В системе управления движением обычно существует два типа позиционирования, которые могут использоваться для линейной или поворотной оси: относительное, при котором каждое положение основано на предыдущем положении, независимо от фактического положения оси; или абсолютное, при котором каждое положение привязано к исходной точке или нулю, точка.
Оси с очень длинными ходами или с “бесконечным” позиционированием, такие как поворотные столы и конвейеры, обычно используют многооборотные абсолютные энкодеры. Многооборотные конструкции позволяют отслеживать положение энкодера на протяжении многих оборотов – обычно до 4096. (Это в отличие от однооборотных энкодеров, которые сбрасывают значение положения после каждого полного оборота энкодера.) Но даже абсолютное позиционирование с использованием многооборотного энкодера подвергает ось риску значительной ошибки позиционирования, если приложение превысит максимальное число оборотов энкодера.
В математике, то операция по модулю находит остаток после деления двух чисел. Простой пример: (9 по модулю 4) равно 1, потому что когда 9 делится на 4, остаток равен 1.
Это то место, где позиционирование по модулю входит. Возьмем, к примеру, поворотный стол с 12-разрядным многооборотным абсолютным энкодером (с возможностью 212, или 4096 оборотов), установленный на двигателе и приводимый в движение с передаточным отношением 5:1. В этой конфигурации для каждого 1 оборота стола требуется 5 оборотов двигателя и энкодера.Как только число оборотов энкодера превышает 4096, происходит переполнение, и энкодер снова начинает отсчет с нуля.
Для первого перемещения требуется 4,8 оборота стола (4 оборота + 288 градусов), что означает, что двигатель и энкодер совершили 24 оборота (4,8 * 5 = 24). Энкодер сохраняет эту информацию, и когда система выключается и снова включается, она правильно распознает положение.
Следующий шаг намного больше — 825,6 оборотов стола (825 оборотов + 216 градусов), что означает, что двигатель и энкодер совершают 4128 оборотов (825,6 * 5 = 4128). Поскольку энкодер превысил свой максимум в 4096 оборотов, происходит переполнение, и энкодер снова начинает отсчет с нуля, записывая только 32 оборота двигателя/энкодера (4128 – 4096).
Когда система выключается, а затем снова включается, она распознает только то, что произошло 32 оборота двигателя/энкодера, или 6,4 оборота стола (6 оборотов + 144 градуса). Дополнительные 72 градуса перемещения стола (216 – 144 = 72), что равно одному полному обороту двигателя (72 * 5 = 360), отсутствуют. Эта потеря положения происходит каждый раз, когда энкодер превышает свой предел в 4096 оборотов.
Обратите внимание, что проблема переполнения не возникает, если максимальное количество оборотов энкодера можно равномерно разделить на передаточное число. Например, передаточное отношение 8:1 при использовании с многооборотным энкодером, который имеет максимум 4096 оборотов, не приводит к потере положения, поскольку 8 делится на 4096 равномерно (4096 ÷8 = 512).
При позиционировании по модулю информация о переполнении сохраняется в контроллере, предотвращая потерю информации о местоположении. В качестве альтернативы, если привод поддерживает функцию “по модулю”, он может быть включен для отслеживания и сохранения любых переполнений энкодера. Функция modulo проста в использовании и требует от пользователя ввода значения по модулю (обычно 360 градусов), соотношения между поворотами двигателя/энкодера и поворотами оси (или линейным перемещением), а также типа энкодера и разрешения. Оба решения для позиционирования по модулю – на базе контроллера или привода — обеспечивают учет переполнения и соответствующую коррекцию фактического положения.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии