Riadenie otočného stola

Meranie priestorového tvaru obrobku umiestneného na otočnom stole pomocou súradnicového meracieho stroja s dotykovou sondou tak, aby sa otočný stôl otáčal o zadanú uhlovú hodnotu na základe príkazov vydaných súradnicovým meracím strojom.

Realizované mikrokontrolérom DSPIC33EP32MC202. Servomotor otáča hlavným vretenom cez redukčný prevod 1/80. Na hriadeli motora je inkrementálny enkodér (signály A, B, index), ktorý dáva 4500 impulzov na 1 otáčku motora plus 1 indexový signál. To je 360 000 impulzov/1 otáčka stola (rozlíšenie 0,001°, 4500 x 80 = 360 000).

• Signál DIR, určenie smeru otáčania
• Signál STEP (hoci to nie je krokový motor !!), ktorý pootočí hlavné vreteno o určitú hodnotu.

Ako východisková "hypotéza" takýto impulz pootočí vreteno o 0,001° a pre každý STEP impulz sa vytvorí jeden inkrementálny výstupný impulz na inkrementálnom enkodéri na hriadeli motora. (To poskytuje spätnú väzbu, čím je možné realizovať reguláciu s uzavretou slučkou). Vzhľadom na mechanickú konštrukciu a zotrvačnosť je možné systém zrýchliť len na zadanú (zmeranú) rýchlosť; nad touto rýchlosťou nie sú prichádzajúce "krokovacie" impulzy vykonané okamžite, ale elektronika servomotora ich ukladá a vykoná ich až neskôr. Tým vzniká sklz (slip), oneskorenie, ktoré je indikované rozdielom medzi počtom vydaných impulzov a počtom prichádzajúcich inkrementálnych impulzov (úmerných skutočnému uhlu natočenia). (Počet incr. imp. bude menší!) Servomotor musí byť riadený tak, aby táto hodnota sklzu neprekročila vopred zadanú úroveň!

Pred vlastnými pracovnými operáciami musí byť hlavné vreteno nastavené do referenčného bodu (nulového bodu).

Realizácia :

Na okraji hlavného vretena je polohovací "kolík" "nulového bodu/referenčného bodu", ktorý pri otáčaní, keď sa dostane pred indukčný snímač umiestnený na statore, vygeneruje signál, ktorý nazveme signálom plazivého chodu, pretože ak tento signál dorazí, počiatočné rýchle otáčanie sa prepne na pomalé plazivé otáčanie. Vzhľadom na redukčný prevod (1/80 ?) dorazí indexový signál inkrementálneho enkodéra max. do niekoľkých stupňov po príchode signálu. To korigované o hodnotu offsetu (kvôli mechanickej konštrukcii) určí referenčný alebo nulový bod, do ktorého riadenie ešte pootočí hlavné vreteno.

S QEI - quadrature encoder interface, ktorý prijíma signály QEA, QEB a IND inkrementálneho enkodéra a počíta impulzy pomocou 32-bitového čítača hore/dole! (Indexový signál je potrebný pre nastavenie do ref. polohy!) Pri zázname referenčného bodu je nutné použiť indexový signál (IND).

PIC počíta inkrementálne signály, deteguje príchod indexového signálu, prijíma príkazy z tabletu (OS Android), vykonáva ich a riadi "krokovanie", zrýchľovanie, spomaľovanie a plynulý pohyb servomotora až do dosiahnutia zadanej inkrementálnej polohy. Potom čaká na ďalší príkaz. Počas pohybu neustále posiela tabletu údaje o aktuálnej polohe (hodnota uhla s presnosťou 0,001°!), ktoré tablet zobrazuje.