Управление 1мкс входами-выходами на ОВЕН ПЛК110 М02

Добрый день,

Периодически возникает вопрос "как покрутить ШД", и сейчас стал доступен вариант на ОВЕНе.
В двух словах, можно составлять 1мкс программы по своему усмотрению. Энкодеры в любых вариациях, ШД всё подвластно и не ограничено пресловутой 1 миллисекундой основного цикла. Да, длительность цикла программы будет 1 микросекунда, т.е. в 1000 раз быстрее "основного цикла".

В модели ПЛК110 М02 (вышла более года назад) есть 2 свободно программируемых сопроцессора, которые могут управлять быстрыми входами/выходами.

Сопроцессоры (PRU) работают на частоте 200МГц, почти все команды выполняют за 1 такт, и, что хорошо, они не отвлекаются на лишние задачи.

Разумеется, в 1 такт всю программу не уложишь, но за 200 тактов можно многое сделать, т.е. "длительность цикла" порядка 1 мкс достигается без проблем.

Предел размера программы -- 1024 команды. Если учесть, что "быстрых" входов выходов не более 4 штук, то и этих 1024 команд вполне хватит для широкого спектра задач. Из команд доступна простая арифметика в 32bit int (без умножения/деления), условные переходы.

Для примера есть программа управления ШД: http://www.owen.ru/forum/showthread.php ... post221928
Программа генерирует указанное количество импульсов, и осуществляет плавный разгон/торможение.

Аналогично, можно читать значения быстрых входов и выполнять логику, которая требует быстрого реагирования.
Например, если нужно "отключить мотор по достижению нужного количества импульсов энкодера", то можно в "1мкс быстрой программе обсчитывать энкодер и управлять выходом".

Ещё раз повторюсь, программа выполняется на отдельном сопроцессоре, и она не влияет на основной цикл.

"Быстрые" программы составляются на языке ST в среде Hardella IDE. Разумеется, основная программа по-прежнему работает под управлением CoDeSys, и для взаимодействия (передачи значений) между основным циклом и "быстрой" программой Hardella генерирует "CoDeSys библиотеку".

Вот пример создания простого проекта http://recordit.co/beYcl4OfDO (то же самое в виде анимированного gif: http://g.recordit.co/beYcl4OfDO.gif но ссылкой, т.к. gif занимает 2.5 мегабайта)

Hardella IDE работает в Windows/macOS/Linux. Программа бесплатная, скачать можно тут: https://github.com/vlsi/ide61131/releases

Что в итоге?
Любой желающий бесплатно без SMS может покрутить ШД (как минимум 2 штуки) через ОВЕН ПЛК110 М02.

Были/есть задачи, где требуется быстрое управление? Скажем, <100мкс.

PS. Я не имею никакого отношения к ОВЕН.

vladimirsitnikov писал(а): отключить мотор по достижению нужного количества импульсов энкодера

Уточню: если мотор шаговый, то его перемещение контролировать излишне, ведь он и так передвигается на указанное количество шагов.

Но сама технология не ограничивает то, как составлять программу. Вполне может оказаться, что энкодер контролирует не двигатель, а ещё что-то.

Например, если в системе может возникать проскальзывание, то можно составить программу, которая будет корректировать "количество импульсов шагового двигателя" на основании фактического перемещения, зафиксированного энкодером.

Шаговый двигатель тоже может пропускать импульсы (проскальзывать) при превышении крутящего момента, так что энкодер не лишний.

Михайло писал(а): Шаговый двигатель тоже может пропускать импульсы (проскальзывать) при превышении крутящего момента, так что энкодер не лишний.

Зависит от используемой скорости. У шаговых крутящий момент падает с увеличением скорости, поэтому, если на макс скорости не проскальзывает, то и на меньших не будет.

Но, конечно, зависит от установки. В целом, "ШД+энкодер" в одном флаконе это серво, и тут возникает выбор:
1) Либо просто поставить серво (который сам будет компенсировать "пропуски"). Команды STEP/DIR по-прежнему можно выдавать из ПЛК110 М02
2) Либо поставить ШД, поставить энкодер, и в ПЛК110 обработать "пропуски импульсов"

У каждого варианта есть свои плюсы-минусы: цена, количество занятых входов-выходов и т.п.

Сообщение **Ryzhij** » 31 окт 2016, 12:37

Михайло писал(а): Шаговый двигатель тоже может пропускать импульсы (проскальзывать) при превышении крутящего момента, так что энкодер не лишний.

