sterowanie sekwencyjne, czy to jest możliwe ? silnik krokowy

Witam wszystkich.

Przymierzam się do realizacji projektu w którym będę badał koncepcje bezpośredniego sterowania silnika krokowego z PLC za pośrednictwem stopnia mocy. PLC-> stopień mocy(wzmacniacz sygnału)->silnik krokowy.

Moje pytane do starszych kolegów odnośnie możliwości sprzętowych i softwerowych czy jest to realizowalne i w jakim stopniu skomplikowane.

Czyli z 4 wyjść sterownika o odpowiedniej częstotliwości generował bym impulsy o różnej sekwencji czyli->
dla sekwencji falowej

oraz sekwencja dwufazowa

Z wejść sterownika chciałbym móc ustalać liczbę kroków(ilość impulsów), prędkość (częstotliwość impulsów), pracę reversyjną (zmiana kolejności sekwencji impulsów).

Można. Tylko zastanów się jaką funkcjonalność otrzymasz ? Do sprawdzenia działania i wprawki ok, ale do praktycznego zastosowania to raczej będzie mało funkcjonalne.

Koncepcja niepraktyczna i niestosowana w realnych projektach.
PLC jest zbyt wolny, aby na wielu wyjściach generować zsynchronizowane ze sobą impulsy (sterowanie wielu faz silnika).
W konkretnych realizacjach używa się dedykowanych kontrolerów silników krokowych, gdzie PLC wystawia im tylko sygnały STEP/DIR oraz ENABLE.
W tym przypadku PLC jest generatorem impulsów STEP (jedno wyjście dla jednego napędu) oraz wybiera kierunek obrotu DIR.
Poczytaj o trybie PTO (Pulse Train Output). Pamiętaj, że sterownik musi mieć wyjścia tranzystorowe, aby były odpowiednio szybkie!

Na początku chciałbym podziękować za zainteresowanie się tematem oraz wpisy pod nim.

Zdaję sobie sprawę ,że takie rozwiązanie jest niepraktyczne. Jednak dostałem projekt do samodzielnego wykonania, i stoję przed trudnym i kosztownym dla mnie zadaniem. Ze względu na bardzo małe doświadczenie w obyciu ze sterownikami PLC nie jestem w stanie przekonać ( nie posiadam wystarczających argumentów) osobę prowadza do zmiany koncepcji i wykorzystania dedykowanego rozwiązania-> obawiam się o koszty ,które będę musiał ponieść ze stworzeniem takiego stanowiska ,które może okazać się niewypałem. Jeżeli znajdzie się życzliwa osoba ,która sensownie to wyargumentuje będzie to dla mnie bezcenna wiedza.

Cała koncepcja stanowiska opierać się będzie na wykorzystaniu algorytmu sterowania z PLC (pełno krokowe, Pół krokowe algorytmy sekwencja 4 wyjsc)-> za pomocą wejść PLC chciałbym mieć możliwość: wyboru liczby impulsów impulsów, możliwość zmiany prędkości, pracę rewersyjną. -> czy taki rodzaj sterowania jest możliwy ( da mierzalne rezultaty) ? -> koncepcją stanowiska jest pomiar prędkości i drogi kątowej( czyli wpływ rodzaju sterowania na poprawne przestawienie silnika pod wpływem i bez obciążenia; synchronizm(gubienie kroków)-> czyli ocena jakości sterowania przesunięciem kątowym i prędkością.( enkoder ->karta pomiarowa-> komputer, obciążać będę za pomocą dynamometru bądź dodatkowej masy zwiększając inercje rotora i badać wpływ).
Przykładowa sekwencja sterowanie pełno krokowe (dwufazowe).

Z poprzednich wpisów wniosku ,że jest to możliwe do wykonania ( sprzętowo muszę posiadać 4 szybkie wyjścia impulsowe), ale ze względu na małe doświadczenie ze sterownikami PLC za bardzo nie wiem jak programowo to ugryźć -> na jakich sterownikach się skupić (sprzętowo i programowo zależy mi na łatwość w programowaniu) oraz w jaki sposób taki algorytm miałby wyglądać ,który pozwala mi sekwencyjnie sterować wyjściami sterownika. Każdy rodzaj informacji jest dla mnie bezcenny.

Bardzo mnie zaciekawiło stwierdzenie " taki silnik wysterujesz nawet avr -nawet będzie płynniej chodził -> czy mógłbyś rozwinąć to stwierdzenie z płynnością bo to kluczowe zagadnienie dla mnie "wpływ sterownika na jakość sterowania".
Tak to stanowisko jest do celów pomiarowych.
Co do doboru sterownika najtańszy-> nie znaczy szybki, z tego co się zorientowałem będę potrzebował 4 wyjść impulsowych 20 kHz powinny być wystarczająco szybkie. Próbowałem wykorzystać millenium crouzet 3 z 4 wyjsciami PWM ale jak się okazało mam możliwość wybrania na stałe częstotliwości (chyba 5 w zakładce ustawienia)
Czy jest ktoś życzliwy ,który doradzi mi jakim sterownikiem się zainteresować ( zależy mi na łatwości w programowaniu (oraz łatwym dostępie do wiedzy no i w miarę przystępnej cenie) myślałem o sterownikach FATEK co o tym myślicie ?
-> Jak za pomocą wejść sterownika zadawać /sterować ( wybór ilości impulsów, prędkość v1,v2,v3 itd ,ruch nawrotny, zmiana trybu pracy pełen /pół krok) nie przewiduję żadnego HMI ani sterowania za pomoca programów typu intouch.

Czy mógł by ktoś mi wyjaśnić lub odesłać do źródła informacji, zależność szybkości taktowania procesora sterownika od taktowania portów. Nie wiem czy dobrze rozumuje, jeżeli chciałbym wykorzystać sekwencje 4 sygnałów po 20kHz, to taki cykl musiał by być odpracowany przez procesor 4-5x szybszy od taktowania portów ?

W specyfikacji jest zwykle jasno określone jaka jest maksymalna częstotliwość tzw. szybkich wyjść (obsługiwanych w trybie PWM/PTO itp.).
Obsługa wyjść poza tymi trybami w uproszczeniu będzie zależna od czasu cyklu sterownika (kilka do kilkudziesięciu milisekund).

Radek8263 napisał:

Czy mógł by ktoś mi wyjaśnić lub odesłać do źródła informacji, zależność szybkości taktowania procesora sterownika od taktowania portów. Nie wiem czy dobrze rozumuje, jeżeli chciałbym wykorzystać sekwencje 4 sygnałów po 20kHz, to taki cykl musiał by być odpracowany przez procesor 4-5x szybszy od taktowania portów ?

Z punktu widzenia programu, szybkie wyjścia są sterowane "sprzętowo".
Podajesz w programie jeden parametr (częstotliwość/wypełnienie) i tu się kończy Twój wpływ na to co sterownik generuje na danym szybkim wyjściu.
Po za tym typowy sterownik PLC ma czas skanu mierzony w milisekundach, a minimalna rozdzielczość czasowa na przerwaniach to 1 ms.
A dla AVRa przy 8MHz jest 0,000125 ms.