Усовершенствованный сервопривод Чена

arisov77

bolt, на чём основываются Ваши “умные” утверждения? “Расжуйте” нам не учам это поподробнее, желательно с ссылочками на утверждения других людей, а не основываясь только на том, что “поиграл” с принтерным моторчиком.
Вот здесь rcopen.com/forum/f110/topic119601/30 AlexSpb и далее не только он высказались о Ваших теоретических познаниях. И после прочтения той ветки, понятно из-за чего возник ненужный “сыр-бор” по поводу использования спец.программ - “рекламируете” свою прогу, которую наверное хотите “впарить” для тестирования или просто от “не хрен делать” захотелось что-то пописать своё, не читая и не обдумывая то, что пишут другие.

bolt

Сервопривод выигрывает относительно ШД, если эксплуатируется с соответствующей программой.
Использование DC под управлением Mach превращает двигатель в аналог ШД, с потерей плавности хода и более сложной схемой управления. Look-a-head - попытка улучшить работу ШД и к данной теме вообще отношения не имеет.
Я ничего не впариваю и не рекламирую, но собирать сервопривод для использования как ШД не вижу смысла. А тип энкодера, прошивка к клону, варианты настройки, КПД и т.п. обсуждаемые в этой ветке третий год вопросы - мелочи, imho

arisov77
bolt:

Сервопривод выигрывает относительно ШД, если эксплуатируется с соответствующей программой.
Использование DC под управлением Mach превращает двигатель в аналог ШД, с потерей плавности хода и более сложной схемой управления.

Объясните тогда почему при замене ШД на серву произойдёт потеря плавности хода?
Я вот повыше расписал своё видение, того, что плавность наоборот увеличится. (С энкодером 2000имп/об в 10раз!). Наверное, слишком много написал - тяжело прочитать 😃.

bolt:

А тип энкодера, прошивка к клону, варианты настройки, КПД и т.п. обсуждаемые в этой ветке третий год вопросы - мелочи, imho

А теоретическое рассуждение многие годы на многих форумах - что лучше серва или ШД – это фундаментальный вопрос?
Как раз во эти мелочи и не обсуждаются, а хотелось бы поговорить о схемотехнике, настройке и т.п., а том что уже и так везде расписанно - не надо, надо поиском уметь пользоваться.

Baha

arisov77

Андрюха, “ты туда не пиши ты сюда пиши”, там меня забанили. 😃

bolt

Объясните тогда почему при замене ШД на серву произойдёт потеря плавности хода?

Управляя от step-dir вы разгоняете и тормозите сервопривод на каждом шаге, т.е. постоянно дергаете конструкцию, как и при использовании ШД.

что лучше серва или ШД – это фундаментальный вопрос?

если рассматривать отдельно от станка, то просто флейм.😉
А схему и методику настройки, видимо, лучше обсуждать с авторами тех приводов, что вы клонируете

arisov77

Это я что схему клонировал? Прошивку? Вы хотя бы знаете о чём здесь идёт речь? Вы тему то сначала читали? Смысла что-то Вам объяснять больше не вижу (в том числе и про плавность хода). Вы своими голословными утверждениями только вносите смуту. Не ответили ни на один из моих вопросов. Не привели не одной конкретной ссылки, одна «отсебятина», не подвержённая практически.
После Вас действительно не захочется «популизировать» сервопривод – не практически, ни теоретически.
Вы хотя бы знаете кто первый автор? Для справки - японец или китаец Chan. Можете с ним пообщаться.
А Художник, который разместил в двух местах информацию - не является автором “усовершенствованного”. Его автор Alexander A. Karsakbaev www.panoramio.com/photo/8432307 который даже не знал о существование этой ветки.

boldive
arisov77:

И то что было актуально вчера, может уже этим и не быть сегодня. Вот некоторые ссылки:
www.electroprivod.ru/motor-type-help.htm
woodpecker.com.ru/articles/13/
www.alfa-tek.ru/index.php?option=com_content&task=…

Большое спасибо за разъяснения. Надеюсь Вы эти ссылки тоже читали. Там четко написано:

Применение шаговых двигателей полностью оправданно для применения в недорогих станках с ЧПУ (в ценовой категории до 10 – 12 тыс. USD), предназначенных для обработки дерева, пластиков, ДСП, МДФ, легких металлов и других материалов средней скорости.

