تنظیمات مد موقعیت در سرو موتور
هنگامیکه یک سرو موتور در مد کنترلی موقعیت( Position Control ) قرار میگیرد، با دو روش قابل کنترل است،
کنترل دیجیتال با ارسال قطار پالس مربعی
کنترل انالوگ با ارسال ولتاژ خطی( ۰-۱۰ Volt )
به حالتی که سروو را از طریق ولتاژ کنترل میکنیم حالت کنترل ولتاژی یا V-Command میگویند و به حالتی که سرو موتور را با پالس کنترل میکنیم حالت کنترل پالسی یا P-Command میگویند.
در حالت کنترل ولتاژی سیستم سروو موتور، سیستم کنترلر موقعیت(برای مثال ۸۰۲ C زیمنس یا ماجولهای Position Control انالوگ شرکت امرن) یک خروجی انالوگ (بصورت معمول - ۱۰ V ~ +10V )را به سرو ارسال کرده و برای فیدبک از از انکودر فیدبکسروو موتور استفاده میکند، شماتیک کنترلی سیستم V-Command بصورت تصویر زیر میباشد:
همانطور که در تصویر بالا مشاهده میشود این نکته مهم را باید در نظر داشت که سرو درایو باید در مد سرعت( Speed mode ) یا گشتاور ( Torque Mode )تنظیم شده باشد تا بتوان باانعملیات کنترل موقعیت را انجام داد. بصورت معمول تمامی سرووهایی که مد کنترلی سرعت یا گشتاور را داشته باشند، قابلیت کنترل P-Command را دارند.
در حالت کنترل دیجیتال یا کنترل پالسی یک قطار پالس مربعی به سروو درایو ارسال میگردد و نیازی به گرفتن فیدبک نیست و دریافت فیدبک از سرو درایو می تواند بصورت اختیاری باشد. این قطار پالس مربعی که از طریق کنترلر موقعیت به سرو درایوارسال میگردد را از دو دید مختلف بررسی میکنیم :
طبقه بندی سخت افزاری: میزان سطح ولتاژ
طبقه بندی نرم افزاری: فرمت ارسال پالس به سرو درایو
طبقه بندی سخت افزاری:
سطح ولتاژ خروجی کنترلر
۵
ولت(
Line Driver
)
سطح ولتاژ خروجی کنترلر
۲۴
ولت(
Open-collector
)
سطح ولتاژ خروجی کنترلر ۵ ولت
سطح ولتاژ ورودی پالس در سروو درایو ۵ ولت میباشد ولی سطح ولتاژ خروجی کنترلرموقعیت ۵ ولت یا ۲۴ ولت میباشد، هنگامیکه سطح ولتاژ خروجی کنترلر ۵ ولت باشد، این خروجی بصورت مستقیم به ورودی پالس سروو درایو متصل میگردد و به این حالت Line Driver می گویند،نحوه اتصال خروجی کنترلر به ورودی سرو درایو مشابه تصویر زیر می باشد. نمونههایی از این نحوه سیم کشی سخت افزاری مانند اتصال خروجی کارت Motion Card سری ADT-8840 یا کارت ADT-8948 شرکت ADTECH .
سطح ولتاژ خروجی کنترلر ۲۴ ولت
در حالتی که خروجی کنترلر بصورت ترانزیستوری با سطح ولتاژ ۲۴ ولت باشد(برای مثال PLC سری DVP-28SV11T دلتا یا PLC سری ۶۰ MCT فاتک یا PLC سری S7200-CPU226XP زیمنس) در این حالت برای تبدیل سطح ولتاژ ۲۴ ولت(در کنترلر) به سطح ولتاژ ۵ ولت(در سرو درایو) یک مقاومت(بین ۱ K-ohm تا ۲.۲ K-ohm بسته به شرکت سازنده و مشخصات سرو درایو) را در مسیر خروجی از کنترلر به سرو درایو سری میکنند، در برخی از سروهای موجود در بازار برای تسهیل در اتصالات سیم بندی فرمان سرو درایو، شرکت سازنده این مقاومت(مقاومت کاهش ولتاژ) را بصورت داخلی در سرو درایو تعبیه میکنند(مانند سروو درایو های سری ASDA-A2 یا ASDA-B2 دلتا ( نحوه اتصال کنترلر به سرو درایو در تصویر زیر مشاهده میشود:
بصورت نرمال در حالت Line driver فرکانس بالاتری نسبت به حالت Open Collector داریم و ایزوله بودن سیستم line driver یکی از بزرگترین مزایای آن میباشد.
طبقه بندی نرم افزاری:
در طبقه بندی نرم افزاری برای کنترل موقعیت دیجیتال یک سروو درایو، ۳ حالت مختلف پالس خروجی بصورت زیر میباشد:
یک پالس/یک ورودی
(PULSE/DIR)
یک پالس/دو ورودی
(CW/CCW)
دوپالس/دو ووردی
(A/B Phase)
معمولا بیشتر سرو درایوهای استاندارد موجود در بازار هر سه حالت را پشتیبانی می کنند، همچنین در کنترلرهای موقعیت هم این قابلیت بصورت نرم افزاری قابل تنظیم است، نکتهی مهم این است که باید در کنترلر کننده و در سرو درایو هر دو روی یک حالت تنظیم شده باشند،
در تصویر زیر سه حالت مختلف را مشاهده میکنید:
یک پالس یک ورودی(یا PULSE/DIR ) :
در این حالت یک خروجی کنترلر از نوع پالس میباشد و یک خروجی دیگر که به نام Dir (کوته شده عبارت Direction ) میباشد برای تنظیم جهت سرو موتور استفاده میشود، برای مثال هنگانی که سرو موتور راستگرد حرکت میکند ورودی Dir ان باید ۰ و هنگامیکه چپگرد کار میکند ورودی Dir ان ۱ شده باشد
یک پالس دو ورودی( CW/CCW )
در این حالت دو ورودی پالس به سرو درایواعمال میشود، در صورتی که به ورودی PULSE پالس اعمال کنیم، سروو بصورت راستگرد حرکت میکند و چنانچه به ورودی Dir پالس اعمال کنیم سرو موتو بصورت چپگرد کار میکند، نکته مهم این که در هر لحظه به یکی از ورودیهای سرو درایو پالس اعمال میشود.
دوپالس/دو ووردی( A/B Phase )
در این حالت همواره و بطور همزمان به ورودیهای PULSE و DIR پالسهایی با اختلاف فاز ۹۰ درجه اعمال میکنیم، (یک نمونهی خوب مولد پالس A/B Phase انکودرهای نوری میباشد) چنانچه تقدم با فاز A باشد سروو راستگرد و چنانچه تقدم با فاز B باشد سرو موتور چپگرد حرکت خواهد کرد.
هرکدام از این حالتهای نرم افزاری فوق، مزایا و معایب خاص خود را دارند و بسته به نوع کنترلر استفاده شده، در کاربردهای مختلف متفاوت است.