RD78G4 - Module Motion 4 trục Mitsubishi MELSEC iQ-R, điều khiển Servo qua CC-Link IE TSN

Motion Module RD78G4 là gì?

RD78G4 là Motion Module dành cho PLC Mitsubishi MELSEC iQ-R. Khác với module I/O thông thường, RD78G4 chuyên xử lý các tác vụ điều khiển chuyển động và phối hợp với các servo amplifier Mitsubishi để thực hiện các chuyển động chính xác.

Module có khả năng điều khiển tối đa 4 trục, đồng thời sử dụng CC-Link IE TSN để kết nối với hệ thống servo. Mitsubishi Electric hỗ trợ kết nối RD78G4 với các servo amplifier thuộc dòng MELSERVO-J5, bao gồm MR-J5-G, MR-J5W-G và MR-J5D-G4.

Điều khiển tối đa 4 trục Servo

Điểm nổi bật nhất của RD78G4 Mitsubishi là khả năng điều khiển tối đa 4 trục trong một Motion Module.

Module có thể sử dụng trong các hệ thống cần phối hợp nhiều chuyển động như:

• Máy đóng gói
• Máy cắt
• Máy dán nhãn
• Máy Pick & Place
• Máy lắp ráp tự động
• Máy cuộn và xả vật liệu
• Máy gia công
• Máy CNC và các máy chuyên dụng
• Hệ thống nhiều trục Servo

Với khả năng điều khiển 4 trục, RD78G4 phù hợp với các máy có số lượng trục vừa phải nhưng yêu cầu đồng bộ chuyển động chính xác.

Chu kỳ xử lý tối thiểu 62,5 μs

RD78G4 hỗ trợ nhiều mức chu kỳ vận hành từ 62,5 μs đến 8 ms. Chu kỳ tối thiểu 62,5 μs giúp Motion Module có khả năng xử lý các tác vụ điều khiển chuyển động nhanh.

Các mức chu kỳ được hỗ trợ gồm:

62,5 μs / 125 μs / 250 μs / 500 μs / 1 ms / 2 ms / 4 ms / 8 ms

Việc lựa chọn chu kỳ phụ thuộc vào yêu cầu của ứng dụng, số lượng trục và cấu hình điều khiển.

Giao tiếp CC-Link IE TSN

RD78G4 sử dụng CC-Link IE TSN làm phương thức kết nối servo amplifier.

CC-Link IE TSN là mạng Ethernet công nghiệp hỗ trợ đồng bộ thời gian, cho phép truyền dữ liệu điều khiển chuyển động và dữ liệu I/O trên cùng hạ tầng mạng.

RD78G4 hỗ trợ tối đa 121 trạm kết nối bao gồm trạm master theo thông số của Mitsubishi Electric và khoảng cách tối đa giữa các trạm là 100 m.

Kết nối Servo MELSERVO-J5

RD78G4 được thiết kế để kết nối với các servo amplifier Mitsubishi thuộc dòng MELSERVO-J5.

Các dòng servo amplifier được hỗ trợ gồm:

• MR-J5-G
• MR-J5W-G
• MR-J5D-G4

Sự kết hợp giữa RD78G4 và MELSERVO-J5 tạo thành hệ thống Motion Control tốc độ cao, phù hợp với các máy cần định vị chính xác và đồng bộ nhiều trục.

Hỗ trợ nhiều chế độ điều khiển chuyển động

RD78G4 hỗ trợ các phương pháp điều khiển Motion Control quan trọng:

Điều khiển vị trí

Cho phép servo di chuyển đến vị trí mục tiêu với độ chính xác cao.

Điều khiển tốc độ

Điều khiển tốc độ chuyển động của trục Servo theo giá trị được thiết lập.

Điều khiển mô-men xoắn

Cho phép thực hiện các ứng dụng yêu cầu kiểm soát Torque của động cơ Servo.