Применение высококачественных сервоприводов необходимо в высокопроизводительном оборудовании, где главным критерием является производительность.

  • Привод нужен для работы станка с ЧПУ или координатного стола - также предпочтительнее использовать шаговый привод.
  • Если Ваше устройство очень ответственно, предъявляет повышенные требования к точности, плавности и требует сложных алгоритмов работы - используйте сервопривод.

Для меня это звучит как применяй шаговый двигатель и не дури голову. Хочешь ловить микроны и по ходу дела компенсировать “износ инструмента” ставь серво. Все упирается в цену. Мне лично нравится серво (ну очень много я с ними работал, правда стоимость того оборудования крутилась вокруг циферь с шестью нулями в долларовом исчислении, и там это было полностью оправдано). Все что мы тут обсуждаем стоит до 10.000$ и для большинства потребностей на 99% осуществимо на шаговых двигателях. Плата за экономию увеличение времени обработки. На сколько, не знаю. Если есть те кто перешел с шаговых двигателей на серво, может расскажете что реально выиграли. Это поможет остальным легче определяться с вечным вопросом - “Что лучше?”

Основной критерий я так думаю это деньги. Если за ту-же или слегка выше стоимость (до 20%) можно (есть возможность) поставить серво то надо ставить серво. И уж если ставить сервомотор, то ставить бесколлекторный.
И наверняка очень желательно ставить сервомотор через понижающую ременную передачу, а это еще дополнительное удорожание и усложнение конструкции.

www.dmm-tech.com (250$ за мотор, энкодер и контроллер с софтом) вот достаточно недорогое решение для станков с небольшим полем (500мм) Они и на eBay тоже продают. Кому лень копаться вот параметры мотора:

Rated Power Watt 250
Input Voltage Volts(DC) 48
Rated Torque Nm 0.796
Peak Torque Nm 2.388
Rated Speed rpm 3000
Peak Speed rpm 3600
Inertia Kg.cm2 0.438
Torque Coe. Nm/A 0.115
Resistance Ω 0.277
Inductance mH 0.782
Mech. Const ms 0.919
Elec. Const ms 2.82
Weight kg 1.4
Insulation Class B
InsulationStrength All AC1500V 1 Minute
InsulationResistance All DC500V > 10M
Operating Temp. All 0~40°C
Storage Temp. All -20~60°C
Operating Humidity All 90%RH No condensing
Vibration All < 2.5G

Наверно если использовать этот мотор через понижающую ременную передачу (например 1:3) то можно и полутораметровые порталы тягать. В общем, и хочется и колется😵

Это я все к чему, сборка вот этого станка (rcopen.com/forum/f111/topic131468) уже приближается к фазе когда надо будет и двигатели ставить. А вот с ними хочется еще раз определиться, шаговые или серво.

arisov77

Время идёт, всё меняется и цены благодаря азиатским производителям падают. Сколько людей столько и мнений. Своё мнение о ценах я привёл. Думаю, что те многократные преимущества, которые даёт сервопривод можно отдать и более 20%.
В одной из ссылок очень хорошо написано - Вывод: сервопривод и шаговый двигатель не являются конкурентами, а каждый занимает свою определенную нишу.
На этом давайте вечный спор в этой ветке закончим. Если есть желание продолжить обсуждение, то надо делать в уже созданных для этого тем, например здесь rcopen.com/forum/f41/topic101383 , про энкодер - здесь rcopen.com/forum/f110/topic121069 и подобных тем на форуме уже много.

