کنترلر (controller) مغز متفکر پردازش صنعتی است و تمامی فرامینی را که یک متخصص در نظر دارد اعمال کند تا پروسه‌ی جریان استاندارد خود را در پیش گیرد و نهایتا پاسخ مطلوب حاصل شود از طریق کنترلر به سیستم فهمانده می‌شود. در واقع هرگاه پروسه‌های صنعتی به تنهایی و بدون استفاده از کنترل‌کننده در حلقه‌ی کنترل قرار گیرند معمولا پاسخ‌های مطلوبی را به لحاظ ویژگی‌های گذرا یا ماندگار نخواهند داشت. بنابراین انتخاب و برنامه‌ریزی یک کنترلر مناسب از مهم‌ترین مراحل یک پروسه صنعتی است. انتخاب کنترلر با توجه به درجه اهمیت پاسخ گذرا یا ماندگار و یا هردو و همچنین ملاحظات اقتصادی ویژه صورت می‌پذیرد.
در دستگاه‌های سی ان سی، کنترلر نقش اساسی را ایفا می‌کند. وجود کنترلر به عنوان مغز دستگاه، باعث شده که برای خرید یک دستگاه سی ان سی، به کنترلر آن توجه ویژه‌ای شود و گاه شخصیت دستگاه را با نام و مدل کنترلر آن شناسایی می‌کنند. سیستم‌های CNC دارای مدل و عملکرد‌های متفاوتی می‌باشند. سیستم‌های CNC به‌طور معمول شامل توابع اولیه و توابع انتخابی می‌باشند. تابع اولیه یک تابع اساسی از سیستم‌های کنترل CNC است. توابع انتخابی یک تابع برای کاربران با توجه به ویژگی‌ها و استفاده از دستگاه است. سیستم‌های CNC به طور عمده منعکس‌کننده‌‌ی جی‌کدها (G Codes) می‌باشند.
کنترلرها به سه دسته تقسیم می شوند:
- کامپیوتری (Pc Based): کنترلر‌هایی هستند که پردازش در کامپیوتر صورت می‌گرد. این کنترلرها با نام نرم‌افزار‌شان شناخته می‌شوند؛ در این نوع کنترلر در صورت قطع ارتباط کنترلر با کامپیوتر، کار متوقف می‌شود؛ سرعت خروجی در این کنترلرها بسیار کم بوده و تابع سرعت کامپیوتر می‌باشند. این نرم‌افزارها با مشکل تعداد ورودی و خروجی‌ها جهت میکروسوئیچ‌ها، امرجنسی (Emergency) و غیره، روبرو هستند. برای استفاده از این کنترلرها از بورد واسط الکترونیکی نیز استفاده می‌کنند. این بورد در حقیقت نوعی افزایش‌دهنده‌ی تعداد ورودی و خروجی‌ها و همچنین نوعی بافر جهت کمک به تسریع و یکنواختی انتقال دیتا می‌باشد.
- نیمه‌کامپیوتری (Semi Pc Based): کنترلر‌هایی هستند که از بورد‌های الکترونیکی طراحی شده استفاده می‌کنند. در این کنترلرها عموما از میکرو‌ها به عنوان پردازشگر بین ورودی و خروجی‌ها و همچنین درگاه‌های سروو موتور و استپ موتورها استفاده می‌شود. در این نوع کنترلر عمده‌ی پردازش توسط برد صورت می‌گیرد. این کنترلرها عموما توسط پورت‌های usb و یا سریال پورت به کامپیوتر وصل بوده و در حین عملکرد دستگاه این اتصال نباید قطع شود به دلیل اینکه پاره‌ای از محاسبات داخل کامپیوتر انجام می‌شود. ورودی و خروجی‌ها مانند میکروسوئیچ‌های محورها، امرجنسی و … در کنترلر بررسی می‌شود. سرعت این کنترلرها بالاتر از مدل‌های قبلی می‌باشد و قیمتشان به مراتب بالاتر است.
- بدون نیاز به کامپیوتر (Stand alone): این دسته از کنترلرها که جزء قدرتمندترین کنترلرها محسوب می‌شوند، دارای پردازشگر داخلی هستند و با کامپیوتر ارتباط مستقیم ندارند. اکثر توابع در این کنترلرها به صورت سخت‌افزاری ایجاد شده‌اند؛ لذا دارای سرعت بسیار بالایی می‌باشند. ساختار داخلی این کنترلرها PLC می‌باشد.
امروزه بیشتر دستگاه‌های CNC دارای کنترل pc based می‌باشند و از فرمت استاندار صنعتی ISO G-Code و یا HPGL استفاده می‌کنند. سرعت پردازش داده‌ها نیز یک عامل بسیار مهم، به ویژه برای سرعت یا حجم محصول بالا و یا کار پیچیده‌ی سه‌بعدی است که در آن به طور معمول فایل‌های toolpath حجیم استفاده می‌شود. همچنین، دستگاه‌های جدید دارای پورت‌های یو‌اس‌بی (USB) برای گرفتن G-codeها بوده و اغلب دارای صفحه‌ای لمسی هستند.
همانطور که در بالا نیز به آن اشاره نمودیم، کنترلرها نقش اساسی در صنعت و ماشن‌های صنعتی بخصوص دستگاه‌های سی‌ان‌سی دارند. امروزه شرکت‌های زیادی به تولید کنترلرها می‌پردازند.
مراجع:
- http://typecontrollers.mihanblog.com/
- http://greatcncchina.en.ecplaza.net/
- http://www.cncmach3.blogfa.com/
- http://uniamol.rozblog.com/
- https://www.wikipedia.org/
- http://www.cncroutersource.com/
- http://www.brighthubengineering.com/
