Osnovna funkcija pulsnih signala: pozicioniranje i kontrola brzine
Impulsni signali su naredbe položaja koje prima servo pogon. Njihova količina i učestalost izravno određuju zapreminu i radnu brzinu motora.
Količina pulsa → ciljni položaj (pomak)
Servo pogon interno broji ukupan broj primljenih impulsa (tj. "vrijednost akumulacije impulsa") i pretvara ga u stvarni mehanički pomak na temelju elektroničkog prijenosnog omjera.
Elektronički prijenosni omjer: Ovo je parametar podešavanja za ekvivalent pulsa (kao što je postavka brojnika/nazivnika), koji se koristi za usklađivanje omjera pulsnog signala i mehaničkog pomaka. Na primjer:
Ako je elektronički prijenosni omjer 1:1, a servo motor odgovara 2500 linija povratne informacije kodera po okretaju (tj. 10000 impulsa po okretaju, 4x frekvencija), tada je 1 impuls=1/10000 okretaja motora.
Ako je omjer mehaničkog prijenosa korak vodećeg vijka od 10 mm/okretaju, tada 1 impuls odgovara kretanju vodećeg vijka od: (1/10000) okretaja × 10 mm/okretaju=0.001 mm (tj. ekvivalent pulsu od 1 μm).
Scenariji primjene: Slanjem fiksnog broja impulsa, servo motor se može precizno pomaknuti do ciljne pozicije (npr. pozicioniranje u stroju za doziranje, koordinirano kretanje u CNC alatnom stroju).
Frekvencija pulsa → Brzina rada
Frekvencija impulsnog signala (jedinica: Hz ili kHz) određuje brzinu vrtnje motora. Što je veća frekvencija, motor se brže okreće.
Formula: Brzina motora (r/min)=(Frekvencija pulsa × 60) / (Linije kodera × 4 × Nazivnik elektroničkog prijenosnog omjera).
(Napomena: "×4" označava 4x množenje frekvencije kodera, računajući oba ruba AB faze kvadraturnih impulsa; elektronički nazivnik prijenosnog omjera utječe na ekvivalent impulsa.)
Scenariji primjene: Podešavanjem frekvencije pulsa može se postići ubrzanje, usporavanje ili konstantna brzina kretanja motora (npr. kontrola brzine pokretne trake).
Osnovna funkcija signala smjera: upravljanje rotacijom naprijed i natrag
Signal smjera je sklopna veličina (visoka/niska razina) koja se koristi da se servo pogonu kaže treba li se motor okretati u smjeru naprijed ili unazad.
Signalna logika
Stanje razine signala smjera (npr. visoko/nisko) povezano je sa smjerom vrtnje motora. Specifična logika postavljena je parametrima upravljačkog programa (može se konfigurirati kao "visoka razina rotacije prema naprijed" ili "niska razina rotacije prema naprijed").
Na primjer: ako je postavljena "visoka razina rotacije prema naprijed", motor se okreće prema naprijed kada je signal smjera visok i unatrag kada je nizak.
Koordinacija s pulsevima
Čak i ako se pošalje samo jedan-impuls smjera (npr. kontinuirani pozitivni impuls), motor će se kretati samo u jednom smjeru. Za dvosmjerno kretanje, smjer motora mora se mijenjati pomoću signala smjera, a broj impulsa mora se koordinirati kako bi se postigli različiti položaji pozicioniranja.
Tipične primjene: Automatsko recipročno kretanje (npr. lijevo-desno zamah robotske ruke, izmjenično kretanje XY platforme po osi X/Y).
Tipični scenariji upravljanja pulsnog + smjera
Ova metoda upravljanja, zbog svoje jednostavne strukture i niske cijene (zahtijeva samo dvije signalne linije: impuls i smjer), naširoko se koristi u scenarijima upravljanja neovisnim o jednoj-osi ili više-osi:
Jog Control
Signal smjera pokreće vanjska tipka (kao što je PLC I/O točka), uz istovremeno emitiranje nisko-frekventnog impulsa (ili održavanje pulsnog izlaza putem tipke), omogućavajući ručno nisko{1}}brzinsko kretanje motora (npr. fino-podešavanje tijekom otklanjanja pogrešaka).
Kontrola pozicioniranja
PLC ili kontroler kretanja izračunava broj impulsa za ciljani položaj (pretvoren na temelju elektroničkog omjera prijenosa), šalje odgovarajući broj impulsa + signale smjera, a vozač kontrolira motor kako bi precizno dostigao ciljnu točku (npr. položaj rukovanja materijalom stroja za pakiranje, koordinate postavljanja stroja za odabir-i-stavljanje).
Kontrola brzine
Ako nije potrebno precizno pozicioniranje, a potreban je samo rad s konstantnom brzinom, mogu se slati kontinuirani impulsi (fiksna frekvencija), a signal smjera određuje smjer rotacije (npr. kontinuirani rad pokretne trake).
Usporedba s drugim metodama kontrole
U usporedbi s upravljanjem sabirnice (kao što je EtherCAT, CANopen) ili analognim upravljanjem (naredbe brzine ±10 V), način rada puls + smjer ima sljedeće prednosti:
Jednostavan hardver: potrebne su samo dvije signalne linije (impuls, smjer) + signal za uključivanje (EN), što rezultira niskim troškovima.
Snažna zaštita od-smetnji: Impulsni signal je digitalna veličina (diferencijalni ili otvoreni kolektor), što ga čini manje osjetljivim na elektromagnetske smetnje (posebno u scenarijima kratke-udaljenosti).
Visoke-izvedbe u stvarnom vremenu: nisu potrebni složeni komunikacijski protokoli; naredbe se izravno pišu vozaču, što rezultira brzim odgovorom.