Мне бы всё таки хотелось здесь обсуждать, как я уже писал – дальнейшее усовершенствование, схемотехнику, настройку, результаты тестов, практические рекомендации, новую версию ServoTuning (может кто возьмётся?) и т.д. и т.п., т.е. всё то что касается непосредственно усовершенствования Ченовского сервоконтроллера.

valmish

Может займёмся обсуждением как сделать лучше. А цены это политика торгошей с ней приходится постоянно сталкиватся. При поисках цыфрового штангиля собраного на одной и той же микросхеме и одной точности цена колеблится от 100 до 600 гривень разница лиш в торговой марке и прдавце.

bolt

Мне бы всё таки хотелось здесь обсуждать…всё то что касается усовершенствования Ченовского сервоконтроллера

Это ответ на ваш вопрос

Это я что схему клонировал?

Мне тоже хочется спросить:
Какие результаты получены вами в тестах и на каком станке?
Что вас не устраивает в схеме Чена?

arisov77

Все ответы есть в теме, хоть прочитал бы её для приличия, прежде чем здесь “пакастить”. Я так понял bolt - это от слова boltун.

bolt

Перечитал еще раз.
В первом посте сообщается

Для улучшения характеристик применил более скоростной микроконтроллер АТmega8…Для удобства настройки и снятия характеристик была разработана программа под Windows, работа с контроллером по RS-232.

post#10

Настроил контроллеры, прогнал тестовый файл на машине с этими приводами. Пластик. Подача 800 мм/мин, в режиме удержания контурной скорости. Круги практически идеальные, без искажений и ухода размеров.

(с) Художник
post#41

Хочу продолжить тему усовершенствования сервопривода Чена.
Надо ли мне устанавливать на транзисторы IRF 740 (до 10А) устанавливать радиаторы?
На сайте Чена написано, что более поздняя версия smc3a.asm оптимизирована для замены шаговых двигателей
Поэтому, вопрос для тех кто разобрался в алгоритмах Чена и Художника – какая для из них, на Ваш взгляд лучше (в плане «ходовых» качеств)?

и тут же

Если, что не понятно - спрашивайте, а то через полгодика и я, как и Художник, могу немного подзабыть.

  • это и далее сообщения от Arisov77

Драйвер я просто «слепо» скопировал у UHU

Ещё пока продолжаю совершенствовать, кое что поменял в схеме, переделываю прошивку под smc3 от Чена,

так прошло больше года экспериментов по замене комплектующих, правки авторских кодов и пр. настольных усовершенствований привода

Со стола движок не убежит, если надо привяжу. Как поведёт себя привод на реальном станке точно, мне кажется никто не знает.

А месяц назад появилось сообщение

изготовленные мною 2 сервоконтроллера успешно работают более месяца

К сожалению, фотографий самого станка с сервоприводом, как и результатов его работы мне обнаружить не удалось. 😦

arisov77
bolt:

К сожалению, фотографий самого станка с сервоприводом, как и результатов его работы мне обнаружить не удалось. 😦

Читать надо внимательнее. Вы здесь кроме “склоки”, впрочем и в других местах тоже, ничего не “принесли”. “Ни грамма” полезной информации - одна голословная boltовня. Отвечать на неё, честно говоря никакого желания, но не хочется, чтобы начинающие “станкостроители” в неё поверели.
Отобранные Вами цитаты, хорошо показывают Вашу эрудицию и направленны не на выяснение чего то практического, а для “разжигания” склоки.
Ваше право верить или не верить в работоспособность, “муть то зачем гнать”?

bolt

Как я понимаю, что ваш привод все еще в стадии усовершенствования и хвастаться пока нечем.
Если уж делать настоящий привод, то начинать нужно с поиска/приобретения/написания программы управления сервоприводом. Желательно под USB и Win. А уже под эту программу/драйвер писать прошивку контроллера. Потом все это желательно проверить в работе, “вылизать”, а лишь тогда “двигать в массы”.
Ченовский привод делался как альтернатива мощному ШД, но для любителя это слишком сложно. Что собственно мы и наблюдаем по вашим сообщениям в данной теме.

Zon
bolt:

Как я понимаю, что ваш привод все еще в стадии усовершенствования и хвастаться пока нечем. .

В отличие от Вас горе теоретиков,есть люди которые пытаются помочь
другим.Работая в отличие от Вас вместо языка руками и головой.

