Übung 4.4: Funktionsbaustein zum Einlesen optischer Inkrementalgeber (Encoder)
Die Position einer Linearachse wird wie unten skizziert durch optische Inkrementalgeber (Encoder) gemessen. Die Encoder sind an der sich bewegenden Achse befestigt und senden Impulssignale an eine schnelle Zählerbaugruppe (s. Bild 2.10), die die Anzahl der Impulse durch Hardwarezähler zählt und den aktuellen Zählwert als Doubleword im RAM abspeichert.
a) Entwickeln Sie den Funktionsbaustein TYP_ENC, der die zurückgelegte Strecke der Achse ermittelt! Hierzu ist die Differenz zwischen aktuellem Zählwert und dem Zählwert beim Bewegungsstart zu ermitteln. Die zurückgelegte Strecke ergibt sich durch Multiplikation dieser Differenz mit der Auflösung K in cm/Impuls.
b) Instanziieren Sie den Funktionsbaustein TYP_ENC im Programm GI_1 und berechnen Sie darin mit Hilfe des Funktionsbausteins TYP_D (s. Bild 4.32) die Geschwindigkeit der Achse durch die Näherung: v(k)≈[s(k)−s(k−1)]/T0
Das Programm Encoder soll einer Task mit einer Zykluszeit T0 = 40 ms zugeordnet werden.
c) Nun soll ein kreisförmiger Encoder mit 5000 Strichen an der Motorwelle angebracht werden, um die Winkelstellung und Winkelgeschwindigkeit der Achse zu messen. Können die Funktionsbausteine aus a) und b) für diesen Drehgeber eingesetzt werden?
Die Realisierung der Aufgabe befindet sich im Projekt U4_4_Encoder.project1,2). Seine Inbetriebnahme zeigt dieses Video.
Hinweise:
1) Die meisten Beispielprogramme und Lösungen wurden mit Codesys V3.5.19.6 erstellt. Falls Sie noch eine ältere Version verwenden, installieren Sie am besten die unter Downloads verfügbare Version. Sollten Sie eine neuere Version verwenden, bestätigen Sie bitte “in dieser Version öffnen” mit Fertigstellen und setzen Sie die Projektdateien ggf. unter unter Projekt|Projektumgebung "Alles auf neuest". Außerdem aktualisieren Sie bitte die Soft-SPS Codesys Control Win V3x64 und ggf. die I/O-Devices, indem Sie im Fenster Geräte auf Device und mit der rechten Maustaste auf “Gerät aktualisieren” klicken!
2) In einigen Browsern muss die .project-Datei mit der rechten Maustaste angeklickt und zunächst durch "Link speichern unter" oder "Link herunterladen" gespeichert werden, bevor man diese mit Codesys öffnen kann.
3) Die meisten Programme laufen ohne Soft-SPS in der Simulation von Codesys. Im Menü Online|Simulation kann der Simulationsmodus an- und abgewählt werden. Wenn Sie die Software bei abgewählter Simulation in eine Soft-SPS laden wollen, müssen Sie mit der Windows-Start-Taste unter Alle Apps im Codesys-Ordner die Soft-SPS "Codesys Control Win V3x64" oder für Motion Control die “Codesys SoftMotion Win V3x64” starten. Dann sind als z.B. Benutzername admin und als Password admin einzugeben.
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