موشن کنٹرول صنعتی کنٹرول کے میدان میں ایک کور ہے، جو پرنٹنگ، پیکیجنگ، اسمبلی اور دیگر صنعتی منظرناموں میں بہت بڑا کردار ادا کرتا ہے۔ موشن کنٹرول موٹر کنٹرول سے شروع ہوا، موٹر کنٹرول کا کام ایک موٹر ٹارک، رفتار، پوزیشن اور دیگر پیرامیٹرز کو کنٹرول کرنا ہے، تاکہ موٹر مخصوص کارروائی کو مکمل کر سکے۔ موشن کنٹرول ایک سے زیادہ موٹروں کے کنٹرول کو حاصل کرنے کے لئے موٹر کنٹرول پر مبنی ہے، موشن کنٹرول سسٹم خود بخود متعدد موٹروں کو مخصوص تحریک کو مکمل کرنے کے لیے مربوط کرتا ہے۔ پیچیدہ اور عین مطابق موشن کنٹرول سسٹم کا اطلاق نہ صرف پیداواری لاگت کو بہت کم کرتا ہے، بلکہ پروسیسنگ میں غلط کام کے واقعات کو بھی کم کرتا ہے اور مصنوعات کے معیار کو بہتر بناتا ہے۔ آج کل، صنعتی پیداوار آٹومیشن ٹیکنالوجی کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، مختلف قسم کے موشن کنٹرول سسٹم لاجسٹک انڈسٹری اور بڑی اسمبلی لائنوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔
روبوٹ بازو جو ہمارے وژن میں اکثر نظر آتا ہے صنعتی پیداوار میں مدد کے لیے موشن کنٹرول سسٹم کا سب سے اہم لنک ہے۔ اس وقت دنیا کے جدید ترین روبوٹ بازو میں 7 گیئر لیس جوڑ ہیں، ہر موٹر مشترکہ حرکت کرتی ہے۔ جب ہیرا پھیری نارمل کام میں ہوتی ہے، تو موشن کنٹرول سسٹم ایک ہی وقت میں سات موٹروں کو مربوط کرتا ہے، تاکہ ہیرا پھیری کرنے والا خلا میں کسی بھی مقام پر اشیاء کو آسانی سے پکڑ سکے۔ صرف یہی نہیں، یہ دیگر پیچیدہ افعال بھی انجام دے سکتا ہے، یہ لوگوں کو صاف کرنے یا کوئی آلہ بجانے میں بھی مدد کر سکتا ہے۔
کچھ سال پہلے، صاف کرنے والے روبوٹس انٹرنیٹ پر موشن کنٹرول کے مظہر کے طور پر پھٹ گئے۔ موشن کنٹرول سسٹم موٹر کو مختلف اعمال انجام دینے کے لیے چلائے گا، تاکہ روبوٹ اس کام کو مؤثر طریقے سے مکمل کر سکے۔ فیکٹری میں، روبوٹ بازو بڑے پیمانے پر اسمبلی لائن میں استعمال کیا جاتا ہے، آٹوموبائل مینوفیکچرنگ اسمبلی لائن میں، روبوٹ بازو ویلڈنگ اور اسمبلی کو مکمل کرنے کے لیے دسیوں کلو گرام یا یہاں تک کہ سینکڑوں کلو گرام پرزے آسانی سے اٹھا سکتا ہے۔ ہم دیکھ سکتے ہیں کہ موشن کنٹرول سسٹم نہ صرف صنعت بلکہ ہماری زندگیوں میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔
موشن کنٹرول سسٹم کو سمجھنے کے لیے ضروری ہے کہ موشن کمانڈ کے ایگزیکیوٹرز پر توجہ مرکوز کی جائے یعنی موٹر۔ موشن کنٹرول سسٹم میں استعمال ہونے والی زیادہ تر موٹریں سٹیپر موٹرز اور سرو موٹرز ہیں۔ مندرجہ ذیل Xiaobian مختصر طور پر دو قسم کی موٹروں کو متعارف کرائے گا۔
1 سٹیپ موٹر
