उन मशीनों को स्वचालित करने के लिए जिन्हें केवल दो से तीन अक्षों को इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स की आवश्यकता होती है, पल्स आउटपुट जाने का सबसे सरल तरीका हो सकता है।

पीएलसी से पल्स आउटपुट का उपयोग करना सरल गति प्राप्त करने के लिए एक लागत प्रभावी तरीका है। अधिकांश, यदि सभी नहीं हैं, तो पीएलसी निर्माता पल्स ट्रेन सिग्नल का उपयोग करके सर्वोस और स्टेपर्स को नियंत्रित करने का एक तरीका प्रदान करते हैं। इसलिए जब इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स पर केवल दो या तीन अक्षों पर एक साधारण मशीन को स्वचालित करने की आवश्यकता होती है, तो पल्स आउटपुट एनालॉग सिग्नल का उपयोग करने की तुलना में सेट अप, वायर और प्रोग्राम को सेट करना बहुत आसान हो सकता है। यह ईथरनेट /आईपी जैसे नेटवर्क गति का उपयोग करने की तुलना में कम खर्च हो सकता है।

तो आइए एक स्टेपर मोटर या सर्वो को नियंत्रित करने पर एक ड्राइवर या एम्पलीफायर के साथ नियंत्रक और मोटर के बीच में एक नज़र डालें, जो नियंत्रक या इंडेक्सर से उपयोग किए गए पल्स सिग्नल पर जोर देने के साथ।

पल्स ट्रेन मूल बातें

स्टेपर मोटर्स और पल्स-नियंत्रित संस्करण सर्वो मोटर्स दोनों दिशाओं में घूम सकते हैं। इसका मतलब है कि एक नियंत्रक को ड्राइव को न्यूनतम, दो नियंत्रण संकेतों पर प्रदान करने की आवश्यकता होती है। इन संकेतों को प्रदान करने के दो तरीके हैं, और विभिन्न निर्माता उन्हें अलग -अलग चीजें कहते हैं। आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे दो नियंत्रण सिग्नल योजनाओं को संदर्भित करने के दो सामान्य तरीके हैं: "1P मोड", उर्फ ​​"स्टेप/डायरेक्शन मोड", और "2P मोड", जिसे "CW/CCW मोड" या क्लॉकवाइज/काउंटरक्लॉकवाइज मोड कहा जाता है। दोनों मोड को नियंत्रक से ड्राइव तक दो नियंत्रण संकेतों की आवश्यकता होती है।

1P मोड में, एक नियंत्रण संकेत एक पल्स ट्रेन या "चरण" सिग्नल है। अन्य संकेत एक दिशात्मक इनपुट है। यदि दिशात्मक इनपुट चालू है, और चरण इनपुट पर एक स्पंदित संकेत मौजूद है, तो मोटर दक्षिणावर्त घूमता है। इसके विपरीत, यदि दिशा सिग्नल बंद है और एक स्पंदित सिग्नल स्टेप इनपुट पर मौजूद है, तो मोटर दूसरी दिशा को घुमाता है, या वामावर्त होता है। पल्स ट्रेन हमेशा एक ही इनपुट पर होती है, चाहे कोई भी दिशा वांछित हो।

2P मोड में, दोनों सिग्नल एक पल्स ट्रेन हैं। एक समय में केवल एक इनपुट में एक आवृत्ति होगी, इसलिए यदि सीडब्ल्यू पल्स ट्रेन मौजूद है, तो मोटर सीडब्ल्यू को घुमाता है। यदि CCW पल्स ट्रेन मौजूद है, तो मोटर CCWS को घुमाता है। कौन सा इनपुट पल्स ट्रेन प्राप्त करता है जो वांछित दिशा पर निर्भर करता है।

कंट्रोलर से दालों का आउटपुट मोटर को चालित करता है। मोटर ड्राइव के पल्स इनपुट पर प्रत्येक पल्स के लिए एक वृद्धिशील इकाई को घुमाता है। उदाहरण के लिए, यदि दो-चरण स्टेपिंग मोटर में 200 दालों प्रति क्रांति (पीपीआर) है, तो एक पल्स मोटर को 1/200 क्रांति या 1.8 डिग्री के 1/200 को घुमाता है, और 200 दालें मोटर को एक क्रांति को घुमाएंगे।

