Ликбез по сервоприводам.

[kor515]

Добрый день всем!
Собираю некий CNC станок, но не хватает базовых знаний.
Если это возможно, то дайте ссылки на литературу где могу это почерпнуть.
Или поделитесь своим опытом в расчете что слушатель с хорошим техническим образованием,
но в совершенно другой области.
Исходные данные:
1-й этап (интересует больше всего и сейчас):
Пресс с электроцилиндром (аналог пневмоцилиндра или гидроцилиндора), серводвигатель MS-80ST-M02430B-20P7 750wt,
драйвер DS2, механика: на двигателе редуктор 2:1, потом винт с шагом 5мм. Мотор дает номинально 3000об/мин, энкодер 2500.
Управление этим добром через DDCSV2.1 (многократно здесь обсуждаемым).
Электроцилиндр должен по нажатию кнопки отработать перемещение по оси Z, задержаться этой точке на указанное время, вернуться в начальную точку.
Это вся работа на первом этапе.
Вопросы по базовым знаниям:
1.Частота: open collector 200khz и differential 500khz - что это?
2.DDCSV2.1 дает выходную частоту 500 kHz - а это что и как оно согласуется с п.1 и частотой энкодера?
3.Что такое электронный редуктор в свете предыдущих вопросов?
4. Критичен крутящий момент (это пресс и нагрузка будет отслеживаться тензодатчиком) - как он зависит от всех этих редукций и частот?
5. См вопрос 4. но про скорость, а не момент.

Пресс будет работать на G-code:
-перемещение вниз из начальной точки на определенное расстояние (до касания с материалом);
-по результатам на тензодатчике корректируем начальную позицию (много давления - поднимаем вверх, мало - опускаем), G- код при этом не трогаем,
там еще прописано сколько времени оставаться в нижней точке.

Второй этап: перемещание материала по Х и Y.
Здесь пока вопрос о возможности подключения шаговых моторов или (предпочтительнее) гибридов при условии, что по Z стоит серво.
С какими тараканами столкнусь и опять же вопросы по частотам импульсов.

[alex_sar]

1,2. open collector - "обычное" управление напряжением - земля и сигнал(+)
differential - по паре проводов, обычно - витой, передаётся сигнал через специальные драйверы входа/выхода. более устойчив к помехам, поэтому и частота больше. контроллер должен иметь выходы специальные чтобы это работало. Вряд ли в китае это есть. да и не нужно это для пресса.

3. это настройка которая показывает на сколько будет поворачиваться вал двигателя на один входящий импульс. за единицу обычно берется разрешение родного энкодера двигателя.

4,5. да никак можно сказать не зависит! зависит "разрешение"(точность) перемещений.

посчитайте частоту на максимальных оборотах. исходя из этого с запасом выберете настройку эл. гитары.

[aftaev]

1.Частота: open collector 200khz и differential 500khz - что это?

Есть шустрые 500khz входа у сервы (обычно подключаются напрямую без всяких оптопар) и изолированные входы 200khz. Вот частота и меняется. Тебе это не нужно. 200khz хватает

2.DDCSV2.1 дает выходную частоту 500 kHz - а это что и как оно согласуется с п.1 и частотой энкодера?

Да.
Но зря выбрал для этой задачи DDCSV2.1

3.Что такое электронный редуктор в свете предыдущих вопросов?

Делит кол-во входящих импульсов. Это если на пальцах.

4. Критичен крутящий момент (это пресс и нагрузка будет отслеживаться тензодатчиком) - как он зависит от всех этих редукций и частот?

Можно чтоб в ЧПУ задавался/показывался крутящий момент. Сколько пресс давит. Тензодатчик бы не понадобился. Но для этого нужно было ставить Lcnc(бесплатный) + вместо DDCSV2.1 покупать сканет плату + сервы панасоник.

[alex_sar]

Можно чтоб в ЧПУ задавался/показывался крутящий момент. Сколько пресс давит. Тензодатчик бы не понадобился. Но для этого нужно было ставить Lcnc(бесплатный) + вместо DDCSV2.1 покупать сканет плату + сервы панасоник.

