Делаю систему управления ЧПУ CNC

[Сергей Саныч]

Некоторые уверяют ,что на аналоге движение идет плавнее

Теплый ламповый звук

[aftaev]

Это уже частный случай, и я, честно говоря, в современных системах смысла в аналоговом управлении не вижу.

Если проектируется новый станок, врядли кто-то будет туда просто так аналог ставить.

частенько строят станки с нуля и покупают аналоговые сервы, просто потому как они дешево стоят на том же евау Вот как хапнишь дешевые сервы аналоговые, тогда поймешь.

Мне кажется, что аналоговые сервы - дань того времени, когда были аналоговые ЭВМ (как раз диапазон значений четко укладывается). Я даже на такой успел поработать .

Например у нас такой случай: заводик станков 30-40 СССР времен со старыми болгарскими приводами которые работают по аналогу. Нужно поставить ЧПУ на все станки. Вариант выбросить старые сервы и поставить новье - это хорошо. Но при цене комплекта новых серв от 5килобаксов на станок получается нужно выложить под 200кбаксов, или запустить старые сервы

[michael-yurov]

А по конкретней, что именно фигово получилось ?

Работает только в ограниченном диапазоне частот - на низких частотах не работает.
(речь про мультистеппинг)
На высоких частотах появляются какие-то неравномерности и гармонические вибрации. Т.е. без этой функции в обычном режиме мелкого микрошага мотор работает более равномерно, как на низких, так и на высоких частотах.

[Serg]

Это избитая тема, аналог или степ дир
Некоторые уверяют ,что на аналоге движение идет плавнее

Сейчас изучаю приводы Panasonic A5II - так вот у них для режима step/dir есть куча специальных настроек именно для того, чтобы найти компромис между плавностью хода и временем/точностью попадания в заданную позицию, а для режима управления скоростью пишут, что вся эта фигня неактуальна...

Главное преимущество аналогового управления - в момент подачи сигнала управления привод сразу знает с какой скоростью отрабатывать задание, а для случая step/dir скорость он сможет попытаться вычислить только получив как минимум второй импульс.

[michael-yurov]

Аналоговое управление, бесспорно, имеет принципиальное преимущество, так же, как параллельная передача данных имеет принципиальное преимущество по сравнению с последовательной.
Но в реальности параллельные интерфейсы уступают место последовательным.
Так же и с аналогом - для примера, тот же килофлоп способен управлять, как по аналогу, так и цифрой, нонапряжение на аналоговом выходе он способен изменять 11000 раз в секунду, а на выходе step/dir можно получить сигнал с частотой до 1,5 МГц, так что на каждый период корректировки напряжения аналогового сигнала приходится до 136 импульсов сигнала step.
Выходит, что, если через аналоговое напряжение можно передать около 8 бит (127 градаций и полярность), то аналог и цифра в данном случае на равных.

а для случая step/dir скорость он сможет попытаться вычислить только получив как минимум второй импульс.

Но это не мешает ему начать движение уже получив первый.

Не подумай, что я сторонник цифры. Просто факты.
Себе хочу сделать аналоговое управление, и не вижу в этом никаких минусов.
Хотя, если бы сервы поддерживали цифру - подключил бы по цифре.

[Serg]

Но в реальности параллельные интерфейсы уступают место последовательным.

Ну да, хороший пример шина PCI-E - вроде-бы последовательная шина, но 16 штук в параллель.

Выходит, что, если через аналоговое напряжение можно передать около 8 бит (127 градаций и полярность), то аналог и цифра в данном случае на равных.

У Mesa 16 бит (15 - значение, 1 - знак)...

Но это не мешает ему начать движение уже получив первый.

И надеяться, что угадал скорость...

Но наверно и правда надо завязывать с этим спором, ибо с современными умными приводами и реальной точностью станков это фактически теоретический спор.

P.S. Хотя можно ещё рассмотреть надёжность передачи управляющего задания: например если 10% импульсов step потеряется в пути, то привод не доедет до заданной позиции 10% расстояния, а если потеряется 10% аналогового сигнала, то привод таки доедет до заданной позиции.

[michael-yurov]

И надеяться, что угадал скорость...

Ну, начать движение сразу на нужной скорости он не сможет, а вынужден будет разгоняться, как минимум до половины расстояния на один импульс (шаг), а к тому времени уже, возможно, и второй импульс придет. А если не придет - будет снижать скорость.

[Serg]

А если не придет - будет снижать скорость.

а, потом возвращаться на заданную позицию, которую проскочил, пока снижал скорость...

[nik1]

Парни, как проверить в реальности ...плюсы...аналога?
Я имею ввиду на детали, что должно быть , в сравнении со степ дир?

[aegis]

nik1, стойкость инструмента может быть разная

[nik1]

Михаил, есть данные о разнице по времени ходимости?
Степ дир применительно с энкодером 10000 линий и частотой сигнала 500 кгц

[aegis]

nik1, Саша Столяров отписывался на другом ресурсе. http://cnc.userforum.ru/viewtopic.php?id=293#p28604

И еще один существенный минус движения по шагам - как ни крути, от шага к шагу происходит рывок. В этот момент происходит удар фрезы о материал. Ресурс инструмента прилично падает от таких ударов. В одной конторе специально пробовали - на одной и той же проге и на двух аналогичных станках, один по степ/диру на шаговиках, второй на сервах, управляемых через +/-10в. На первом фреза выходила в два раза меньше.
Умные буржуйские инженеры давно эти все вещи просчитали, поэтому в нормальных ЧПУ , максимум где используется Степ/дир - в координатно сверлильных станках. Все остальное управляется десятью вольтами.