बेशक, अलग -अलग मोटर्स के अलग -अलग संकल्प होते हैं। स्टेपर मोटर्स को माइक्रो-स्टेप्ड किया जा सकता है, जिससे उन्हें कई हजारों दालों को क्रांति मिलती है। इसके अतिरिक्त, सर्वो मोटर्स में आम तौर पर उनके न्यूनतम रिज़ॉल्यूशन के रूप में प्रति क्रांति के कई हजारों दालों की होती है। कोई फर्क नहीं पड़ता कि मोटर रिज़ॉल्यूशन, कंट्रोलर या इंडेक्सर से एक पल्स यह केवल एक वृद्धिशील इकाई को घुमाता है।

जिस गति से एक मोटर घूमता है वह दालों की आवृत्ति, या गति पर निर्भर करता है। दाल जितनी तेजी से, मोटर जितनी तेजी से मुड़ती है। ऊपर दिए गए उदाहरण में, एक मोटर के साथ जिसमें 200 पीपीआर है, प्रति सेकंड 200 दालों की आवृत्ति (पीपीएस) मोटर को एक रोटेशन प्रति सेकंड (आरपीएस) या 60 रोटेशन प्रति मिनट (आरपीएम) पर घुमाएगी। मोटर एक क्रांति (पीपीआर) को मोड़ने के लिए जितने अधिक दालों की आवश्यकता होती है, उतनी ही तेजी से दालों को उसी गति को प्राप्त करने के लिए भेजा जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 1,000 पीपीआर वाली एक मोटर को पल्स आवृत्ति समय के रूप में उच्च के रूप में अधिक होना चाहिए जितना कि एक ही आरपीएम जाने के लिए 200 पीपीआर के साथ मोटर। गणित बहुत सरल है:

आरपीएस = पीपीएस/पीपीआर (रोटेशन प्रति सेकंड = दालों पर प्रति सेकंड/दालों प्रति रोटेशन)

आरपीएम = आरपीएस (60)

दालों को नियंत्रित करना

अधिकांश नियंत्रकों के पास यह निर्धारित करने के लिए एक विधि होती है कि क्या मोटर को CW या CCW को घुमाना चाहिए और संकेतों को उचित रूप से नियंत्रित करेगा। दूसरे शब्दों में, प्रोग्रामर के लिए यह पता लगाने के लिए सामान्य रूप से आवश्यक नहीं है कि कौन सा आउटपुट चालू करना है। उदाहरण के लिए, कई पीएलसी में पल्स सिग्नल का उपयोग करके गति को नियंत्रित करने के लिए कार्य होते हैं, और यह फ़ंक्शन स्वचालित रूप से आउटपुट को नियंत्रित करता है ताकि रोटेशन की सही दिशा प्राप्त हो सके, चाहे नियंत्रक 1P या 2P मोड के लिए कॉन्फ़िगर किया गया हो।

एक सरल उदाहरण के रूप में दो चालों पर विचार करें। दोनों चालें 1,000 दाल हैं। एक सकारात्मक दिशा में है, दूसरा नकारात्मक दिशा में। नियंत्रक उपयुक्त आउटपुट को चालू करता है, चाहे 1p या 2p का उपयोग किया जाता है, मोटर को सकारात्मक दिशा में घुमाने के लिए (आमतौर पर CW) जब कमांड की गई दालों की संख्या 1,000 हो। दूसरी ओर, यदि कोई प्रोग्राम −1,000 दालों को कमांड करता है, तो नियंत्रक नकारात्मक दिशा (आमतौर पर CCW) में स्थानांतरित करने के लिए उपयुक्त आउटपुट को चालू करता है। इसलिए, प्रोग्रामर के लिए यह आवश्यक नहीं है कि वह प्रोग्राम में कोड का उपयोग करके मोटर रोटेशन की दिशा को नियंत्रित करे, यह चुनने के लिए कि कौन सा आउटपुट उपयोग करना है। नियंत्रक स्वचालित रूप से करता है।

नियंत्रक और ड्राइवरों के पास आम तौर पर उपयोगकर्ताओं के लिए पल्स प्रकार का चयन करने का एक तरीका होता है, या तो डीआईपी स्विच या सॉफ्टवेयर चयन सेटिंग द्वारा। यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि नियंत्रक और ड्राइवर को एक ही सेट किया जाए। यदि नहीं, तो ऑपरेशन अनिश्चित हो सकता है या बिल्कुल भी काम नहीं करेगा।