Если уж делать настоящий привод, то начинать нужно с поиска/приобретения/написания программы управления сервоприводом. Желательно под USB и Win. А уже под эту программу/драйвер писать прошивку контроллера. Потом все это желательно проверить в работе, “вылизать”, а лишь тогда “двигать в массы”…

Ну дык и флаг Вам в руки

Ченовский привод делался как альтернатива мощному ШД, но для любителя это слишком сложно. Что собственно мы и наблюдаем по вашим сообщениям в данной теме.

Да для таких любителей как Вы все сложно. Вы хоть знаете какой стороной
держать паяльник?

PS.Да можете не напрягаться и не топтать клавиатуру.
Ни на одно ваше высказывание отвечать не собираюсь.
Да и другим не советую.Пользы будет гоаздо больше.

arisov77

Вот после таких, как bolt - уже не захочется, чем то практическим делиться, советовать. Всё равно найдутся те, которые всё перевернут «с ног на голову». Так и останется одна многолетняя boltвня про сервоприводы.

valmish

по работе мне постоянно приходится сталкиватся с такими “болтами” что я просто перестал обращать на них внимание. Стал кнстатировать людям факты и получилась огромная экономия нервов и времини. bolt уже показывал на CNC сайте сервопривод на одном усилителе мощности, а суперконтролер так и не дождались достал всех, что его там просто забанили на вечно.

Dj_smart

Народ, лучший способ борьбы с этими “болтами”(а как вам жаргонное:“А болт тебе!”?) так это полный игнор. Как модератор форума, о котором упоминал valmish, подтверждаю, доболтился парень. Забанили. Как осенняя муха - ну спасу прям нет…

КСВ

bolt:“…Управляя от step-dir вы разгоняете и тормозите сервопривод на каждом шаге, т.е. постоянно дергаете конструкцию, как и при использовании ШД…”😂😂😂

Извините, господа, не выдержал.Указанная выше цитата говорит о вопиющем незнании принципа работы следящих сервоприводов, управляемых по step,dir.То, что сервопривод тормозит и разгоняет двигатель на каждом шаге это полнейший бред.
Arisov77,не обращайте внимание на таких людей.Это некомпетентность плюс,возможно, зависть.Лично я восхищён проделанной Вами работой и той информацией, которой Вы поделились с народом, и машину, на которую Вы установили изготовленный Вами сервопривод,хорошо знаю.Это далеко не любительский станок, поэтому и характеристики у привода должны быть не хилые.Удачи Вам!

Zon
arisov77;1211067.

На мой взгляд, в этом проекте схемотехника не отработанна. Развитие этого проекта здесь www.cnczone.com/forums/showthread.php?t=40940 . Но опять же нет опторазвязки и рассчитана на низковольтные двигатели.

Вот его и решил повторить.Dspic30f4012 не нашел.Пришлось переделать
на Dspic30f3010.Вместо оптотранзисторов поставил Hcpl2601.Ncp5106
заменил Ir2101.На первый взгляд вроде работает.Собрал только вчера
так что подробнее если кому интересно немного позже.

arisov77

Спасибо, всем за поддержку. 😃
Тогда в продолжении темы «выкладываю»:

Возможные неисправности и способы их устранения, рекомендации:

  1. Если при позиционировании положение вала всегда неточное, а иногда после старта совсем не останавливается, то неисправность может быть из-за наводок на цепи энкодера.
    Самый простой способ устранения – это соединить корпус двигателя с минусом источника питания (у меня так сделано). Можно также использовать экранированный провод, витую пару (в экране и без него), провода пропущенные несколько раз через ферритовое кольцо, ферритовые бусинки на каждый провод.
    При использовании экранированного провода – экран припаивается к «земле» (общему проводу) только с одной стороны, лучше со стороны сервоконтроллера. При монтаже надо стараться как можно дальше располагать друг от друга провода от двигателя и энкодера.
    Возможные схемы согласования можно посмотреть здесь www.skbis.ru/index.php?p=20 .
    Хорошо должны помочь в борьбе с помехами – дифференциальные пары приемник/передатчик сигналов линий связи www.chipfind.ru/datasheet/ldrv/1.htm .
    www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/lvds/lvds.htm (небольшое описание принципа работы).
    Так, например, сделано в модификации UHU www.c-n-c.cz/download.php?id=1957
    Но в этих случаях желательно использовать энкодер с дифференциальном выходом.
    Все выше описанные рекомендации в основном рассчитаны на «высоковольтные» (110В) двигатели, т.к. помех от ШИМ с ними гораздо больше.

