GE IC695PMM335 модуль измерения импульсов и управления движением

• Сбор внешних импульсных сигналов (например, энкодеров, близкодействующих выключателей) и преобразование их в физические величины, такие как положение и скорость;

• Достижение замкнутого контура управления на основе импульсных данных (например, позиционирование сервомоторов, шаговых двигателей);

• Поддержка взаимодействия данных с ЦПУ системы RX3i для выполнения сложных логических операций и интеграции системы.

• Тип интерфейса: Обычно дифференциальный или с открытым коллектором (OC) вход, поддерживающий высокоскоростные импульсные сигналы (максимальная частота до нескольких десятков кГц).

• Входные каналы: Как правило, включает 4 независимых входных канала, позволяющих одновременно подключать несколько сигналов энкодеров или датчиков.

• Обработка сигнала: Удаляет шум с помощью аппаратных фильтрующих и формирующих цепей для обеспечения точности импульсных сигналов.

• Тип счетчика: Каждый канал оснащен независимым 32-разрядным или 64-разрядным аппаратным счетчиком, поддерживающим:

• Инкрементальное подсчет (накопление импульсов вперед/назад, например, подсчет оборотов энкодера);

• Абсолютное подсчет (позиционирование на основе опорных точек);

• Измерение частоты (количество импульсов за единицу времени для расчета скорости).

• Механизм срабатывания: Поддерживает внешнее срабатывание (например, конечные выключатели) или программное срабатывание для захвата импульсных событий в реальном времени.

• Режимы управления:

• Позиционное управление: Управляет перемещением мотора на основе заданного количества импульсов (например, точечное движение);

• Скоростное управление: Регулирует скорость мотора путем регулировки частоты импульсов;

• Управление крутящим моментом (в некоторых сценариях): Достигает замкнутого контура крутящего момента с внешним обратным связью.

• Алгоритмы интерполяции и сглаживания: Математически обрабатывает импульсные данные, чтобы избежать вибрации или перерегулирования при движении.

• Внутренняя связь: Реализует обмен данными в реальном времени с ЦПУ через шину RX3i (например, текущее положение, статус неисправности).

• Поддержка протоколов: Поддерживает промышленные шинные протоколы, такие как Profibus и EtherNet/IP (требует взаимодействия с другими модулями) для обеспечения связи с главными станциями или сторонними устройствами.

• Кэширование данных: Встроенный буфер FIFO (First-In-First-Out) временно хранит высокочастотные импульсные данные, чтобы избежать потерь.

• Индикаторы LED: Отображает состояние питания, связи, статуса подсчета и информацию о неисправностях (например, переполнение, потеря сигнала).

• Диагностические функции: Регулярно контролирует аппаратные аномалии (например, перегрузка, перегрев) и отправляет сигналы тревоги в ЦПУ.

• Вход сигнала: Импульсные сигналы, генерируемые внешними устройствами (например, энкодерами), поступают в модуль через входной интерфейс.

• Аппаратное подсчет: Счетчик накапливает импульсы в реальном времени и определяет направление движения вперед/назад на основе направления сигнала (квадратурные импульсы фаз A/B).

• Пример: Когда энкодер вращается с мотором, разность фаз (90°) между импульсами фаз A и B используется для определения направления вращения, а количество импульсов соответствует углу поворота.

• Анализ данных подсчета: Модуль преобразует количество импульсов в фактические физические величины (например, положение, скорость) с использованием следующих формул:

• Положение (мм) = Количество импульсов × Разрешение энкодера × Коэффициент механического передачи

• Скорость (мм/с) = Количество импульсов за единицу времени × Разрешение × Коэффициент передачи

• Фильтрация и калибровка: Удаляет вибрацию сигнала с помощью программных алгоритмов (например, скользящего среднего фильтра) для обеспечения стабильности данных.

• Цикл замкнутого контура управления:

1. Принимает параметры целевого положения/скорости от ЦПУ или главной станции;

2. Вычисляет отклонение между текущим фактическим значением и целевым значением;

3. Регулирует выход через ШИМ (Широко-импульсная модуляция) или частоту импульсов для управления драйвером мотора;

4. Собирает обратную связь от энкодера в реальном времени для регулировки параметров управления до достижения целевого значения.

• Типичный сценарий: В управлении подачей шпинделя фрезерного станка модуль выводит соответствующую последовательность импульсов для управления сервомотором на основе целевого положения, отправленного ПЛК, при этом обеспечивая точность позиционирования с помощью обратной связи от энкодера.

• Взаимодействие данных: Модуль передает данные в реальном времени (например, текущее положение, статус работы) в ЦПУ через шину, в то время как получает инструкции управления от ЦПУ (например, запуск/остановка движения, изменение параметров).

• Программный интерфейс: Настраивает параметры модуля (например, режим подсчета, импульсный эквивалент) и записывает логику управления (например, планирование траектории движения) с помощью программного обеспечения GE Machine Edition.

• Возможность высокоскоростного подсчета: Поддерживает частоты импульсов до нескольких десятков кГц, подходит для сценариев высокоскоростного движения (например, упаковочное оборудование, электронное обработочное оборудование).

• Высокоточное позиционирование: Ошибки позиционирования могут быть контролированы на уровне микрометров с помощью аппаратных счетчиков и алгоритмов интерполяции.

• Гибкий механизм срабатывания: Поддерживает аппаратное срабатывание (например, конечные выключатели) и программное срабатывание для удовлетворения требований динамического отклика (например, аварийная остановка, калибровка нулевой точки).

• Мультиканальное синхронное управление: 4 независимых канала могут одновременно обрабатывать управление движением нескольких осей для достижения многосьевого взаимодействия (например, декартовые роботы).

• Позиционное управление осей ЧПУ станков (подача по осям X/Y/Z);

• Точное управление перемещением машинам для установки электронных компонентов.

• Горизонтальное/вертикальное позиционирование кранов-кургателей в автоматизированных стеллажных складах;

• Синхронное управление скоростью конвейеров.

• Режка на фиксированную длину и позиционное управление для машин для укупорки и заправки;

• Синхронизация подачи ленточек для принтеров этикеток.

• Совместная работа с модулем ЦПУ: Достигает программирования и планирования логики движения через ЦПУ RX3i, например, многосьевую интерполяцию движения (линейная/круговая интерполяция).

• Совместная работа с модулями связи: Подключается к сети главной станции через модули Profibus или Ethernet для обеспечения удаленного мониторинга и настройки параметров (например, отправка команд движения из системы SCADA).

• Совместная работа с модулями ВВП: Обрабатывает внешние входы, такие как конечные выключатели и сигналы начала, в сочетании с цифровыми модулями ВВП для реализации логики безопасности.

Рабочий принцип модуля IC695PMM335, по сути, объединяет аппаратное подсчет импульсов с программной логикой управления для преобразования сигналов движения из физического мира в вычисляемые и управляемые данные, а затем достигает точного управления движением с помощью промышленных автоматизированных систем. Его основные преимущества заключаются в высокоскоростном отклике, высокоточной измерении и глубокой интеграции с системой RX3i, что делает его подходящим для промышленных сценариев, требующих точного позиционного и скоростного управления.