Các điểm cần lưu ý để phát huy hết công lực của hệ thống chạy Step open loop

[CKD]

Các điểm cần lưu ý để phát huy hết công lực của hệ thống chạy Step open loop


Step motor (open loop) là một hệ thống tuỳ động, motor tuỳ động dùng để điều khiển chính xác vị trí theo CKD đánh giá có Ưu điểm là:

• Đơn giản nhất (kết nối, setup, vận hành).
• Có chi phí thấp nhất (không so sánh với servo ngoài bãi nhe).
• Rất khoẻ ở tốc độ thấp, rất phù hợp cho giai đoạn tăng tốc cần nhiều lực để thắng moment quán tính.

Tuy nhiên nó cũng có những Nhược điểm chết người.

• Đặc tuyến moment rất dốc, mất nhiều moment khi tăng tốc độ.
• Việc chuyển vị trí theo từng bước cố định nên có thể gây ồn và run động.
• Nhược điểm đáng sợ nhất là mất bước. Vượt quá khã năng tải là mất bước & ngừng luôn không thể tự sửa vị trí được.

Do đó để hệ thống dùng step phát huy hết khã năng và hạn chế rủi ro mất bước, chúng ta cần lưu ý vài điều.

1. Nên cân nhắc đến các thông số moment, đặc tuyến moment/tốc độ, ước lượng moment cần ở tốc độ mong muốn. Nếu được nên dùng vài công thức để tính toán. Nếu không rỏ thì có thể tìm các mô hình máy trên internet, so sánh kích thước máy & motor size để lực chọn được tốt & dễ dàng hơn. Qua đó kinh nghiệm có thể tạm tính thết này. Với máy có nhu cầu đơn giản, khung nhẹ cho ngành gỗ: Máy size nhỏ hơn 400x600 thì dùng step 57-60, máy to hơn thì 86. Độ dài motor & dòng cũng tăng theo size máy. Máy nhỏ cũng không nên dùng motor quá to vì ngoài việc phí ra, nó còn có những rủi ro khác.
2. Với driver và moto đồng bộ là tốt nhất. Với driver và motor không cùng bộ thì nên tìm hiểu so về thông số driver để biết được size motor phù hợp. VD thần thánh 542 được quảng cáo chạy tốt với cả motor size 86. Nhưng theo mình với motor không rỏ thông số thì chỉ nên dùng đến size 60. Size 86 đã có anh 860 đảm nhiệm. Ngược lại không nên dùng driver 860 cho các motor nhỏ như 42.
   Và tất nhiên công nghệ cũng là yếu tốt quyết định. Driver đời mới hơn được tích hợp những công nghệ điều khiển giúp cho motor vận hành tốt hơn, ít rủi ro hơn.
3. Với driver nên sử dụng mức điện áp cao nhất mà driver có thể chịu được.
4. Nếu motor bị nóng quá mức, giảm dòng cho motor Thông thường mình chỉ dùng 2/3 dòng định mức cho motor, một số khác chỉ dùng có 1/2. Nếu có chức năng Idle Current thì nên bật chức năng này. Việc tăng dòng sẽ tăng moment cho motor, nhưng ngược lại sẽ làm motor nóng nhanh hơn. Nhưng khi motor bị quá nhiệt thì moment lại giảm rất nhanh, càng làm tăng rủi ro và giảm tuổi thọ. Với driver & motor đồng bộ thì có thể chạy tốt ở 100% định mức.
5. Số bước thì tùy nhu cầu mà cài đặt, tuy nhiên theo mình trong khoảng 1600-3200 là tốt nhất. Mình rất ít khi dùng vi bước với số bước lớn hơn 5000.
6. Yếu tố mà mình cho là rất quan trọng với máy chạy Mach3 qua LPT là hệ thống phần cứng máy tính. Với máy không tương thích có hệ số jitter lớn. Chính jitter (không ổn định khi xuất xung điều khiển) là nguyên nhân lớn gây nên phần lớn hiện tượng mất bước ở dãy tốc độ trung bình. Đặc biệt không phải cứ máy bộ là ổn định. Muốn biết chỉ có test trực tiếp bằng phần mềm hoặc chạy máy rồi nghe tiếng motor mà phán đoán. Với máy chạy BOB Mach3 USB hoặc các hệ controller khác như Planet thì sẽ khác. Test bằng phần mềm để đánh giá tương thích thế nào? Có thể mình sẽ đề cập trong một chủ đề khác khi có time.
7. Độ ổn định của hệ thống điện cũng ảnh hưởng nghiêm trong. Nên dùng BOB để ổn định tín hiệu, dùng filter để lọc nhiễu, kết nối với dây nhợ bố trí gọn gàng. Quan trọng nhất là nguồn cung cấp cho driver phải ổn định và đủ công suất. Không khuyến khích dùng nguồn xung (switching) và nhất là những nguồn xung chất lượng kém.

Một số hình ảnh có liên quan đến jitter.
Driver test của Mach3.


Khái niệm về jitter, sự không ổn định của tín hiệu

* Đây là những kinh nghiệm riêng của CKD khi dùng step, có thể đúng hoặc sai tuỳ trường hợp cụ thể
* Anh em có kinh nghiệm thì xin góp ý để chủ đề được đầy đủ hơn