Всем привет!
На "Завтра не получилось продолжить"... - текущие дела, да и писанина кучу времени занимает.
Попробую объяснить, почему не рассказываю сразу про дешевые системы. Желающий поставить сервы изначально должен определиться для чего ему станок. Если важна скорость, то можно ставить любые сервы. Если точность на первом месте и действительно нужны сотки ( при условии что механика фурычит безупречно), то здесь все несколько сложнее. Я говорил, что расскажу про обратную связь. Непосредственно от этого пляшет точность станка, ну и скорость тоже.
Тахометр - вращающаяся обмотка на заднице двигателя. При прохождении мимо полюсов магнита возникает напряжение, которое считывается усилителем для определения скорости. и положения вала. Метод позиционирования достаточно грубый и применяется там где нужно просто вращение с заданными оборотами. Кстати, используется для обратной связи в больших станках на приводах шпинделя, в координатно-расточных и т.д.
Резольвер - вращающийся трансформатор. На основную обмотку задающий генератор усилителя подает напряжение от 6 до 14в с частотой около 2000Гц (в зависимости от количесва полюсов двигателя частота может быть и другой). В ответных обмотках возникает напряжение, изменяющееся в виде синусоиды с той же частотой, которая идет от задающего генератора. Т.к. обмоток две, то возникают две кривые, которые называют синус и косинус. Кривые идут в противофазе с некоторым смещением. В итоге мы можем поймать любую точку на синусоиде, которая и является текущей позицией вала двигателя. Сорри, объяснение немного примитивное, но лезть в дебри сейчас бессмысленно, важен момент к которому я веду. В отличие от других систем обратной связи, именно любую точку, которых на синусоиде можно поставить несметное количество и определение ее зависит лишь от битности управляющего контроллера. Системы с резольвером считаются пожалуй самыми высокоточными и двигатели имеют самую высокую плавность хода., особенно на низких оборотах. Ошибочно мнение, что резольверы это вчерашний день. Напрмер фирмы Elau, Angst & Phister... вообще отказались от производства двигателей с энкодерами и производят только с резольвером.
Энкодер. Здесь выбор ого! Обычный энкодер имеет два канала А и Б, иногда Индекс канал (I или Z). Считаются наиболее простыми энкодерами. Каждый энкодер умножает принятый оптопарой сигнал на 4 за счет смещения канала А относительно Б. Поэтому энкодеры называют квадратурними. Например, если на энкодере написано 500 lines или 500lpr (lines per round) - Это значит, что энкодер имеет 2000импульсов на оборот или 2000cpr (counts per round). Другой тип энкодеров, называемый дифференциальным имеет те же каналы А и Б и инвертированные каналы А-, Б-. На осциллографе они выглядят такими же прямоугольными импульсами как А и Б, но в противофазе. Применяются для более устойчивой передачи данных (помехозащищенности) на большие расстояния.
Синусоидалбный энкодер - прибизительная альтернатива резольверу. Технология изготовления энкодеров дошла до такого уровня, что синусоидальные в изготовлении дешевле резольверов. Второй момент - некоторые производители пользуются фирменными протоколами передачи сигналов к усилителю, чем присаживают покупателя на потребление только конкретного производителя. Доходит до того, что в энкодер прописывают серийный номер и привязывают к конкретному усилителю и замена двигателя на аналог невозможна без сервиса производителя.
Абсолютные энкодеры. В большинстве применяются в приводах промышленной автоматики. В ЧПУ мало производителей используют такой тип датчиков (из того, что в литературе попадалось, так только OKUMA).
Для управления сервами от Мача, мы задаем количество импульсов энкодера на единицу измерения. Если разрешение энкодера очень высокое - все будет работать конечно, но другой важный момент - хватит ли производительности компа, чтобы получить желаемую скорость. Так что при выборе супер-пупер энкодера стоит немного задуматься. Лучший способ - рулить не от компа, а от отдельного контроллера, коих в сети продают ведрами.
Получается такая картина, что сервомотор двигаясь относительно энкодера идет теми же шагами, что и шаговик, отличие разве что в большем их количестве и в реальном (не надутом, как у шаговиков при микрошаге), более точном положении вала мотора. Поэтому, если важна точность - то здесь рулит резольвер. Но обычно для управления такими усилителями используется промышленный способ управления +/-10вольт.
Ну и немного про управление сервоприводами. Типов управления немного - Step/Dir, PWM, +/-10v, ну и различные типа CAN, Mechatrolink, Mechatronic.
Со Степ/диром все понятно. PWM применяется больше в промышленной автоматизации (например для высокоточного скоростного позиционирования узлов на воздушных подшипниках). +/-10в и CAN в системах ЧПУ. CAN годится для обычных фрезеров. Для пятиосной машины его производительности надостаточно. Хотя в плане точности - отличный протокол управления, т.к. имеет Time stamp - - задающая команда движения для драйверов по все осям - получается практически полная синхронизация по все осям.
Теперь о недостатке степ/дира для сервоприводов. Можно сделать небольшой эксперимент, я его с Яскавой проволил. Отключим ошибку или зададим большое значение, подразумевая, что серва все-равно ее отработает. Подадим на вход пакет импульсов Степ. В момент движения отключим на какие-то доли секунды сигнал Enable, чтобы мотор остановился, а затем снова включим. Мотор резко стартует и крутится на бешеной скорости, нагоняя потерянные сигналы (они буферизуются в драйвере в момент отключения Enable), затем по достижении текущей позиции мотор резко тормозит и продолжает как ни в чем ни бывало вращатся со скоростью заданных импульсов. А теперь представим, что наше искусственное отключение энейбла было к примеру подклиниванием ШВП или направляющей. Траектория движения нарушена. В худшем случае можно еще и фрезу заломать, не говоря что заготовка в ведро. И еще один существенный минус движения по шагам - как ни крути, от шага к шагу происходит рывок. В этот момент происходит удар фрезы о материал. Ресурс инструмента прилично падает от таких ударов. В одной конторе специально пробовали - на одной и той же проге и на двух аналогичных станках, один по степ/диру на шаговиках, второй на сервах, управляемых через +/-10в. На первом фреза выходила в два раза меньше.
Умные буржуйские инженеры давно эти все вещи просчитали, поэтому в нормальных ЧПУ , максимум где используется Степ/дир - в координатно сверлильных станках. Все остальное управляется десятью вольтами.
На днях продолжу. Сорри, если найдете какие-то неточности или ошибки. Постарался изложить общий смысл как можно проще и доступней для понимания
alkg написал(а):Очень интересно , и как то не верится . На шаговик если пристроить энкодер то тоже пропусков не будет
на одной руке хватит пальцев чтобы пересчитать производителей со всего мира, производящих управляющие системы с полноценной поддержкой шаговик+энкодер
ничего не скажу, точнее ничего хорошего - КИТАЙ. Хотите секса? Утешьтесь на эти деньги с девушками - не так обидно будет ))) За эти деньги уж лучше б/у японца.Кстати, Вы себе представляете что такое 750ватт сервы? Если не секрет, куда такую дурь? Очень железный станок нужен под такие приводы )))
Отредактировано alexandr_st (15-05-2011 07:05:41)
)
Тестировал на программе обработки рельефа.
