Funcția de bază a semnalelor de impuls: poziționarea și controlul vitezei
Semnalele de impuls sunt comenzi de poziție primite de servomotor. Cantitatea și frecvența acestora determină direct deplasarea și viteza de funcționare a motorului.
Cantitatea impulsului → Poziția țintă (deplasarea)
Servoacționarea numără intern numărul total de impulsuri primite (adică „valoarea de acumulare a impulsurilor”) și îl convertește în deplasare mecanică reală pe baza raportului de transmisie electronic.
Raportul de transmisie electronic: Acesta este un parametru de ajustare pentru echivalentul pulsului (cum ar fi setarea numărătorului/numitorului), utilizat pentru a potrivi raportul dintre semnalul pulsului și deplasarea mecanică. De exemplu:
Dacă raportul de transmisie electronic este 1:1, iar servomotorul corespunde la 2500 de linii de feedback al codificatorului pe rotație (adică, 10000 de impulsuri pe rotație, 4x frecvență), atunci 1 impuls=1/10000 de rotație a motorului.
Dacă raportul de transmisie mecanică este un pas al șurubului de 10 mm/rotație, atunci 1 impuls corespunde unei mișcări ale șurubului de plumb de: (1/10000) rotații × 10 mm/rotație=0.001mm (adică, 1 μm echivalent impuls).
Scenarii de aplicație: Prin trimiterea unui număr fix de impulsuri, un servomotor se poate deplasa cu precizie într-o poziție țintă (de exemplu, poziționarea într-o mașină de dozare, mișcarea coordonată într-o mașină unealtă CNC).
Frecvența pulsului → Viteza de funcționare
Frecvența semnalului de impuls (unitate: Hz sau kHz) determină viteza de rotație a motorului. Cu cât frecvența este mai mare, cu atât motorul se rotește mai repede.
Formula: Viteza motorului (r/min)=(Frecvența impulsurilor × 60) / (Linii codificatorului × 4 × Numitor electronic al raportului de transmisie).
(Notă: „×4” indică o multiplicare de frecvență de 4x de către codificator, numărând ambele margini de fază AB ale impulsurilor în cuadratură; numitorul electronic al raportului de transmisie afectează echivalentul impulsului.)
Scenarii de aplicare: Prin reglarea frecvenței pulsului, se poate obține accelerarea, decelerația sau mișcarea cu viteză constantă a motorului (de exemplu, controlul vitezei unei benzi transportoare).
Funcția de bază a semnalului de direcție: controlul rotației înainte și înapoi
Semnalul de direcție este o mărime de comutare (nivel înalt/jos) folosită pentru a spune servo-driverului dacă motorul trebuie să se rotească în direcția înainte sau înapoi.
Logica semnalului
Starea de nivel a semnalului de direcție (de exemplu, înalt/jos) este asociată cu direcția de rotație a motorului. Logica specifică este setată de parametrii șoferului (configurabil ca „rotire înainte la nivel înalt” sau „rotire înainte la nivel scăzut”).
De exemplu: dacă este setată „rotire înainte la nivel înalt”, motorul se rotește înainte când semnalul de direcție este ridicat și inversează când este scăzut.
Coordonarea cu pulsuri
Chiar dacă este trimis un singur impuls de-direcție (de exemplu, un impuls pozitiv continuu), motorul se va mișca într-o singură direcție. Pentru mișcarea bidirecțională, direcția motorului trebuie comutată folosind semnalul de direcție, iar numărul de impulsuri trebuie coordonat pentru a obține diferite poziții de poziționare.
Aplicații tipice: mișcare alternativă automată (de exemplu, balansarea stânga-dreapta a unui braț robot, mișcarea alternativă a axei X/Y a unei platforme XY).
Scenarii tipice de control ale modului Puls + Direcție
Această metodă de control, datorită structurii sale simple și a costului redus (care necesită doar două linii de semnal: impuls și direcție), este utilizată pe scară largă în scenariile de control independente cu o singură axă sau mai multe axe:
Controlul Jog
Semnalul de direcție este declanșat de un buton extern (cum ar fi un punct I/O PLC), în timp ce emite simultan un impuls de joasă{0}}frecvență (sau menținerea impulsului printr-un buton), permițând mișcarea manuală cu viteză redusă-a motorului (de exemplu, reglarea-fină în timpul depanării).
Controlul poziționării
PLC-ul sau controlerul de mișcare calculează numărul de impulsuri pentru poziția țintă (convertită pe baza raportului de transmisie electronic), trimite numărul corespunzător de impulsuri + semnale de direcție, iar șoferul controlează motorul pentru a ajunge cu precizie la punctul țintă (de exemplu, poziția de manipulare a materialelor a unei mașini de ambalare, coordonatele de plasare ale unei mașini de preluare și{4}place).
Controlul vitezei
Dacă nu este necesară o poziționare precisă și este necesară doar funcționarea cu viteză constantă, pot fi trimise impulsuri continue (frecvență fixă), iar semnalul de direcție determină sensul de rotație (de exemplu, funcționarea continuă a unei benzi transportoare).
Comparație cu alte metode de control
În comparație cu controlul magistralei (cum ar fi EtherCAT, CANopen) sau controlul analogic (comenzi de viteză ± 10V), modul puls + direcție are următoarele avantaje:
Hardware simplu: Sunt necesare doar două linii de semnal (impuls, direcție) + semnal de activare (EN), rezultând un cost scăzut.
Anti-interferențe puternice: semnalul de impuls este o cantitate digitală (diferențial sau colector deschis), făcându-l mai puțin susceptibil la interferențe electromagnetice (mai ales în scenariile de-la distanță scurtă).
Performanță ridicată-în timp real: nu sunt necesare protocoale de comunicare complexe; comenzile sunt scrise direct în driver, rezultând un răspuns rapid.