Điều khiển đồng bộ

Các trục có thể được đồng bộ với nhau hoặc với các trục Master tùy cấu hình ứng dụng.

Điều khiển Cam

RD78G4 hỗ trợ Cam Control, phù hợp với các máy có chuyển động điện tử tương tự cơ cấu cam cơ khí. 

Nội suy tuyến tính tối đa 4 trục

RD78G4 hỗ trợ Linear Interpolation tối đa 4 trục.

Điều này cho phép nhiều trục Servo phối hợp chuyển động theo quỹ đạo tuyến tính, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu chuyển động phối hợp.

Ngoài ra, module hỗ trợ Circular Interpolation 2 trục, đáp ứng các ứng dụng cần chuyển động theo quỹ đạo cung tròn. 

Hỗ trợ PLCopen Motion Control FB

Một ưu điểm của RD78G4 là hỗ trợ thư viện PLCopen® Motion Control Function Blocks.

Nhờ đó, người lập trình có thể sử dụng các Function Block theo chuẩn PLCopen để xây dựng chương trình điều khiển Motion.

Mitsubishi Electric cung cấp thư viện Motion Control FB giúp đơn giản hóa việc thực hiện các chức năng như định vị và nội suy. 

Bộ xử lý đa lõi

RD78G4 sử dụng multi-core processor cho Motion Control.

Kiến trúc này cho phép phân bổ tải xử lý giữa Motion Module và PLC CPU, giúp duy trì hiệu suất khi số lượng tác vụ điều khiển tăng lên.

Đây là một trong những điểm nổi bật của dòng Motion Module RD78G.

Bộ nhớ chương trình 16 MB

RD78G4 có 16 MB built-in ROM dành cho chương trình trong chế độ PLCopen Motion Control FB. 

Module cũng hỗ trợ SD memory card để lưu trữ dữ liệu mở rộng theo cấu hình hệ thống. 

Bảng thông số kỹ thuật RD78G4

Thông số kỹ thuật	RD78G4
Thương hiệu	Mitsubishi Electric
Dòng sản phẩm	MELSEC iQ-R
Mã sản phẩm	RD78G4
Loại module	Motion Module
Số trục điều khiển tối đa	4 trục
Mạng kết nối Servo	CC-Link IE TSN
CC-Link IE TSN Certified Class	Class B
Khoảng cách tối đa giữa các trạm	100 m
Số trạm kết nối tối đa	121 trạm, bao gồm Master
Chu kỳ vận hành	62,5 μs đến 8 ms
Chu kỳ nhỏ nhất	62,5 μs
Linear Interpolation	Tối đa 4 trục
Circular Interpolation	2 trục
Positioning Control	Có
Speed Control	Có
Torque Control	Có
Synchronous Control	Có
Cam Control	Có
Trapezoidal acceleration/deceleration	Có
Jerk acceleration/deceleration	Có
Absolute position system	Có
Touch probe	Có
Servo amplifier	MR-J5-G / MR-J5W-G / MR-J5D-G4
Số điểm I/O chiếm dụng	32 điểm
Số slot chiếm dụng	1 slot
Cổng CC-Link IE TSN	1 port
Bộ nhớ chương trình tích hợp	16 MB
Bộ nhớ mở rộng	SD memory card
Giao tiếp Peripheral	Qua CPU Module – USB/Ethernet
Dòng tiêu thụ 5V DC	1,93 A
Kích thước	106 × 27,8 × 110 mm
Khối lượng	Khoảng 0,26 kg

 

RD78G4 sử dụng với Servo Mitsubishi như thế nào?

Một cấu hình điển hình có thể được triển khai theo sơ đồ:

PLC MELSEC iQ-R + RD78G4 → CC-Link IE TSN → Servo Amplifier MR-J5 → Servo Motor

RD78G4 đảm nhiệm việc xử lý Motion Control, trong khi Servo Amplifier thực hiện điều khiển động cơ Servo.

