PMX: simulación de un codificador incremental rotativo

Algunos bloques funcionales permiten simular un codificador incremental rotativo con dos vías e índice cero. Como señal de entrada se utiliza un valor de desplazamiento o angular.

Introducción

A partir de una señal s se derivan las siguientes señales digitales:

En este ejemplo, s es un desplazamiento en mm o un ángulo en grados. La resolución "a" es exactamente un período de la señal de salida y tiene la misma unidad que s.

El método aplicado no admite valores negativos de s.

Las señales se transmiten a través de las salidas digitales de la tarjeta insertable PX878. Las propiedades eléctricas limitan la frecuencia máxima a 1 kHz, aproximadamente.

Procedimiento

En primer lugar, se añade ¼ de la resolución a s para obtener un desfase entre Track 1 y Track 2. La periodicidad se genera mediante bloques módulo (= el resto del cociente s/a). Las señales generadas de esta forma tienen un periodo a y están comprendidas en el intervalo 0 ... <a.

Por último, los bloques "Trigger" generan señales digitales (Flags) mediante comparación con a/2.

En este ejemplo, s viene dado por un codificador de desplazamiento 0.. 100 mm:

La resolución es a = 1 mm. Unas señales constantes proporcionan a/2 y a/4:

Desfase: s1 = s + a/4

Los bloques módulo proporcionan las señales periódicas para "Track 1" y "Track 2". El divisor es la resolución a; en este caso, 1 mm.

Los bloques "Trigger" convierten las señales periódicas en flags. El valor de salida de "Track 1" es 1, si la entrada mod(s1) está comprendida entre 0 y a/2:

La salida del flag 02 es "Track 2":

La marca del cero de la escala (Flag 03) es 1, si el valor de s está comprendido entre 0 y a/4:

Salida de los flags para las salidas digitales 1 (Track 1, Flag 01) etc.

Salida 2 = Flag 02, Track 2:

Salida 3 = Flag 03, marca del cero de la escala:

Sugerencias

Propiedades de las salidas de PX878

Es muy importante tener en cuenta las propiedades eléctricas de las salidas. La frecuencia no debe ser superior a 1 kHz. La  tensión de salida 10..30 V debe aplicarse externamente. Se utilizan controladores High-side. Si es preciso, debe conectarse una resistencia pull-down a GND o definir salidas diferenciales.

Salidas diferenciales

Si se necesitan salidas diferenciales, debe asignarse un flag en paralelo a dos salidas digitales. La segunda salida está invertida. Esto duplica el número de salidas. En este caso, se ha asignado el Flag 01 a la salida 2, que está invertida:

Actualizar la frecuencia de las salidas

Las salidas digitales se actualizan a 2,4 kHz por defecto. Si la anchura de los impulsos de las salidas fluctúa demasiado (jitter), debe aumentarse la frecuencia.

Esto se hace a través del menú Settings, System, Device, System Options. En primer lugar, es necesario aumentar el valor de "Internal data transfer Rate" y luego "Update Rate f. Limit, Dig. I/Os". Es necesario monitorizar la carga del sistema.

Nota:

Puede que no sea posible aumentar la frecuencia de actualización, dependiendo de las especificaciones del dispositivo (p.ej.,  con CODESYS).

Valores s negativos: este ejemplo solo utiliza valores de s positivos. Si la señal de entrada tiene también valores negativos, puede añadirse un múltiplo constante de la resolución de forma que el valor de s sea siempre positivo; por ejemplo s = s_original + 1000.

Otra opción es el valor cero ("Zero Value") en la configuración del amplificador. Este valor permite convertir el valor medido en un valor positivo.

El cambio del valor medido no afecta a las funciones de módulo periódicas, aunque deben adaptarse los umbrales de cambio de la marca del cero de la escala si es necesario.

Aviso legal

Los ejemplos se facilitan a efectos meramente indicativos, por lo que no constituyen garantía alguna ni pueden servir como base para reclamación de ningún tipo.

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