग के रूप में, नियंत्रकों में समन्वय प्रणालियों की अवधारणा समझने के लिए एक महत्वपूर्ण विषय बन गई है। समन्वय प्रणाली एक संदर्भ बिंदु है जो स्वतंत्रता की छह डिग्री (डीओएफ) को परिभाषित करता है: कार्टेशियन निर्देशांक के लिए एक्स, वाई, और जेड, और आरएक्स, आरयू, और आरजे कोण प्रत्येक धुरी के घूर्णन की डिग्री का वर्णन करते हैं (यूलर कोण कहा जाता है) .
नियंत्रण में प्रत्येक तंत्र, घटक या कार्य की इकाई की अपनी समन्वय प्रणाली होती है। चूंकि PLCopen कंट्रोलर कई समूहों को नियंत्रित कर सकता है, प्रत्येक समूह कई हिस्सों पर काम करता है, इसलिए प्रोग्रामर के लिए यह समझना महत्वपूर्ण है कि विभिन्न समन्वय प्रणालियां कैसे परस्पर क्रिया करती हैं।
प्रत्येक निर्देशांक प्रणाली का एक मूल होता है, जिसका उपयोग सभी निर्देशांकों में शून्य बिंदु को परिभाषित करने के लिए किया जाता है। प्रत्येक अक्ष की दिशा दाहिने हाथ के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है (चित्र 1 देखें)। यदि तर्जनी X की सकारात्मक दिशा में इंगित करती है, तो विस्तारित मध्य उंगली (तर्जनी के समकोण पर) Y की सकारात्मक दिशा में इंगित करती है, और विस्तारित अंगूठा Z की सकारात्मक दिशा में इंगित करता है।
कोण की दिशा दाहिने हाथ के सर्पिल नियम (चित्र 2 देखें) का उपयोग करके निर्धारित की जाती है। अंगूठा धुरी की सकारात्मक दिशा में इशारा करता है, और उंगली धुरी के चारों ओर धुरी के सकारात्मक घुमाव की दिशा में झुकती है।
मोटर की स्थिति
अंत में, नियंत्रक व्यक्तिगत मोटर्स की स्थिति को नियंत्रित करता है। समूह में प्रत्येक अक्ष की अपनी अक्ष समन्वय प्रणाली (ACS) होती है, जो मोटर की घूर्णन स्थिति होती है। अधिकांश जटिल तंत्रों के लिए, जैसे कि आर्टिकुलेटेड आर्म रोबोट, त्रिकोणीय रोबोट और कनेक्शन तंत्र, एकल अक्ष समन्वय प्रणाली की स्थिति का मतलब यह नहीं है कि कुछ भी अकेले किया जाता है; यह इन कुल्हाड़ियों के समन्वय के माध्यम से है कि गतिज गणनाओं का उपयोग करके मशीनरी की स्थिति निर्धारित की जाती है। ये गणना नियंत्रक के अंदर या एक स्टैंडअलोन रोबोट नियंत्रक द्वारा की जा सकती हैं।
प्रत्येक समूह के लिए मूल समन्वय प्रणाली मशीन समन्वय प्रणाली (MCS) है। मशीन निर्माता मशीन समन्वय प्रणाली के स्रोत को परिभाषित करता है। आर्टिकुलेटेड आर्म रोबोट और त्रिकोणीय रोबोट के लिए, यह आमतौर पर रोबोट के आधार पर स्थित होता है। नियंत्रक तब टूलबोर्ड समन्वय प्रणाली (टीपीसीएस) निर्धारित करने के लिए किनेमेटिक गणना करता है, जो मशीन का ही अंतिम बिंदु है। यह समन्वय प्रणाली स्वयं प्रोग्रामर के लिए उपयोगी नहीं है, लेकिन इसका उपयोग उपकरण स्थान की उत्पत्ति को परिभाषित करने के लिए किया जा सकता है। चाकू की अपनी समन्वय प्रणाली होती है, जिसका नाम है टूल कोऑर्डिनेट सिस्टम (TCS)।
पद आदेश
आमतौर पर, उपकरण मशीन के अंत में केंद्रित होता है, इसलिए यह टूलबोर्ड समन्वय प्रणाली के प्लस जेड दिशा में ऑफ़सेट के रूप में सरल हो सकता है, और रोटेशन के लिए एक आरजे घटक की आवश्यकता भी हो सकती है। उपकरण समन्वय प्रणाली का उपयोग आमतौर पर धीमी गति से चलने और शिक्षण पदों के लिए किया जाता है, लेकिन अक्सर स्वचालित गति में इसका उपयोग नहीं किया जाता है। टूल कोऑर्डिनेट सिस्टम का मूल टूल सेंटर पॉइंट (TCP) है, जो कमांड विस्थापन का शुरुआती बिंदु है। जब मशीन समन्वय प्रणाली में बदलाव का आह्वान किया जाता है, तो यह उपकरण केंद्र बिंदु होता है जो उस स्थिति में जाता है (चित्र 3 देखें)।
चूंकि प्रत्येक समूह की अपनी मशीन समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति होती है, इसलिए कई समूहों को अंतरिक्ष में एक ही स्थिति में ले जाने के लिए प्रत्येक समूह को अपनी मशीन समन्वय प्रणाली की स्थिति के सापेक्ष अपनी स्थिति निर्देश की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि दो पिकअप रोबोट एक ही कन्वेयर से आइटम उठाते हैं, तो प्रत्येक पिकअप कन्वेयर बेल्ट पर एक ही स्थिति में जाता है, विभिन्न मशीन समन्वय प्रणाली स्थिति निर्देशों की आवश्यकता होती है।