Nhờ sử dụng CC-Link IE TSN, hệ thống có thể truyền dữ liệu điều khiển và trạng thái giữa Motion Module và Servo Amplifier với khả năng đồng bộ cao.

RD78G4 và MR-J5-G

MR-J5-G là một trong các servo amplifier được Mitsubishi Electric công bố hỗ trợ kết nối với RD78G4.

Cấu hình này phù hợp với những ứng dụng cần:

• Định vị tốc độ cao
• Điều khiển vị trí chính xác
• Đồng bộ nhiều trục
• Điều khiển tốc độ
• Điều khiển Torque
• Điều khiển Cam

Mitsubishi Electric xác nhận RD78G4 hỗ trợ các servo amplifier MR-J5-G, MR-J5W-G và MR-J5D-G4.

Ứng dụng của RD78G4

Máy đóng gói

RD78G4 có thể điều khiển đồng bộ các trục kéo màng, cắt, hàn và cấp sản phẩm.

Máy cắt

Motion Control 4 trục phù hợp với các máy cắt yêu cầu đồng bộ giữa trục cấp liệu và trục dao.

Máy Pick & Place

Có thể phối hợp nhiều trục Servo để thực hiện các chuyển động lấy và đặt sản phẩm.

Máy lắp ráp

Các trục Servo có thể được điều khiển theo trình tự và vị trí chính xác.

Máy cuộn vật liệu

Chức năng Speed Control, Torque Control và Synchronous Control phù hợp với các hệ thống cuộn/xả vật liệu.

Máy gia công

Linear Interpolation và Circular Interpolation hỗ trợ các chuyển động phối hợp nhiều trục.

Ưu điểm nổi bật của RD78G4

RD78G4 Mitsubishi MELSEC iQ-R nổi bật với:

• Điều khiển tối đa 4 trục
• Chu kỳ xử lý tối thiểu 62,5 μs
• Giao tiếp CC-Link IE TSN
• Hỗ trợ Servo MELSERVO-J5
• Positioning Control
• Speed Control
• Torque Control
• Synchronous Control
• Cam Control
• Linear Interpolation tối đa 4 trục
• Circular Interpolation 2 trục
• Jerk acceleration/deceleration
• Absolute Position System
• Touch Probe
• PLCopen® Motion Control FB
• Bộ xử lý đa lõi
• Bộ nhớ chương trình tích hợp 16 MB
• Thiết kế nhỏ gọn, chiếm 1 slot

RD78G4 khác RD78G8 và RD78G16

Các model RD78G có cùng nền tảng Motion Control nhưng khác nhau chủ yếu ở số lượng trục điều khiển.

Thông số	RD78G4	RD78G8	RD78G16
Số trục tối đa	4	8	16
Chu kỳ nhỏ nhất	62,5 μs	62,5 μs	62,5 μs
CC-Link IE TSN	Có	Có	Có
Linear Interpolation	Tối đa 4 trục	Tối đa 4 trục	Tối đa 4 trục
Circular Interpolation	2 trục	2 trục	2 trục
MELSERVO-J5	Có	Có	Có

Mitsubishi Electric cung cấp RD78G4, RD78G8 và RD78G16 tương ứng với 4, 8 và 16 trục điều khiển.

Kết luận Motion Module RD78G4

RD78G4 – Motion Module 4 trục Mitsubishi MELSEC iQ-R là giải pháp điều khiển chuyển động dành cho các hệ thống tự động hóa sử dụng Servo Mitsubishi.

Với khả năng điều khiển 4 trục, chu kỳ vận hành tối thiểu 62,5 μs, giao tiếp CC-Link IE TSN, hỗ trợ MELSERVO-J5, Positioning, Speed, Torque, Synchronous và Cam Control, RD78G4 phù hợp với các máy cần điều khiển chuyển động nhiều trục với độ chính xác và tốc độ cao.