Либо Mitsubishi + плату уважаемого merkwurdigliebe

[aftaev]

Либо Mitsubishi + плату уважаемого merkwurdigliebe

Да, мицубиськи и именно про эти платы речь.
Спутал малость. Сейчас оборудование запускаем, там панасоники, вот в голове и засело

[kor515]

1,2. open collector - "обычное" управление напряжением - земля и сигнал(+)
differential - по паре проводов, обычно - витой, передаётся сигнал через специальные драйверы входа/выхода. более устойчив к помехам, поэтому и частота больше. контроллер должен иметь выходы специальные чтобы это работало. Вряд ли в китае это есть. да и не нужно это для пресса.

"Обычное" для кого? Для меня все необычно...
Контроллер входы имеет, в Китае это есть.
Я сейчас не пытаюсь выяснить что нужно для пресса, пытаюсь понять суть управления сервомотором.

3. это настройка которая показывает на сколько будет поворачиваться вал двигателя на один входящий импульс. за единицу обычно берется разрешение родного энкодера двигателя.

Т.е. при единице это будет 1/2500 от 360 градусов?

посчитайте частоту на максимальных оборотах. исходя из этого с запасом выберете настройку эл. гитары.

Этот пункт совсем не понятен.Или понятен так: 3000 об.мин=50 об/сек,на полный оборот необходимо 2500 импульсов, далее 2500 импульсов умножаем на 50 об/сек = 125кГц. Это та максимальная частота импульсов что я могу направить на вход драйвера? Если выше, то не будет обрабатываться или устройство будет глючить?

Но зря выбрал для этой задачи DDCSV2.1

Обоснуйте. Для меня критично автономность управления и простота в использовании.

Делит кол-во входящих импульсов. Это если на пальцах.

Т.е. я могу дать входящую частоту 250кГц при этом установив редукцию 2:1?
Для чего эта редукция? Ведь вроде как всегда можно сразу указать частоту входящего сигнала.

Можно чтоб в ЧПУ задавался/показывался крутящий момент. Сколько пресс давит. Тензодатчик бы не понадобился. Но для этого нужно было ставить Lcnc(бесплатный) + вместо DDCSV2.1 покупать сканет плату + сервы панасоник.

Lcnc, насколько я понимаю, требует рядом ПК. Не приемлемо. И марка сервоприводов не обсуждается, сервоцилиндр поставляют только с указанными и они уже куплены. И, плюс к этому, отслеживать момент по силе тока не совсем правильно при достаточно жестких требованиям к силе прижима.
Эта величина изначально не очень точна, а в процессе эксплуатации будет здорово плавать из-за износа механики. Тензо гораздо точнее и стабильнее.

[Impartial]

Обоснуйте. Для меня критично автономность управления и простота в использовании.

В вашей задаче необходимо управлять моментом на валу двигателя. Момент задается током через двигатель.
Контроллер, выбранный вами, этого не умеет.
Вам необходимо замкнуть петлю обратной связи по моменту через тензодатчик.
В выбранном драйвере двигателя есть два варианта управления моментом.
RS485 и аналог 10в.
Наиболее простой вариант через аналог. Нужно усилить сигнал с тензодатчика и подать его на аналоговый вход драйвера.
Аналоговый вход подключить к контуру момента (тока).
При этом настроить ПИД момента в драйвере и задать скоростной режим на участках перемещения от и к точке давления.
http://www.electricasbogota.com/pdf/DS2-manual.pdf
5-8．Torque control (analog voltage command)
Здесь описаны настройки драйвера под вашу задачу.
Внешний контролер не нужен. Можно все сделать средствами драйвера двигателя.

[kor515]

Контроллер не умеет. Очень возможно что для решения этой конкретной задачи я действительно выбрал бы возможности драйвера.
Но...
1. Оператор пресса (он же тиснильщик) должен оперативно менять настройки, и не только давление, но и время прижима, скорость перемещения. Возможно что оператор в состоянии это делать, а вот тиснильщик увы.
2. Не уверен что аналоговым сигналом я смогу с достаточной точностью менять момент.
3. Дальнейшее усовершенствование предполагает использование еще двух осей для выравнивания заготовки в прессе, поэтому выбран этот контроллер.