समान साझा स्थानों में विस्थापन को आसान बनाने के लिए, प्रत्येक समूह के लिए मशीन समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति विश्व समन्वय प्रणाली (डब्ल्यूसीएस) की उत्पत्ति से प्राप्त की जा सकती है, साथ ही ऑफ़सेट। प्रत्येक कार्य इकाई में विश्व समन्वय प्रणाली का केवल एक स्रोत होता है। जब आप एक समूह को कॉन्फ़िगर करते हैं, तो आपको विश्व समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति के लिए ऑफ़सेट परिभाषित करने की आवश्यकता होती है। यह कई एजेंसियों को प्रोग्रामिंग को आसान बनाने के लिए एक सामान्य समन्वय प्रणाली का उपयोग करने की अनुमति देता है।
विचार करने के लिए अंतिम समन्वय प्रणाली घटक समन्वय प्रणाली (पीसीएस) है। इस समन्वय प्रणाली का उपयोग विश्व अंतरिक्ष में प्रत्येक वस्तु की स्थिति और अभिविन्यास को परिभाषित करने के लिए किया जाता है। इस समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति भाग पर स्थित है और भाग के साथ चलती है। यह अलग-अलग हिस्सों पर काम करते समय उपयोगी होता है, जैसे पिक-एंड-प्लेस एप्लिकेशन में। अन्य अनुप्रयोगों में कन्वेयर ट्रैकिंग शामिल है, जिसमें घटक एक कन्वेयर बेल्ट के साथ चलते हैं। इस मामले में, घटक समन्वय प्रणाली विश्व समन्वय प्रणाली और मशीन समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति के सापेक्ष चलती है, इसलिए मशीन के उपकरण केंद्र बिंदु को एक विशिष्ट घटक समन्वय प्रणाली की स्थिति में ले जाने से विभिन्न के बीच बदलते ऑफसेट को ध्यान में रखना चाहिए समन्वय प्रणाली (चित्र 4 देखें)।
समन्वय प्रणालियों के बीच अंतर को समझना, और वे एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं, IEC में समूहों का उपयोग करके सफल गति नियंत्रण की कुंजी है। वांछित संचालन को पूरा करने के लिए विभिन्न समन्वय प्रणालियां एक साथ काम करती हैं।
कन्वेयर बेल्ट ट्रैकिंग का उदाहरण
एक कन्वेयर बेल्ट ट्रैकिंग एप्लिकेशन में, ट्रैकिंग क्षेत्र की प्रारंभिक स्थिति में टूल सेंटर पॉइंट का पता लगाने के लिए मशीन समन्वय प्रणाली में टूल सेंटर पॉइंट को स्थानांतरित करने के लिए पहला आदेश हो सकता है। भाग की स्थिति और अभिविन्यास को परिभाषित किया गया है, और ट्रांसमीटर ट्रैकिंग रूटीन तंत्र मशीन की समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति के भाग की ऑफसेट की गणना करता है। यह ऑफ़सेट भाग के घटक समन्वय प्रणाली और मशीन समन्वय प्रणाली और कन्वेयर के ट्रैकिंग फ़ंक्शन के बीच संबंध को परिभाषित करता है। घटक समन्वय प्रणाली के ऑफसेट को भाग के चलने के रूप में समायोजित किया जाता है। उपयोगकर्ता तब भाग लेने के लिए भाग समन्वय प्रणाली स्थान में एक चाल को परिभाषित करता है। चूंकि घटक समन्वय प्रणाली ऑफसेट में 6 डिग्री की स्वतंत्रता है, यदि आवश्यक हो तो कन्वेयर बेल्ट पर बॉक्स खोलना भी प्राप्त किया जा सकता है। उपयोगकर्ता तब भाग लेने के लिए भाग समन्वय प्रणाली स्थान में विस्थापन करता है।
टूल ओरिएंटेशन स्वचालित रूप से भाग (यदि आवश्यक हो) से मेल खाता है, और समन्वय प्रणालियों के बीच ऑफ़सेट ने इन कारकों को ध्यान में रखा है। प्रत्येक पिकअप के लिए एक ही भाग समन्वय प्रणाली की स्थिति का उपयोग किया जाता है, और भाग समन्वय प्रणाली केवल तभी बदलती है जब एक नया भाग सामने आता है। चूंकि कन्वेयर बेल्ट ट्रैकिंग फ़ंक्शन घटक समन्वय प्रणाली के ऑफ़सेट को लगातार अद्यतन करता है, इसलिए घटक आंदोलन समस्या को हल करने के लिए उपकरण केंद्र बिंदु को कन्वेयर बेल्ट की सकारात्मक दिशा के साथ भी ट्रैक किया जाता है।