Azionamenti Motori Passo Passo - Connessione controllo impulsi

[antstan]

Slave a tutti!!

Continuo a descrivere la mia eserienza. Ho installato i 2 filtri come suggerito da Livio ma gli errori riscontrati sono sempre gli stessi.

Inizialmente come detto nei post precedenti ho effettuato la retroazione tramite encoder solo in salita. Mi spiego meglio....

Ho due proximity:

1 mi dà l'ordine di chiusura delle testate

2 mi dà l'ordine di apertura delle testate

il ciclo è il seguente:

- Sens 1 on chiusura testate in 200 msec

- Pausa in chiusura di 300 msec

- Sens 2 on apertura testate

- Pausa di 200 msec

si ripetono i passi precedenti.

Gli azionamenti non danno segnale di fine movimentazione quindi il mio riferimento di fine movimentazione è puramente virtuale, cioè ho notato una differenza tra la lettura dell'encoder al momento del fine movimentazione virtuale e pochi istanti dopo... Differenza piccola 3 o 4 passi ma esistente.

Per ovviare a questo problema ho fatto il controllo di recupero delle quote sui fronti di salita dei sensori. Mi spiego meglio:

- Sens 1 on chiusura testate in 200 msec

- Pausa in chiusura di 300 msec

- Sens 2 on controllo quota raggiunta, apertura testate calcolata rispetto al valore di quota raggiunta ed al valore del punto 0 in passo 1

- Pausa di 200 msec

In questo modo le testate corregono le quote al ciclo successivo.

Questo processo mi consente di eliminare l'incertezza della fine movimentazione.

Dato quello detto nei post precedenti e questo inizialmente ho preferito non fare una correzzione istantanea anche in chiusura in quanto la chiusura massima delle testate deve essere precisissima 5 passi in + mi causerebbe la rottura dei coltelli di taglio. I coltelli di taglio devono toccarsi durante la denocciolatura ma non sbattere tra loro!!!!!

Per fare un'analisi globale ho deciso di elaborare il software in modo che mi scrivesse un report di tutte le correzzioni effettuate nelle movimentazioni. Ho scoperto una cosa molto strana...

Le correzzioni vengono fatte 1 all'incirca ogni 10 min:

- nell'ottanta % dei casi la perdita del passo è nell'intorno dei 17... Valore anche accettabile

- nel restante 20 nell'intorno dei 33 valori diversi non si sono avuti... Valore troppo elevato

A questo punto non riesco a dare una spiegazione ragionavole a quest'evento. Statisticamente è molto improbabile avere errori così precisi! Deve esserci una spiegazione... o meccanica o elttrico-elettronica. Avete idea di quanto può accadere?

Volevo cominciare in ogni caso a buttare giù un software di correzzione istantaneo che quindi riesca a correggere il posizionamento ad ogni fine movimentazione e non all'inizio della movimentazione successiva.

Mi date una mano a definirne le modalità? Come posso eliminare il problema della completa movimentazione virtuale? Ipotizziamo che in mezzo alle testate ci metto un sbarra di ferro se retroaziono forzerò i motori a sbattere contro l'ostacolo. Cosa faccio ?

[Rwhite]

Ciao a tutti, visto che rilevi l'errore, hai provato a velocita' diverse cosa succede, mi spiego, riducendo la velocita' diciamo del 20% l'errore si ripete in modo analogo o diverso? Facendo alcuni controlli incrociati magari riesci a focalizzare il problema.

Ciao rwhite

[antstan]

Sulla macchina è possible lavorare a 2 velocià...

Il problema sussiste equivalnte in entrmabi i casi... Forse un pò in meno. Domani la farò lavorare tutta la giornata a velocità bassa per conferma della cosa.

[Bassanini]

Ciao la tua applicazione è molto interessante.

Ever Elettronica propone drive stepper che permettono la chiusura di un asse stepper in posizione / velocitàe e coppia esattamente come se fosse un motore brushless (ovviamente la curva di coppia rimane quella del passo passo).

Inoltre fornisce motori stepper con encoder incrementale già a bordo sdenza creare problemi di ricerca o adattamenti meccanici.

I vantaggi sono svariati:

1) sicurezza di posizionamento:s e il motore incontrauna coppia superiore a quella che può erogare ad una certa velocità, rallenta tenendo memorizzato lo pazio perso per poi recuperare quando il carico si riduce. Risolvi il problema di posizionamento.

2) la corrente viene erogata al motore solo se necessario, quindi se c'è bisogno di coppia il drive fornisce corrente altrimenti no. In questo modo il motore scalda molto molto meno perchè la corrente viene ottimizzata e non si da sempre il massimo anche se non c'è bisogno di coppia. Risolvi il problema termico.

quindi quello che dice livio è vero solo se non si onsidera questa evoluzione dl passo passo, che a tutti gli effetti è un bls on un alto numero di poli.