سٹیپنگ موٹر ان پٹ پلس سگنل کو کونیی نقل مکانی میں تبدیل کر سکتی ہے، سٹیپنگ موٹر کے عام آپریشن میں، موٹر کی رفتار، پوزیشن، پلس یا مائنس کی رفتار صرف پلس سگنلز کی فریکوئنسی اور تعداد پر منحصر ہوتی ہے، اور بوجھ کی تبدیلی سے متاثر نہیں ہوتی۔ . جب سٹیپر موٹر ڈرائیور کو پلس سگنل ملتا ہے، تو وہ سٹیپر موٹر کو مقررہ سمت میں ایک مقررہ زاویہ پر گھومنے کے لیے چلاتا ہے۔ اسے "اسٹیپ اینگل" کہا جاتا ہے اور اس کی گردش قدم بہ قدم، ایک وقت میں ایک قدم پر کی جاتی ہے، اور اسی جگہ سے سوتیلی موٹر کا نام آتا ہے۔
2 سروو موٹر
سروو موٹر موصول ہونے والے برقی سگنل کو موٹر شافٹ پر کونیی نقل مکانی آؤٹ پٹ میں تبدیل کرتی ہے۔ سروو موٹر ڈرائیور برقی مقناطیسی میدان بنانے کے لیے تھری فیز بجلی کو کنٹرول کرتا ہے، اور روٹر مقناطیسی میدان کے عمل کے تحت گھومتا ہے۔ سروو موٹر کا انکوڈر ڈرائیور کو سگنل واپس کرتا ہے، اور ڈرائیور فیڈ بیک ویلیو اور ٹارگٹ ویلیو کے درمیان موازنہ کے مطابق روٹر کے گردشی زاویے کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔
دو قسم کی موٹروں کا موازنہ
1. کنٹرول کے مختلف طریقے
سٹیپر موٹر اوپن لوپ کنٹرول کو اپناتی ہے، سروو موٹر کلوز لوپ کنٹرول کو اپناتی ہے، دو کنٹرول طریقوں کے درمیان فرق یہ ہے کہ بند لوپ کنٹرول ہدف کی قیمت اور اصل قدر کا موازنہ کرے گا، موٹر کی پوزیشن کو ایڈجسٹ کرے گا، کنٹرول کی درستگی کے مقابلے میں سروو موٹر سٹیپر موٹر سے بہتر ہے۔
2. مختلف کنٹرول کی درستگی
سٹیپر موٹر کے جتنے زیادہ مراحل ہوں گے، اس کی درستگی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ {{0}} فیز موٹر کی قیمت کم ہے، لیکن کمپن کم رفتار پر بڑی ہوتی ہے، اور ٹارک تیز رفتاری سے گرتا ہے۔ 5-فیز موٹر میں چھوٹی کمپن اور اچھی تیز رفتار کارکردگی ہے، جو کہ 2-فیز موٹر کی رفتار سے 30~50 فیصد زیادہ ہے، اور بعض مواقع پر سروو موٹر کو بھی بدل سکتی ہے۔ سروو موٹر کا اپنا انکوڈر ہوتا ہے، انکوڈر کا پیمانہ جتنا زیادہ ہوگا، درستگی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ عام طور پر، سروو موٹر کی درستگی 0.036 ڈگری سٹیپر موٹر کے سٹیپ اینگل کے برابر ہے، یقیناً سٹیپر موٹر کا اتنا چھوٹا سٹیپ اینگل نہیں ہے، جنرل سٹیپر موٹر کا سٹیپ اینگل 1.8 ہے، اوپر یہ صرف ایک استعارہ ہے، اس طرح، اعلی صحت سے متعلق موشن کنٹرول کے نفاذ میں، سروو موٹر کی کارکردگی سٹیپر موٹر سے کہیں زیادہ ہے۔
3. کم تعدد کی مختلف خصوصیات
سروو موٹرز کے برعکس، سٹیپر موٹرز کم رفتار پر کم رفتار کمپن کے رجحان پر قابو پانے کے لیے ڈیمپنگ ٹیکنالوجی یا سب ڈویژن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتی ہیں۔ کم رفتار پر سٹیپر موٹر اب بھی کمپن رجحان کا شکار ہے، اور امدادی موٹر تیز رفتار یا کم رفتار پر کوئی بات نہیں کمپن رجحان ظاہر نہیں کرے گا.
