Aktuální vydání

celé číslo

08

2021

Digitální transformace a konvergence provozních, informačních a inženýrských systémů

Výzkum, vývoj a vzdělávání v automatizaci

celé číslo

Zásuvné PC karty k měření polohy a řízení pohybu

číslo 3/2003

Zásuvné PC karty k měření polohy a řízení pohybu

Měření a nastavování polohy stále častěji proniká ze své tradiční oblasti, kterou jsou obráběcí stroje, do aplikací v běžném životě. Uvědomme si třeba, kolik servosystémů pracuje v moderním automobilu. A nejsou to jen systémy spojené s chodem motoru nebo podvozku. Jde např. i o elektrické naklápění zpětného zrcátka nebo opakované nastavování sedadla do jednou zadané polohy. Ve všech těchto aplikacích se používají snímače polohy a pohonné systémy. Obr. 1. Poloha se nejčastěji snímá inkrementálními snímači a v pohonech se stále častěji používají krokové motory. Právě pro obsluhu těchto zařízení vyvinula firma Advantech nové zásuvné karty pro PC.

Zpracování signálů z inkrementálních snímačů

V servopohonech převažují inkrementální rotační nebo lineární snímače polohy. Snímače absolutní polohy (zejména natočení) sice jsou stále dostupnější a k přenosu dat již často využívají průmyslové sběrnice, ale právě komplexnost údaje o absolutní poloze spolu s omezenou rychlostí přenosu po sběrnici jim uzavírají tu část aplikací, kde je třeba velmi přesně a rychle vzorkovat polohu rychle se pohybujícího objektu. Zde budou inkrementální snímače ještě dlouho bez konkurence.

Pro spolehlivé stanovení polohy je nutné nejen správně vybrat snímač, ale i spolehlivě zpracovávat jeho výstupní signály. Vstupní obvody musí zabránit falešnému vyhodnocení signálu, který může vzniknout při chvění hřídele stojící právě na hraně značky. Musí být také schopny správně určit polohu i při velkých rychlostech otáčení a nebo dynamických změnách.

Obr. 2.

Firma Advantech dosud dodávala zásuvnou kartu PCL-833 do sběrnice ISA pro tři inkrementální snímače. Letošní novinkou je karta PCI-1784 (obr. 1), určená již pro sběrnici PCI. Má několik zlepšení: např. je přidána čtvrtá osa a zdvojnásobena frekvence vzorkování, takže v kvadraturním módu (s rozlišením směru) lze zpracovávat signál o frekvenci 2 MHz (dosud 1 MHz). V praxi to znamená, že připojený rotační snímač s dělením 3 600 se může otáčet rychlostí až 33 000 min–1, aniž by došlo ke ztrátě informace o okamžité poloze určené s rozlišením na 0,1°. V pulsním módu je povolena frekvence až 8 MHz (dosud 2,4 MHz). Karta PCI-1784 je vhodná pro automatické odměřovací a kalibrační systémy s rotačními i lineárními inkrementálními snímači. Může jít např. o systémy k proměřování ozubených kol nebo zabíhání ozubených soukolí, většinou na bázi PC, protože k vyhodnocení měření je nutný větší výpočetní výkon. Karta PCI-1784 poskytuje maximálně rychlý a spolehlivý vstup signálů ze snímačů přímo do řídicího počítače.

Řízení krokových motorů

Krokové motory jsou v servopohonech oblíbeny pro své dynamické vlastnosti a snadné řízení. I zde má firma Advantech novou zásuvnou kartu PCI-1240 (obr. 2), navazující na starší kartu PCL-839 (pro sběrnici ISA). Rozdíl je v tom, že PCI-1240 obsahuje čtyři kompletní kanály pro sestavení servopohonu. Má tedy i čtyři vstupy pro inkrementální snímače polohy a podpůrný firmware, umožňující programovat přesun mezi dvěma polohami (rozjezd, rychlost, dojezd) a lineární a kruhovou interpolaci ve dvou nebo ve třech osách. Karta zpracovává i pomocné signály, např. z koncových spínačů, a různá výstražná hlášení spojená s motorem i celou servosmyčkou. Zvláštní výstup ovládá spojku, která umožňuje ruční otáčení. Karta PCI-1240 je ideální pro použití ve strojích, jejichž řídicí jednotkou je PC, jako jsou např. stroje pro gravírování či vyřezávání plazmou nebo vodním paprskem využívající prvky CAM.

(FCC Průmyslové systémy)

FCC Průmyslové systémy s. r. o.
info@fccps.cz
www.fccps.cz

400 11 Ústí nad Labem, SNP 8, tel.: 472 774 173, fax: 472 772 115
603 00 Brno, Vinařská 1a, tel.: 543 215 654, fax: 543 215 655
182 00 Praha 8, U Slovanky 3, tel.: 266 052 098, fax: 286 890 252

Inzerce zpět