Kjernefunksjonen til pulssignaler: Posisjonering og hastighetskontroll
Pulssignaler er posisjonskommandoer mottatt av servodrevet. Deres mengde og frekvens bestemmer direkte motorens forskyvning og driftshastighet.
Pulsmengde → Målposisjon (forskyvning)
Servodrevet teller internt totalt antall mottatte pulser (dvs. "pulsakkumuleringsverdi") og konverterer det til faktisk mekanisk forskyvning basert på det elektroniske girforholdet.
Elektronisk girforhold: Dette er en justeringsparameter for pulsekvivalenten (som teller/nevnerinnstilling), som brukes til å matche forholdet mellom pulssignalet og den mekaniske forskyvningen. For eksempel:
Hvis det elektroniske girforholdet er 1:1, og servomotoren tilsvarer 2500 linjer med kodertilbakemelding per omdreining (dvs. 10000 pulser per omdreining, 4x frekvens), så 1 puls=1/10000 av en motoromdreining.
Hvis det mekaniske overføringsforholdet er en blyskruestigning på 10 mm/omdreining, tilsvarer 1 puls en blyskruebevegelse på: (1/10000) omdreininger × 10 mm/omdreining=0.001 mm (dvs. 1μm pulsekvivalent).
Applikasjonsscenarier: Ved å sende et fast antall pulser kan en servomotor bevege seg nøyaktig til en målposisjon (f.eks. posisjonering i en dispensermaskin, koordinere bevegelse i en CNC-maskin).
Pulsfrekvens → Driftshastighet
Frekvensen til pulssignalet (enhet: Hz eller kHz) bestemmer motorens rotasjonshastighet. Jo høyere frekvens, desto raskere roterer motoren.
Formel: Motorhastighet (r/min)=(Pulsfrekvens × 60) / (Koderlinjer × 4 × Elektronisk girforholdsnevner).
(Merk: "×4" indikerer en 4x frekvensmultiplikasjon med koderen, som teller begge AB-fasekantene til kvadraturpulsene; den elektroniske girforholdsnevneren påvirker pulsekvivalenten.)
Bruksscenarier: Ved å justere pulsfrekvensen kan akselerasjon, retardasjon eller konstant hastighet oppnås (f.eks. hastighetskontroll av et transportbånd).
Kjernefunksjonen til retningssignalet: Kontrollere forover og bakover rotasjon
Retningssignalet er en svitsjingsmengde (høyt/lavt nivå) som brukes til å fortelle servodriveren om motoren skal rotere forover eller bakover.
Signallogikk
Nivåtilstanden til retningssignalet (f.eks. høy/lav) er assosiert med motorens rotasjonsretning. Den spesifikke logikken settes av driverparameterne (kan konfigureres som "høyt nivå fremoverrotasjon" eller "lavt nivå fremoverrotasjon").
For eksempel: hvis "høyt nivå foroverrotasjon" er satt, roterer motoren fremover når retningssignalet er høyt og reverserer når det er lavt.
Koordinering med pulser
Selv om det bare sendes en enkelt-retningspuls (f.eks. en kontinuerlig positiv puls), vil motoren bare bevege seg i én retning. For toveis bevegelse må motorretningen byttes ved hjelp av retningssignalet, og antall pulser må koordineres for å oppnå forskjellige posisjoneringsposisjoner.
Typiske bruksområder: Automatisk frem- og tilbakegående bevegelse (f.eks. venstre-høyre sving til en robotarm, vekslende X/Y-aksebevegelse til en XY-plattform).
Typiske kontrollscenarier for puls + retningsmodus
Denne kontrollmetoden, på grunn av sin enkle struktur og lave kostnad (krever bare to signallinjer: puls og retning), er mye brukt i enkelt--- eller flerakse-uavhengige kontrollscenarier:
Joggekontroll
Retningssignalet utløses av en ekstern knapp (som et PLS I/O-punkt), mens det samtidig sender ut en lav-frekvenspuls (eller opprettholder pulsutgang via en knapp), og muliggjør manuell lav-hastighetsbevegelse av motoren (f.eks. finjustering under feilsøking).
Posisjoneringskontroll
PLS-en eller bevegelseskontrolleren beregner antall pulser for målposisjonen (konvertert basert på det elektroniske girforholdet), sender tilsvarende antall pulser + retningssignaler, og sjåføren kontrollerer motoren for nøyaktig å nå målpunktet (f.eks. materialhåndteringsposisjonen til en pakkemaskin, plasseringskoordinatene til en plukke-og-plasseringsmaskin).
Hastighetskontroll
Hvis nøyaktig posisjonering ikke er nødvendig, og kun drift med konstant hastighet er nødvendig, kan kontinuerlige pulser (fast frekvens) sendes, og retningssignalet bestemmer rotasjonsretningen (f.eks. kontinuerlig drift av et transportbånd).
Sammenligning med andre kontrollmetoder
Sammenlignet med bussstyring (som EtherCAT, CANopen) eller analog styring (±10V hastighetskommandoer), har puls + retningsmodus følgende fordeler:
Enkel maskinvare: Bare to signallinjer (puls, retning) + aktiveringssignal (EN) kreves, noe som resulterer i lave kostnader.
Sterk anti-interferens: Pulssignalet er en digital størrelse (differensial eller åpen kollektor), noe som gjør det mindre utsatt for elektromagnetisk interferens (spesielt i scenarier med kort avstand).
Høy sanntid-ytelse: Ingen komplekse kommunikasjonsprotokoller kreves; kommandoer skrives direkte til sjåføren, noe som resulterer i rask respons.
