בהרבה יישומי בקרת תנועה, כגון רובוטיקה וייצור אוטומטי, מיקום פיר המעקב הוא קריטי להבטחת פעולה חלקה של המכשירים בעבודה.
אחד הפתרונות הטובים ביותר הוא הטמעה של משוב מיקום במקודדים כדי להביא בחשבון מיקום מדויק בכל נקודה במהלך סיבוב הציר.
משוב הוא פשוט אות שנשלח חזרה לכונן סרוו או לבקר כדי להעביר ערך נמדד, כגון מתח, מהירות, זרם, מומנט, תאוצה או מיקום. מקודדי משוב משולבים בדרך כלל במנועים או בעומסים כדי להעביר מיקום או מהירות.
הוספת התקן משוב ליישום תנועה יוצרת מערכת לולאה סגורה, שבה כונן הסרוו או הבקר מסוגלים לפצות על הפרעות במנוע או בעומס על ידי התאמת הפלט כדי להגיע לערכים הרצויים. משוב מיקום מתקשר את המיקום הזוויתי של מנועים סיבוביים או את המיקום הליניארי של מנועים ליניאריים.
ישנם שני סוגים של מערכות מדידה למשוב מיקום, עליהם נדון במאמר זה: מדידת משוב מוחלט ומדידה משוב אינקרמנטלית.
משוב מצטבר
משוב מצטבר פועל על ידי סריקת קווים בדיסק והמרת תבניות אלו לפולסים חשמליים או אותות סינוס/קוסינוס שנשלחים לאחר מכן לכונן הסרוו. לאחר מכן, הכונן מודד את התנועות במרווחים המתרחשים בכיוון זה או אחר.
מקודדי משוב מצטברים יכולים לעקוב אחר המיקום בפועל רק לאחר ביצוע שגרת ביות שבה הוא קובע נקודת ייחוס לסיבוב. משמעות הדבר היא שהוא צריך לעבור למיקום ידוע כמו עצירת קצה, או להעביר מתג איתור או דופק אינדקס.
ברגע שהמנוע מגיע למיקום ידוע, המערכת יכולה לעקוב אחר המיקום כפי שעושה משוב מוחלט. למרבה הצער, תקלות יכולות להיות סיבוך שכיח, כמו גם איבוד מתח אספקה שיגרום למערכת המצטברת לאבד את נקודת הייחוס שלה.
אם המערכת תכבה, מידע המיקום יאבד ויהיה צורך להפעיל שוב את שגרת הביות.
דוגמה מהחיים האמיתיים לשגרת ביות תהיה במדפסת הזרקת דיו. כאשר הוא מופעל לראשונה, ראש ההדפסה נע קדימה ואחורה על רוחב אזור ההדפסה כחלק מתהליך ההפעלה.
מקודדים מצטברים
ה-TTL Incremental Encoder משתמש בגלאי צילום כדי להמיר אור לפולסי אותות. בעיקרו של דבר, מקור אור זורח דרך חריצים (או קווים) בדיסק והפוטו-גלאי ממיר זאת לאותות חשמליים מתחת לערוצים A ו-B.
הרזולוציה היא דיגיטלית ומבוססת על מספר השורות או הספירות (4x שורות).
פולסים חשמליים עוברים דרך ערוצים A ו-B במקודד, הנדלקים ומכבים, וכן חופפים. על ידי מדידת יחסי הפאזה בין הערוצים A ו-B, המקודד מסוגל למדוד את הכיוון המצטבר של פולסים חשמליים כדי לקבוע מיקום כללי.
אך לצורך מדידה מדויקת ומוחלטת יותר של מיקום, נדרשת תוספת של אות נוסף, המכונה לפעמים אינדקס, סמן או ערוץ I, כדי לסמן את המיקום המוחלט של המנוע בתוך סיבוב אחד.
על ידי ניתוח ארבעת המצבים הללו, המקודד יכול לעקוב אחר מיקום על ידי ספירת הכיוון של כל פולס מנקודת התחלה.
ה-Sin/Cos Incremental Encoder דומה מאוד למקודד TTL, אך משתמש באותות Sin ו-Cos אנלוגיים עבור ערוצים A ו-B.
היחס בין אותות Sin/Cos מאפשר אינטרפולציה בין "ספירות" מה שמגדיל מאוד את הרזולוציה. ניתן לבצע אינטרפולציה של 2048 ספירות נוספות (או יותר) בין כל ספירה סטנדרטית.
משוב מוחלט
בניגוד למשוב אינקרמנטלי, מקודדי משוב מוחלט מסתמכים על דיסק מקודד המסתובב עם הציר כדי לספק משוב מיקום מוחלט. מפענח משמש לקריאת ערכים אלה באמצעות קוד עודף בינארי, אפור או אפור. זה מועבר עם בקר הסרוו דרך ערוץ טורי.
מערכות אלו מורכבות הרבה יותר ממקודדי משוב אינקרמנטליים ותמיד יעקבו אחר המיקום האמיתי של הציר.
יתרה מזאת, במקרה שמתח האספקה מופסק, התקן משוב מוחלט לעולם לא יאבד את מיקום הציר ויעביר זאת לבקר הסרוו לאחר שחזור הכוח. אין אובדן ערך במערכת משוב מוחלט.
מקודדים מוחלטים
מקודדים מוחלטים עוקבים ומאחסנים נתוני מיקום, המוזנים לאחר מכן אל הבקר דרך ערוץ טורי. כל מיקום של הפיר או המטען מסומן במהלך הסיבוב, כך שמיקום זה תמיד ידוע.
מקודדים ליניאריים מסוגלים לעקוב אחר משוב ישירות על ידי הטמעת מקודד מיקום על העומס, בעוד שמקודדים על מנוע סיבובי מדווחים על משוב על מיקום העומס בעקיפין.
מקודדים אבסולוטיים עם פניות בודדות עוקבים אחר מיקום עבור כל פנייה, בעוד שמקודדים אבסולוטיים מרובי פניות משתמשים בהילוכים הפחתה כדי לעקוב גם אחר מספר הפניות.
זה שימושי עבור מערכות ליניאריות ויישומים אחרים שבהם טווח התנועה דורש יותר מסיבוב מנוע אחד. זה דומה למד מרחק מכני במכונית.
משוב מוחלט מועדף עבור יישומים שבהם מידע על מיקום נחוץ ולא בהכרח ניתן לבצע שגרת ביות. זה יכלול כל יישום שאינו יכול לבצע סיבוב מלא של 360 מעלות, כגון קובוט או יישומים עם יחסי העברה שאינם 1:1.
חשבו כמה גרוע זה יהיה עבור מדפסת תלת מימד עם משוב מצטבר לאבד מעקב אחר המיקום אם הכוח יאבד.
היישומים הנפוצים ביותר עבור מקודדים מוחלטים כוללים:
אנטנות גדולות
טלסקופים
מדפסות תלת מימד
מצלמות מיוצבות
מערכות היגוי אוטומטיות
ADVANCED ל-Motion Controls יש מגוון של כוננים שונים עבור סוגים שונים של משוב. למידע נוסף או שאלות הנוגעות למשוב על התפקיד, פנה אלינו עוד היום.
האם אתה אוהב את המאמר הזה?
קבל בלוגים כאלה לשלוח ישירות לתיבת הדואר הנכנס שלך!