Мои тиснильщики обучены менять инструмент в CNC-станке с автономного пульта, для них не будет проблема поднять или опустить ось Z и в прессе, а в дальнейшем и по осям XY.
Чем не нравится вариант написания простого G-кода:опустить ось Z на 5 см, дать паузу 1 сек (2-3-4-5), вернуться в исходную позицию? При этом тиснильщик смотрить на монитор тензо и меняет высоту начальной точки по 0.01 в ту или иную сторону пока не увидит на мониторе заветные (условно) 315кг. С усилием вроде решили. А дальше он выбирает одну из десяти програм G-кода -
отличие во времени задержки.
Информативно, интуитивно понятно, минимальные навыки.
Все это великолепно реализуется на выбранном контроллере.

[alex_sar]

"Обычное" для кого? Для меня все необычно...

Для любого, кто лампочку к батарейке подключал )

Я сейчас не пытаюсь выяснить что нужно для пресса, пытаюсь понять суть управления сервомотором.

Управление сервомотором по step-dir ничем не отличается от управления шаговым приводом.

Чтобы получить все доступные плюшки от серв, подключать нужно по аналогу или по родному протоколу. Но у вас достаточно простая задача, думаю и так всё получится.

Т.е. при единице это будет 1/2500 от 360 градусов?

Да, около того. Нужно читать доки на сервопривод. Я с этими дела не имел.

Этот пункт совсем не понятен.Или понятен так: 3000 об.мин=50 об/сек,на полный оборот необходимо 2500 импульсов, далее 2500 импульсов умножаем на 50 об/сек = 125кГц. Это та максимальная частота импульсов что я могу направить на вход драйвера? Если выше, то не будет обрабатываться или устройство будет глючить?

ничего хорошего не будет.
у вас пресс, плавность вам не нужна особая. рассчитайте и настройте эл. гитару чтобы давала 1 микрон на шаг и этого за глаза будет. потом проверьте чтобы частоты не превышались для всех участников .

[Serg]

Да, около того. Нужно читать доки на сервопривод. Я с этими дела не имел.

Есть два разных подхода:
1. задается число импульсов на один оборот мотора (например Yaskawa, Panasonic);
2. задаётся коэффициент (обычно в виде дроби), на который нужно разделить разрешающую способность энкодера, чтоб получить желаемое количество импульсов на оборот мотора (например Delta).

[aftaev]

Т.е. я могу дать входящую частоту 250кГц при этом установив редукцию 2:1?

при редукции электронной 1:1 при подаче 2500импульсов вал сделает один оборот. Если настроить редукцию 1:2 то при подаче 2500 ипульсов вал сделает два оборота.
Электронная редукция это делитель входных сигналов.

Для чего эта редукция? Ведь вроде как всегда можно сразу указать частоту входящего сигнала.

Есть сервы с энкодером под 1млн импульсов, его подключают контроллеру который способен выдать частоту 20кгц. Будет медленно вращаться. Вот электронной редукцией это решается.

И, плюс к этому, отслеживать момент по силе тока не совсем правильно при достаточно жестких требованиям к силе прижима. Тензо гораздо точнее и стабильнее.

Видео где серва толкает щуп. Серва измеряет момент, и когда он превышает заданный момент, ЧПУ определяет это как касание. В итоге такого сканирования даже толщину краски просканировал на печатной плате, которая прогибается.
https://www.youtube.com/watch?v=AVbiUh-vBU8

[kor515]

Видео интересное. Но реализация возможна только при линейной зависимости усилия на опускаемой плите от момента на моторе.

[ART_ME]

Есть два разных подхода:
1. задается число импульсов на один оборот мотора (например Yaskawa, Panasonic);
2. задаётся коэффициент (обычно в виде дроби), на который нужно разделить разрешающую способность энкодера, чтоб получить желаемое количество импульсов на оборот мотора (например Delta).

Не путайте новичка.
1. Число импульсов на оборот - это характеристика энкодера.
2. Коэффициент в виде дроби - это характеристика механизма, передающего вращение от контролируемого вала на вал энкодера.
Поэтому:
1. Меняете энкодер - меняете в параметрах число импульсов на оборот.
2. Изменяете механизм (например ставите уменьшенную шестерню или червяк с иным ходом) - меняете передаточное число, выраженное в дробной форме.

[alex_sar]

...

какая у вас подпись мудрая!

[Serg]

Не путайте новичка.

Почитайте повнимательнее вопрос и доки на приводы.