4. مختلف کھیلوں کی کارکردگی
اوپن لوپ کنٹرول کے لیے اسٹیپر موٹر، سٹارٹنگ فریکوئنسی بہت زیادہ ہے یا بوجھ بہت زیادہ ہے جس سے قدم کے نقصان کے رجحان کا سبب بننا آسان ہے، اسٹاپ اسپیڈ بہت زیادہ ہے رجحان کو اوور شوٹ کرنا آسان ہے، بند لوپ کنٹرول کے لیے سروو موٹر، سروو ڈرائیو براہ راست فیڈ بیک کا نمونہ لے سکتی ہے۔ موٹر انکوڈر کی تشکیل شدہ اندرونی رفتار لوپ اور پوزیشن لوپ کے سگنل، عام طور پر قدم نقصان یا overshoot رجحان ظاہر نہیں کرے گا.
5. رفتار اس کے مطابق مختلف ہوتی ہے۔
سٹیپر موٹر کو جامد سے کام کرنے کی رفتار کو تیز کرنے میں سیکڑوں ملی سیکنڈ لگتے ہیں، جبکہ سروو موٹر عام طور پر صرف چند ملی سیکنڈ لیتی ہے، جسے کنٹرول کے ایسے مواقع کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جن میں تیز رفتار شروع اور رکنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
مندرجہ بالا موازنہ سے، امدادی موٹر کارکردگی کے بہت سے پہلوؤں میں سٹیپر موٹر سے بہتر ہے، کیا ہم موٹر ماڈل کے انتخاب میں نہیں ہیں جب لائن پر تمام امدادی موٹر؟ ایسا نہیں ہے، سروو موٹر کی قیمت سٹیپر موٹر سے بہت زیادہ ہوگی، سٹیپر موٹر لاگت کی کارکردگی کے لحاظ سے سرو موٹر کو مات دے گی، دونوں موٹرز کی خصوصیات میں مہارت حاصل کرنے کے بعد، مختلف ضروریات کے مطابق، یہ خاص طور پر اہم ہے۔ صحیح قسم کی موٹر کا انتخاب کریں۔
موشن کنٹرول سسٹم نہ صرف موٹرز اور ڈرائیوز پر مشتمل ہوتے ہیں بلکہ ان سے زیادہ اہم کنٹرول، کنٹرول اسکیمیں یا الگورتھم ہیں جو متعدد موٹروں کی حرکت کو مربوط کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک موشن سسٹم ہے جس میں دو موٹروں سے چلنے والی ایک ٹرن ٹیبل فلم سے بھری ہوئی ہے، تاکہ فلم کو بغیر ٹوٹے ایک مقررہ رفتار سے ایک ٹرن ٹیبل سے دوسری تک ہٹایا جا سکے۔ فلم سمیٹنے کے عمل میں، دو ٹرن ٹیبل کا سمیٹ قطر مسلسل بدلتا رہے گا۔ اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ فلم ٹوٹے اور مخصوص فلم سمیٹنے کی رفتار کو پورا نہ کرے، دو موٹروں کی رفتار کو مسلسل ایڈجسٹ کرنا ضروری ہے۔ اس صورت میں، بند لوپ کنٹرول کرنے کے لیے PID الگورتھم کی ضرورت ہوتی ہے، تاکہ کنٹرول شدہ آبجیکٹ کی فیڈ بیک ویلیو: ٹینشن موٹر کی رفتار کو متاثر کرتی ہے۔ اس طرح، سرو موٹر کی تیز رفتار ردعمل کی کارکردگی پر انحصار کرتے ہوئے، جب تناؤ بہت بڑا ہوتا ہے تو رفتار کم ہوجاتی ہے، اور جب تناؤ بہت چھوٹا ہوتا ہے تو رفتار تیز ہوجاتی ہے۔ مسلسل ایڈجسٹمنٹ کے تحت، فلم کی کشیدگی اور سمیٹ کی رفتار ضروریات کو پورا کرتی ہے.
پی آئی ڈی الگورتھم کے علاوہ، ہیرا پھیری والے کنٹرول سسٹم میں 6 ڈگری آزادی یا حتیٰ کہ 7 ڈگری آزادی کے ساتھ موشن ڈیفرینس کمپلیمنٹ الگورتھم بھی استعمال کیا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ ہیر پھیر مخصوص پوزیشن پر چلتا ہے۔ موشن کنٹرول سسٹم اسکیم کا معیار اس بات کا تعین کرتا ہے کہ آیا نظام محفوظ اور قابل اعتماد ہے، اور کیا کارکردگی زیادہ ہے۔ بہترین پروگرام ڈیزائن کرنے کی صلاحیت ہمیں مزید مسابقتی بنا دے گی۔