Se ti interessa ti lascio il link. www.everelettronica.it

Ciao e spero ti psosa essere d'aiuto.

[antstan]

Si grazie! Già avevo preso in considerazione questi prodotti tempo fa infatti dopo il prototipo saremmo passati a questi...

Il problema però è che per fare le definitive questa deve andare bene! O quanto meno devo dare delle risposte sugli avvenimenti.

[antstan]

Salve,

Stavo riflettendo sul tipo di pilotaggio.

Ho letto in rete che un problema fondamentale dei passo passo è la frequenza di risonanza.

Riporto in toto

Tra le tecniche per evitare questo rischio:

1 - Usare le tecniche di pilotaggio microstepping, a mezzo passo con controllo di coppia oppure a mezzo passo senza controllo di coppia. Le tre tecniche sono messe in ordine di capacità di ridurre il problema ma anche inversamente alla difficoltà di realizzazione.

2 - Usare un carico con elevato momento di inerzia in quanto ciò spesso esclude rischi di stallo anche se rende più piccola l'area di pull-in. In effetti le osservazioni di blocco spontaneo del motore a causa della risonanza solo in motori senza carico: collegando un dispositivo meccanico l'effetto si riduce ed in genere scompare, almeno nella sua manifestazione più evidente di blocco totale.

-Evitare di passare per le velocità in cui si ha risonanza, se sono noti. Trattandosi di punti decisamente isolati in genere ciò non crea difficoltà particolari se non la preventiva individuazione.

Sono daccordo con queste affermazioni!!!

I motori li posso gestire in 4 modi :

- passo intero

- mezzo passo

- 1/4 passo

- wave

Il sistema di pilotaggio wave non credo faccia al caso mio perchè ho letto che ha meno coppia. E' giusto?

Sin dall'inizio ho comandato gli azionamenti a 1/4 passo. All'RTA mi hanno detto che le caratteristiche di coppia-velocità non variano da un 1/2 passo a un 1/4 quindi...

Secondo la teoria di risonanza dei motori, per come la penso, comandare il motore ad 1/4 dovrebe escludere a maggior ragione queste problematiche!!! Che ne pensate?

Tuttavia riflettendo potrei anche comandare i motori a 1/2 passo. Ma secondo voi quali sono i vantaggi che potrei ottenere? Maggiore immunità ai disturbi? E' una prova da fare considerando i tempi brevi ?

Non so che pesci prendere... Aiutatemi!

[Bassanini]

Per ridurre al minimo le risonanze effettivamente il microstepping aiuta.

Se possibile utilizzerei il wave, sul fatto che la corrente si riduca non è sempre vero. per esempio i drive Ever anche a al 128esimo di frazionamento, hanno un algoritmo interno che permette di mantenere la corrente rms costante nelle fasi motore mantenendo invariata la coppia anche con microstepping molto spinto.

Effettivamente senza questo accorgimento la coppia cala perchè il fattore di forma della corrente cambia.

Spero di esserti stato utile.

Ciao

[Lsupport]

Le affermazioni che una differente impostazione della risoluzione produce una diversa coppia erogata dl motore sono vere solo per alcuni tipi di azionamento, per altri la curva di coppia del motore non varia al variare della risoluzione. Mi spiego meglio: la coppia erogata da un motore passo-passo dipende dal valore di corrente efficace impresso negli avvolgimenti. Nel caso particolare del passo intero, dove la forma d’onda della corrente è un’onda quadra, il valore di picco ed il valore efficace coincidono. In altre parole un azionamento che genericamente indica una taratura di corrente di 12A a passo intero pilota il motore con la corrente efficace richiesta che produce la coppia dichiarata dal costruttore del motore. Quando si imposta un frazionamento diverso dal passo intero la forma d’onda della corrente non è più quadra ma tende ad approssimare una sinusoide in una fase, ed una cosinusoide nell’altra fase. In queste condizioni se l’azionamento continua ad erogare sempre la medesima corrente il valore impostato sull’azionamento non è più corrente efficace ma corrente di picco. Il questo caso quindi il valore efficace della corrente che alimenta il motore cala con conseguente calo della coppia del motore. Altri tipi di azionamenti sono in grado di erogare sempre la medesima corrente efficace, indipendentemente dalla risoluzione scelta, e sono pertanto in grado di garantire sempre la medesima coppia erogata dal motore. Per fare questo quando la risoluzione impostate è diversa dal passo intero innalzano la corrente di picco al fine di mantenere il valore efficace della corrente erogata al motore costante. Alcuni azionamenti in grado di garantire questa condizione sono visibili qui www.lamtechnologies.com. Il prodotto DS1098 ad esempio, in grado di erogare 10Arms a 230Vdc, eroga ad 1/16 di passo una corrente di picco di 14,1Apk. Una maggior risoluzione aiuta inoltre ad evitare i buchi di coppia dovuti alla risonanza quindi, paradossalmente, si può affermare che una maggiore risoluzione di movimento favorisce il corretto sfruttamento della coppia erogata dal motore; questo a patto di usare azionamenti che erogano sempre lo stesso valore efficace di corrente indipendentemente dalla risoluzione scelta.