पूर्ण और वृद्धिशील चालें

गति नियंत्रण प्रोग्रामिंग में दो सबसे आम आंदोलन कमांड वृद्धिशील और पूर्ण चाल कमांड हैं। निरपेक्ष और वृद्धिशील चाल की अवधारणा कई उपयोगकर्ताओं को इस्तेमाल किया जाता है, भले ही मोटर नियंत्रण विधि का उपयोग किया जाता है। लेकिन यह जानकारी लागू होती है कि क्या मोटर को दालों, एक एनालॉग सिग्नल, या ईथरनेट/आईपी या ईथरकैट जैसे नेटवर्क के साथ नियंत्रित किया जाता है।

सबसे पहले, यदि किसी मोटर पर एक एनकोडर होता है, तो उसके प्रकार के चालों का एनकोडर प्रकार से कोई लेना -देना नहीं है। दूसरा, निरपेक्ष और वृद्धिशील चालें की जा सकती हैं, चाहे कोई निरपेक्ष या वृद्धिशील एनकोडर हो या कोई एनकोडर नहीं हो।

एक रैखिक अक्ष को स्थानांतरित करने के लिए मोटर का उपयोग करते समय, जैसे कि एक बॉल स्क्रू एक्ट्यूएटर, वहाँ (जाहिर है) एक्ट्यूएटर के एक छोर के बीच एक परिमित दूरी है। दूसरे शब्दों में, यदि गाड़ी एक्ट्यूएटर के एक छोर पर है, तो मोटर को केवल तब तक घुमाया जा सकता है जब तक कि गाड़ी विपरीत छोर तक नहीं पहुंच जाती। यह स्ट्रोक की लंबाई है। उदाहरण के लिए, 200 मिमी यात्रा के साथ एक एक्ट्यूएटर पर, एक्ट्यूएटर का एक छोर सामान्य रूप से "शून्य" या घर की स्थिति है।

एक पूर्ण कदम गाड़ी को अपनी वर्तमान स्थिति की परवाह किए बिना कमांड की स्थिति में ले जाता है। उदाहरण के लिए, यदि वर्तमान स्थिति शून्य है और कमांड किए गए कदम 100 मिमी के लिए है, तो नियंत्रक एक्ट्यूएटर को 100-मिमी के निशान के लिए आगे ले जाने के लिए पर्याप्त दालों को भेजता है और बंद कर देता है।

लेकिन अगर एक्ट्यूएटर की वर्तमान स्थिति 150 मिमी थी, तो 100 मिमी का एक पूर्ण कदम नियंत्रक को एक्ट्यूएटर को 50 मिमी को पीछे की ओर ले जाने के लिए नकारात्मक दिशा में दालों को भेज देगा और 100-मिमी स्थिति पर रुक जाएगा।

व्यावहारिक उपयोग

पल्स कंट्रोल का उपयोग करने के साथ सबसे आम समस्या वायरिंग में है। संकेत अक्सर सही ढंग से उल्टा हो जाते हैं। 2P मोड में, इसका मतलब है कि CCW आउटपुट CW इनपुट और इसके विपरीत से जुड़ा हुआ है। 1P मोड में, इसका मतलब है कि पल्स सिग्नल आउटपुट को दिशा इनपुट के लिए वायर्ड किया जाता है, और दिशा सिग्नल आउटपुट पल्स इनपुट से जुड़ा होता है।

2P मोड में, यह वायरिंग गलती मोटर स्पिन CW बनाती है जब CCW और CCW जाने की आज्ञा दी जाती है, जब CW जाने की आज्ञा दी जाती है। 1P मोड में, समस्या का निदान करना अधिक कठिन है। यदि संकेतों को स्वैप किया जाता है, तो नियंत्रक दिशा इनपुट पर एक पल्स ट्रेन भेजता है, जो कुछ भी नहीं करता है। यह एक दिशा परिवर्तन भी भेजेगा (दिशा के आधार पर सिग्नल को चालू या बंद करें) स्टेप इनपुट पर जो मोटर को पल्स को घुमाने का कारण बन सकता है। आंदोलन की एक पल्स आमतौर पर देखने में बहुत कठिन होती है।

2P मोड का उपयोग करने से समस्या निवारण आसान हो जाता है, और इस प्रकार के गति नियंत्रण में बहुत अधिक अनुभव के बिना उन लोगों के लिए यह समझना आसान होता है।

यहां जितना संभव हो उतना कम समय सुनिश्चित करने के लिए एक विधि है, पल्स और दिशा कुल्हाड़ियों को समस्या निवारण करने में खर्च किया जाता है। यह इंजीनियरों को एक समय में एक चीज पर ध्यान केंद्रित करने देता है। यह आपको यह पता लगाने की कोशिश करने के लिए दिन बिताने से रोकना चाहिए कि वायरिंग गलती केवल पल्स आउटपुट फ़ंक्शन को यह पता लगाने के लिए गति को रोक रही है कि पीएलसी में गलत तरीके से कॉन्फ़िगर किया गया है और आप कभी भी दालों को आउटपुट नहीं कर रहे थे।