[Сергей Саныч]

Не чистый эксперимент. Ибо один на шаговиках а второй на сервах. Понятно, что шаговик в любом случае будет давать рывки.
Кстати, на степ/дире свет клином не сошелся, "умные буржуйские инженеры" давно придумали ряд современных интерфейсов для сервоприводов. И что характерно, все они цифровые.

[megagad]

Тут вопрос в том, какой микрошаг применялся на шаговиках. поделим 1.8° на 256 и возьмём ШВП с мелким шагом - и удар от 1 шага будет в теории меньше собственной вибрации шпинделя! Да, точность позиции будет гулять "как на душу положит", ибо единичный шаг, в теории, будет равен 0.1микрона.

[Serg]

Кстати, на степ/дире свет клином не сошелся, "умные буржуйские инженеры" давно придумали ряд современных интерфейсов для сервоприводов. И что характерно, все они цифровые.

И что характерно все они в управляющем задании обязательно передают скорость, а вот конечную позицию в некоторых случаях не передают вовсе.

[michael-yurov]

AlexSVC, извини, что мы у тебя тут в теме нафлудили

Я все же добавлю немного.
Давайте сравним какие-нибудь более-менее реальные цифры.
Возьмем, к примеру, типовое ограничение для сервы средней ценовой категории - входная частота Step - 500 кГц.
И для аналога возьмем ограничение LinuxCNC - время сервоцикла (период изменения напряжения на аналоговом выходе) - 0,001 сек.

Допустим, мы сделали супер-пупер крутой станок, способный работать с ускорениями до 1 g (9800 мм/сек²), и имеющий максимальную скорость 30 м/мин, т.е. один импульс Step = (30 000 / 60 )/ 500 000 = 0.001 мм.

Сравним, как станок будет себя вести с цифрой и аналогом при движении по дуге диаметром 1 мм.
Несложный расчет говорит о том, что по этой дуге можно двигаться со скоростью не более (9800*0.5)½ = 70 мм/сек.
Т.е. полная окружность (длина окружности - 3,14 мм) такого диаметра может быть пройдена станком за 0.04488 сек.
Для аналогового привода это составит 45 сервоциклов (т.е. окружность будет поделена на кусочки постоянной скорости длиной примерно 0,07 мм),
а для цифрового - позиция будет задаваться "лесенкой" со ступенькой 0.001 мм.
Проще всего сравнить это глядя на картинку:

Можно еще обсуждать то, как сервопривод обработает исходный цифровой сигнал, и как он сгладит движение,
и можно обсуждать, как себя будет вести аналоговый в точках мгновенного изменения скорости,
и в итоге так ни до чего и не договориться.
Но я хотел бы обратить внимание на другое - скорее всего цифровой сигнал управления генерируется так же на основе сервоциклов (во всяком случае это справедливо для многих систем ЧПУ), и траектория в этом случае будет ничем не лучше, чем у аналогового - хоть ты ее сглаживай, хоть, по ступенькам перемещайся.

P.S. в случае системы топикстартера, насколько я понимаю, движение происходит по исходной траектории, а не по пути, построенному на основе сервоциклов.

[Serg]

Можно еще обсуждать то, как сервопривод обработает исходный цифровой сигнал, и как он сгладит движение,

Так, как настроен его PID, а как известно настройка PID - это попытка найти компромис между плавностью хода и точностью. Если его настроить для максимальной точности, т.е. макс. жёсткости, то его скорость будет меняться примерно 140 раз за сервоцикл (70 разгонов и 70 торможений).

и можно обсуждать, как себя будет вести аналоговый в точках мгновенного изменения скорости,

Скорость будет изменяться с максимальным ускорением, заданным для данной оси, но всего 1 раз за сервоцикл (тоже при самых жёстких настройках PID).

[michael-yurov]

Так, как настроен его PID, а как известно настройка PID - это попытка найти компромис между плавностью хода и точностью.

Скорость будет изменяться с максимальным ускорением, заданным для данной оси.

По моему - эти два момента не сильно отличаются друг от друга - как настроишь сервопривод - так он и будет работать.
Если грамотно настроить, то и тот и другой вариант дадут примерно одинаковый результат.

И, вообще, в сервоприводе, разве можно настроить максимальное ускорение?
Наверное, если его задать чуть выше, чем в настройках управляющей системы ЧПУ - то в итоге траектория будет очень близка к исходной.

Собственно, если такие же настройки задать для цифрового привода - получим ровно тот же результат.

[nik1]

То есть , если энкодер на 130000 линий , а входная частота 1,5 мГц, то фактически имеем почти аналог

[Serg]

Если грамотно настроить, то и тот и другой вариант дадут примерно одинаковый результат.

Я считаю, что безграмотную настройку привода можно просто не рассматривать.
Снова акцентирую внимание, что даже в теории не получится настроить сервопривод, чтобы он двигался плавно, но в тоже время быстро и точно отрабатывал позицию.

И, вообще, в сервоприводе, разве можно настроить максимальное ускорение?
Наверное, если его задать чуть выше, чем в настройках управляющей системы ЧПУ - то в итоге траектория будет очень близка к исходной.

Настроить можно, но в данном случае я имел в виду не привод, а планировщик траектории (linuxcnc).

Собственно, если такие же настройки задать для цифрового привода - получим ровно тот же результат.

А не получится, привод со step/dir (цифровой - это всётаки другое) всегда будет либо отрабатывать скачками каждый импульс при малой частоте их следования если не будет пытаться сглаживать рывки, либо не будет поспевать за импульсами в случае большой частоты, если будет пытаться сглаживать рывки.