Comunque da ciò che ho letto a mio avviso il problema non risiede nella coppia insufficiente ma nell’errata interpretazione dei segnali di controllo. Per capire cosa accade si dovrebbe fare un’analisi con un buon oscilloscopio direttamente sui morsetti d’ingresso dell’azionamento. Se ne hai la possibilità potresti provare a collegare un diverso azionamento o un diverso PLC per vedere cosa accade, tanto per cominciare ad escludere qualche elemento.

Spero di esserti stato di aiuto . In bocca al lupo per l’applicazione .

[Livio Orsini]

Forse ho capito male io ma non mi è chiaro quando c'è la perdita di passo.

Ipetesi 1

Il motore perde il passo solo in salita. Sembrerebbe che non ci sia coppia a sufficienza.

Ipotesi 2

Il motore perde il passo solo quando è fermo. Potrebbe trattarsi di un'insufficiente coppia da fermo. In alcuni casi è possibile ridurre corrente e coppia a motore fermo. Bisognerebbe verificare come è configuarato il drive

Ipotesi 3

Il motore perde il passo anche in discesa. Se la perdita del passo equivale ad una posizione maggiore di quella teorica si ritorna al punto 1, altrimenti c'è da verificare che effettivamente tutti gli impulsi generati arrivino al driver. Quest'ultima verifica è valida anch eper la prima condizione.

[antstan]

Per ridurre al minimo le risonanze effettivamente il microstepping aiuta.

Se possibile utilizzerei il wave, sul fatto che la corrente si riduca non è sempre vero. per esempio i drive Ever anche a al 128esimo di frazionamento, hanno un algoritmo interno che permette di mantenere la corrente rms costante nelle fasi motore mantenendo invariata la coppia anche con microstepping molto spinto.

Non sono sicuro della risonanza era per capire seè plausibile un problema del genere...

Comunque da ciò che ho letto a mio avviso il problema non risiede nella coppia insufficiente ma nell’errata interpretazione dei segnali di controllo. Per capire cosa accade si dovrebbe fare un’analisi con un buon oscilloscopio direttamente sui morsetti d’ingresso dell’azionamento. Se ne hai la possibilità potresti provare a collegare un diverso azionamento o un diverso PLC per vedere cosa accade, tanto per cominciare ad escludere qualche elemento.

Capisco. Però quindi secondo questa logica se comando a 1/2 passo si dovrebbe raddoppiare l'errore di spostamento. Cioè mi spiego:

1/4 di passo perdo 33 impulsi che equiv 1mm

1/2 passo perdo 33 impulsi che equivale a 2 mm

Quindi sarebbe peggio passare a 1/2 passo.

Ipetesi 1

Il motore perde il passo solo in salita. Sembrerebbe che non ci sia coppia a sufficienza.

In realtà solo in discesa. Cioè in chiusura.

Ipotesi 2

Il motore perde il passo solo quando è fermo. Potrebbe trattarsi di un'insufficiente coppia da fermo. In alcuni casi è possibile ridurre corrente e coppia a motore fermo. Bisognerebbe verificare come è configuarato il drive.

Questa affermazione mi fa riflettere un pò in realtà dovrebbe essere attiva "l'equalizzazione" che se non erro, non riesco a trovare il riferimento nel manuale, fa una riduzione di corrente nel caso di motore fermo.

Va disabilitata sicuramente. Che fosse proprio questa la causa?

[Lsupport]

La tua considerazione è corretta: se dimezzando la risoluzione l’errore raddoppia allora si tratta sicuramente di un errata interpretazione dei segnali di controllo (dovuta al rumore, ai livelli logici, ai fronti, alle temporizzazioni, ecc.).

Sii molto cauto nel disabilitare la riduzione di corrente perché avrai un aumento significativo della temperatura del motore e dell’azionamento.

Ciao.

[antstan]

Scusa,

Rileggendo meglio vedo il manuale, vedo che la riduzione di corrente la abilito chiudendo un segnale a massa... Questo già è aperto.

C'è un dip-switch che parla di equalizzazione attiva e disattiva ma in realtà cosa fa l'equalizzazione???

[Lsupport]

Quella di cui parli dovrebbe essere la riduzione manuale di corrente, controllabile dall’esterno.

Livio credo parli della riduzione automatica di corrente che interviene alcuni decimi di secondo dopo che hai inviato l’ultimo step. Non tutti i drive permettono di modificarla o escluderla, dovresti chiedere a RTA. Anche per l’equalizzazione senti RTA ma dovrebbe trattarsi di un controllo dinamico della corrente in base alla velocità del motore. Ciao.