Кроме того, есть прорва механизмов, в которых позиционируемый узел периодически "отправляется в свободный полет" внешним усилием.
К моменту подхвата перемещения двигателем не вредно знать-таки координаты узла.

Сообщение **Voldemus** » 31 окт 2016, 12:48

Значит теперь и ПЛК фирмы "ОВЕН" может напрямую управлять ШД. Это очень хорошая весть.

Сообщение **Voldemus** » 31 окт 2016, 12:57

Ryzhij писал(а):
Михайло писал(а): Шаговый двигатель тоже может пропускать импульсы (проскальзывать) при превышении крутящего момента, так что энкодер не лишний.
Кроме того, есть прорва механизмов, в которых позиционируемый узел периодически "отправляется в свободный полет" внешним усилием.
К моменту подхвата перемещения двигателем не вредно знать-таки координаты узла.

Речь о ШД. Если не снимать сигнал MF со входа драйвера ЩД, то вал не будет свободно крутиться от внешнего усилия.

Сообщение **Ryzhij** » 31 окт 2016, 15:33

Voldemus писал(а):Речь о ШД. Если не снимать сигнал MF со входа драйвера ЩД, то вал не будет свободно крутиться от внешнего усилия.

Народ в курсе ;)
В том-то и дело, что приходится освобождать двигатель.

Сообщение **Ryzhij** » 31 окт 2016, 15:41

Voldemus писал(а): Значит теперь и ПЛК фирмы "ОВЕН" может напрямую управлять ШД. Это очень хорошая весть.

Ну, не совсем "напрямую"...
А так да, новость неплохая. Если бы "OWEN-овцы" ещё и оформили эту фичу в виде API, или хотя бы как ФБ

Ryzhij писал(а): Если бы "OWEN-овцы" ещё и оформили эту фичу в виде API, или хотя бы как ФБ

Так оно и так в виде ФБ =)

Т.е. используется из КДС прямо как обычный ФБ.
Из-за ограниченности самого PRU сопроцессора, туда невозможно "заранее запихнуть все возможные программы".
Поэтому и есть Hardella, в которой настраивается какие входы-выходы к чему будут прицеплены, какая фильтрация будет на входах и т.п.

Например, в "классическом PLC Configuration", если выбрать "fast encoder", то оставшиеся входы уже невозможно использовать как простые DI.
В случае с PRU программами в Hardella, можно отдельно настраивать будет ли конкретный вход-выход фильтроваться, и будет ли он обрабатываться PRU программой или пойдёт напрямую в "основной цикл".

Более того, из-за особенностей самого КДС редактора (я про CoDeSys "PLC Configuration"), там либо невозможно, либо крайне сложно выразить ситуацию, когда "энкодер и ШД" (читай "входы и выходы") работают в рамках одной программы.

Будет ли 3S дорабатывать CoDeSys чтобы поддержать PRU программы -- без понятия. Но, честно говоря, сомневаюсь.

Сообщение **Voldemus** » 31 окт 2016, 16:54

Ryzhij писал(а):Ну, не совсем "напрямую"...

Что значит не совсем ? Именно напрямую может управлять драйвером ШД.

Сообщение **Voldemus** » 31 окт 2016, 16:57

vladimirsitnikov писал(а): Будет ли 3S дорабатывать CoDeSys чтобы поддержать PRU программы

Это из области фантастики.

Сообщение **Ryzhij** » 31 окт 2016, 18:51

Voldemus писал(а):
Ryzhij писал(а):Ну, не совсем "напрямую"...
Что значит не совсем ? Именно напрямую может управлять драйвером ШД.

Таки ДРАЙВЕРОМ, а не самим ШД, как Вы давеча нам писали ;)

Выпустил обновление для среды Hardella IDE.

- Можно программировать оба PRU ядра, и полностью управлять 4 выходами и 2 входами (ранее программы можно было составлять только для PRU0, т.е. 2 выхода пропадали)
- Встроен блок ШД
- Запущен сайт: https://hardella.com
- Добавлена документация. В ней явно упомянут пример работы с ШД: https://hardella.com/docs/pru/examples/step-motor/

astafyev · Сообщение **astafyev** » 20 мар 2018, 15:28

Владимир!
Очень нужна Ваша помощь в организации контроллера ШД с управляющими энкодерами с помощью ПЛК110 М02 ОВЕН. Могу описать задачу.

Описывайте.