1। उपयोग किए जाने वाले पल्स मोड का निर्धारण करें और सभी कुल्हाड़ियों के लिए एक ही मोड का उपयोग करें।

2। उचित मोड के लिए नियंत्रक सेट करें।

3। उचित मोड के लिए ड्राइव सेट करें।

4। अपने नियंत्रक (आमतौर पर एक जॉग फ़ंक्शन) में सबसे सरल कार्यक्रम बनाएं ताकि मोटर को एक दिशा में या दूसरे को धीमी गति से घुमाने की आज्ञा दी जा सके।

5। एक सीडब्ल्यू आंदोलन को कमांड करें और दालों को इंगित करने के लिए नियंत्रक में किसी भी स्थिति के लिए देखें।

-यह पीएलसी में व्यस्त ध्वज की तरह नियंत्रक या स्थिति के झंडे से आउटपुट पर एल ई डी हो सकता है। नियंत्रक में पल्स आउटपुट काउंटर को यह देखने के लिए भी निगरानी की जा सकती है कि यह मूल्य बदल रहा है।

-आम मोटर को आउटपुट दालों से कनेक्ट करने की आवश्यकता नहीं है।

6। CCW दिशा में परीक्षण को दोहराएं।

7। यदि दोनों दिशाओं में दालों को आउटपुट करना सफल है, तो आगे बढ़ें। यदि नहीं, तो प्रोग्रामिंग को पहले पता लगाया जाना चाहिए।

8। ड्राइवर को नियंत्रक को तार करें।

9। एक दिशा में जॉग मोटर। यदि यह काम करता है, तो चरण 10 पर जाएं। यदि यह काम नहीं करता है, तो वायरिंग की जांच करें।

10। मोटर को विपरीत दिशा में जॉग करें। यदि यह काम करता है, तो आप सफल हो गए हैं। यदि यह काम नहीं करता है, तो वायरिंग की जांच करें।

इस पहले चरण में कई घंटे बर्बाद हो गए हैं क्योंकि पल्स आवृत्ति 1/100 आरपी की तरह मोटर स्पिन को बेहद धीरे -धीरे बनाने के लिए काफी कम है। यदि एकमात्र तरीका आप बता सकते हैं कि क्या काम कर रहा है तो मोटर शाफ्ट को देखकर, यह ऐसा नहीं लग सकता है कि यह कम गति से आगे बढ़ रहा है, जिससे यह विश्वास हो सकता है कि यह दालों को बाहर नहीं कर रहा है। परीक्षण के लिए गति निर्धारित करने से पहले मोटर रिज़ॉल्यूशन और एप्लिकेशन मापदंडों के आधार पर एक सुरक्षित गति की गणना करना सबसे अच्छा है। कुछ का मानना ​​है कि वे केवल अनुमान लगाकर एक प्रयोग करने योग्य गति निर्धारित कर सकते हैं। लेकिन अगर मोटर को एक क्रांति को घुमाने के लिए 10,000 दालों की आवश्यकता होती है, और पल्स आवृत्ति 1,000 पीपीएस पर सेट की जाती है, तो मोटर 10 सेकंड लेगी। एक क्रांति को स्थानांतरित करने के लिए। इसके विपरीत, यदि मोटर को एक क्रांति को स्थानांतरित करने के लिए 1,000 दालों की आवश्यकता होती है, और पल्स आवृत्ति 1,000 पर सेट होती है, तो मोटर प्रति सेकंड या 60 आरपीएम एक क्रांति को स्थानांतरित करेगी। यह परीक्षण के लिए बहुत तेज़ हो सकता है यदि मोटर सीमित गति दूरी के साथ बॉल स्क्रू एक्ट्यूएटर की तरह लोड से जुड़ा हो। संकेतकों को देखना महत्वपूर्ण है जो बताता है कि दालों को आउटपुट (एलईडी, या पल्स काउंटर) किया जा रहा है।

व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए गणना

उपयोगकर्ता अक्सर एचएमआई के साथ समाप्त होते हैं, जो कि मिलीमीटर जैसे इंजीनियरिंग इकाइयों के बजाय दालों की इकाइयों में मशीन की दूरी और गति दिखाते हैं। अक्सर प्रोग्रामर को मशीन को काम करने के लिए ले जाया जाता है और मशीन इकाइयों को निर्धारित करने और उन्हें इंजीनियरिंग इकाइयों में बदलने के लिए समय नहीं लगता है। यहाँ इसके साथ मदद करने के लिए कुछ सुझाव दिए गए हैं।

