Основната функция на импулсните сигнали: Позициониране и контрол на скоростта
Импулсните сигнали са команди за позиция, получени от серво задвижването. Тяхното количество и честота директно определят работния обем и скоростта на работа на двигателя.
Количество на импулса → Целева позиция (изместване)
Сервозадвижването вътрешно отчита общия брой получени импулси (т.е. "стойност на натрупване на импулс") и го преобразува в действително механично изместване въз основа на електронното предавателно отношение.
Електронно предавателно отношение: Това е параметър за регулиране на импулсния еквивалент (като настройка на числител/знаменател), използван за съпоставяне на съотношението на импулсния сигнал към механичното изместване. Например:
Ако електронното предавателно отношение е 1:1 и серво моторът съответства на 2500 линии обратна връзка на енкодера на оборот (т.е. 10 000 импулса на оборот, 4x честота), тогава 1 импулс=1/10 000 от оборота на двигателя.
Ако съотношението на механичното предаване е стъпка на водещия винт от 10 mm/оборот, тогава 1 импулс съответства на движение на водещия винт от: (1/10000) оборота × 10 mm/оборот=0.001 mm (т.е. еквивалент на импулс от 1 μm).
Сценарии на приложение: Чрез изпращане на фиксиран брой импулси, серво мотор може точно да се придвижи до целева позиция (напр. позициониране в разпределителна машина, координирано движение в CNC машинен инструмент).
Честота на импулса → Работна скорост
Честотата на импулсния сигнал (единица: Hz или kHz) определя скоростта на въртене на двигателя. Колкото по-висока е честотата, толкова по-бързо се върти моторът.
Формула: Скорост на двигателя (об/мин)=(Честота на импулса × 60) / (Кодиращи линии × 4 × знаменател на електронно предавателно отношение).
(Забележка: "×4" показва 4x честотно умножение от енкодера, като се броят и двата AB фазови ръба на квадратурните импулси; електронният знаменател на предавателното отношение влияе върху импулсния еквивалент.)
Сценарии на приложение: Чрез регулиране на честотата на импулса може да се постигне ускорение, забавяне или движение с постоянна скорост на двигателя (напр. контрол на скоростта на конвейерна лента).
Основна функция на сигнала за посока: Контрол на въртенето напред и назад
Сигналът за посока е превключваща величина (високо/ниско ниво), използвана, за да каже на серво драйвера дали двигателят трябва да се върти в посока напред или назад.
Сигнална логика
Състоянието на нивото на сигнала за посока (напр. високо/ниско) е свързано с посоката на въртене на двигателя. Специфичната логика се задава от параметрите на драйвера (може да се конфигурира като "високо ниво на въртене напред" или "ниско ниво на въртене напред").
Например: ако е зададено "високо ниво на въртене напред", моторът се върти напред, когато сигналът за посока е висок, и реверсира, когато е нисък.
Координация с импулси
Дори ако бъде изпратен само един-посочен импулс (напр. непрекъснат положителен импулс), моторът ще се движи само в една посока. За двупосочно движение посоката на двигателя трябва да се превключва с помощта на сигнала за посока и броят на импулсите трябва да се координира, за да се постигнат различни позиции на позициониране.
Типични приложения: Автоматично възвратно-постъпателно движение (напр. ляв-десен замах на роботизирана ръка, променливо движение по X/Y ос на XY платформа).
Типични сценарии за управление на импулсен + режим на посока
Този метод на управление, поради своята проста структура и ниска цена (изисква само две сигнални линии: импулсна и посока), се използва широко в сценарии за управление с една-ос или много-оси:
Jog Control
Сигналът за посока се задейства от външен бутон (като входно/изходна точка на PLC), като едновременно с това се извежда ниско-честотен импулс (или поддържа импулсен изход чрез бутон), което позволява ръчно ниско{1}}скоростно движение на двигателя (напр. фина-настройка по време на отстраняване на грешки).
Контрол на позиционирането
PLC или контролерът за движение изчислява броя на импулсите за целевата позиция (преобразуван въз основа на електронното предавателно отношение), изпраща съответния брой импулси + сигнали за посока и водачът контролира двигателя, за да достигне точно целевата точка (напр. позицията за обработка на материала на опаковъчна машина, координатите на поставяне на машината за избиране-и-поставяне).
Контрол на скоростта
Ако не се изисква точно позициониране и е необходима само работа с постоянна скорост, могат да се изпращат непрекъснати импулси (фиксирана честота) и сигналът за посока определя посоката на въртене (напр. непрекъсната работа на конвейерна лента).
Сравнение с други методи за контрол
В сравнение с управлението на шината (като EtherCAT, CANopen) или аналоговото управление (±10V команди за скорост), режимът импулс + посока има следните предимства:
Опростен хардуер: Необходими са само две сигнални линии (импулс, посока) + активиращ сигнал (EN), което води до ниска цена.
Силни анти{0}}смущения: Импулсният сигнал е цифрова величина (диференциал или отворен колектор), което го прави по-малко податлив на електромагнитни смущения (особено при сценарии на къси-разстояния).
Висока-производителност в реално време: Не са необходими сложни комуникационни протоколи; командите се записват директно на водача, което води до бърз отговор.