यदि आप मोटर के कदम रिज़ॉल्यूशन (प्रति क्रांति प्रति दालों) और मोटर क्रांति (मिमी) के प्रति आंदोलन को जानते हैं, तो कमांड पल्स स्थिरांक की गणना प्रति क्रांति/दूरी के रूप में की जाती है, या प्रति क्रांति/प्रति क्रांति प्रति क्रांति/दूरी।

स्थिरांक यह जानने में मदद कर सकता है कि एक विशिष्ट दूरी को स्थानांतरित करने के लिए कितने दालों की आवश्यकता होती है:

वर्तमान स्थिति (या दूरी) = पल्स काउंट/कमांड दालों को स्थिर।

इंजीनियरिंग इकाइयों को दालों में बदलने के लिए, पहले उस स्थिरांक को निर्धारित करें जो किसी दिए गए कदम के लिए आवश्यक दालों की संख्या निर्धारित करता है। मोटर के ऊपर उदाहरण में मान लें कि एक क्रांति को घुमाने के लिए 500 दालों की आवश्यकता होती है और एक क्रांति 10 मिमी है। निरंतर की गणना 10 (मिमी पी/आर) द्वारा 500 (पीपीआर) को विभाजित करके की जा सकती है। तो स्थिरांक 500 दालों/10 मिमी या 50 दालों/मिमी है।

इस स्थिरांक का उपयोग किसी दिए गए दूरी के एक कदम के लिए आवश्यक दालों की संख्या की गणना करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 15 मिमी, 15 मिमी × 50 पीपीएम = 750 दालों को स्थानांतरित करने के लिए।

पल्स काउंटर रीडिंग को इंजीनियरिंग इकाइयों में बदलने के लिए, बस कमांड पल्स निरंतर द्वारा पल्स काउंटर मान को विभाजित करें। इस प्रकार, यदि पल्स काउंटर 6,000 पढ़ता है, तो इसे ऊपर दिए गए उदाहरण से गणना की गई कमांड पल्स निरंतर द्वारा विभाजित किया जाता है, एक्ट्यूएटर की स्थिति 6,000 दालों/50 पीपीएम = 120 मिमी होगी।

मिमी में एक गति की कमान करने के लिए और नियंत्रक HZ (दालों प्रति सेकंड) में उचित आवृत्ति की गणना करते हैं, गति स्थिरांक पहले निर्धारित किया जाना चाहिए। यह कमांड पल्स निरंतर (जैसा कि ऊपर दिखाया गया है) खोजकर किया जाता है, लेकिन इकाइयों को बदल दिया जाता है। दूसरे शब्दों में, यदि मोटर 500 पीपीआर को बाहर निकालती है और एक्ट्यूएटर प्रति क्रांति 10 मिमी की ओर बढ़ता है, तो यदि प्रति सेकंड 500 दालों की कमान संभाली जाती है, तो एक्ट्यूएटर 10 मिमी प्रति सेकंड को स्थानांतरित करेगा। 500 दालों को प्रति सेकंड प्रति सेकंड प्रति सेकंड प्रति सेकंड प्रति सेकंड प्रति सेकंड प्रति सेकंड में विभाजित करना। इसलिए, उचित पल्स आवृत्ति में लक्ष्य गति को 50 परिणामों से गुणा करना।

सूत्र समान हैं, लेकिन इकाइयां बदल जाती हैं:

पीपीएस में गति स्थिर = प्रति क्रांति/प्रति क्रांति की दूरी पर दालों

पल्स स्पीड (पीपीएस) = (गति स्थिर) × मिमी में गति

गति को नियंत्रित करने के लिए पल्स ट्रेन सिग्नल का उपयोग करने वाले सेटअप का उपयोग करना पहली बार में कठिन लग सकता है, हालांकि, कंट्रोलर पर सिग्नल प्रकारों और सेटिंग्स पर पूरा ध्यान देना और शुरुआत में ड्राइव करने से खर्च होने वाले समय को कम कर सकते हैं। इसके अलावा, यदि कोई तुरंत कुछ बुनियादी गणना करने के लिए समय लेता है, तो गति और दूरी की प्रोग्रामिंग आसान हो जाएगी और मशीन ऑपरेटरों को अपने एचएमआई पर प्रदर्शित अधिक सहज जानकारी होगी।