  2. Если в одну сторону позиционирование точное, а в другую – с большой, всегда непостоянной погрешностью и в программе ServoTuning при считывании текущей позиции величина перемещения совпадает с заданной, то неисправность может оказаться в энкодере. У меня такое было с самодельным энкодером, в качестве датчиков в котором я использовал 2 щелевые оптопары оптопары PRI-246 www.rtcs.ru/hwsubtype.asp?id=195 (подобные оптопары можно найти в 3,5” дисководах). Я случайно немного изменил расстояние между оптопарами и произошел сдвиг фаз между каналами.
    Для настройки расстояния между оптопарами я использовал индикатор на 2 светодиодах (с буферным «усилителем» на CD4093 или К561ТЛ1) и при вращении диска энкодера добивался «стандартной» комбинации: 00 <-> 01 <-> 11 <-> 10 и так «по кругу» (0 – не «горит», 1 – «горит»).

  3. Если при позиционировании в одну сторону точно, в другую переход (или недоход – уже точно не помню куда) на 1 шаг при управлении по Step/Dir, а при задании через ServoTuning всё нормально, то неисправность может оказаться в импульсном блоке питания. У меня такое произошло в одной плате после увеличения площади сердечника (два кольца М2500НМС1 К16х8х6). В другой плате после такой же переделки всё работало нормально. При подключении обычного внешнего БП точность позиционирования восстанавливалась. Отмотал 2 витка от вторички импульсного транса и тоже всё стало O’k. В чём была причина, так и не понял, напряжение на выходе ИИП было 16В, от внешнего БП подавал 17В и всё работало. Возможно «глюк» был из-за большего уровня ЭМИ.

  4. При использовании «мощного» двигателя силовые дорожки на печатной, по которым протекает ток двигателя желательно «усилить» - с помощью припаивания по всей длине дорожки медного одножильного провода.

  5. Для уменьшения вероятности выхода «из строя» СОМ-порта во время наладки, надо общий провод сервоконтроллера соединить с корпусом компьютера.
    Подключать сначала провод к корпусу, а затем разъём к сервоконтроллеру. Соответственно отключать сначала разъём от платы сервоконтроллера и потом провод от корпуса.
    И не забывать отключать питание от сервоконтроллера и разряжать входной конденсатор через низкоомный резистор (при высоковольтном питании) во время всех коммутаций.

  6. После окончательной настройки, желательно «крупные» детали, например электролитические конденсаторы зафиксировать с помощью термоклея и покрыть плату лаком. Т.к. сервоконтроллер обычно расположен рядом с двигателем и в этом месте повышенная вибрация и возможно попадание мелкой металлической пыли, например в фрезерном или плазменной резки станках. При покрытие лаком надо постараться «не залить» разъёмы и клемники.

Надеюсь, приведённые советы помогут от лишней «нервотрёпки» которую я испытывал, когда иногда по нескольку дней выискивал эти неисправности.
Если, что ещё вспомню – напишу.

Zon, ждём результатов. Я тоже хочу попробовать как нибудь при возможности на dsPIC30F2010.

А вот здесь dsPIC Servo пример ременной передачи, про которую «говорил» boldive.
Я думаю можно применить ремешок и шестерёнки от стиральных машинок, в какой-то видел похожее. Можно такие поспрашивать у ремонтников стиралок.

Zon
arisov77:

Zon, ждём результатов. Я тоже хочу попробовать как нибудь при возможности на dsPIC30F2010.

В dsPIC30F2010 точно не влезет.Слишком мало памяти.
В dsPIC30F3010 осталось свободно байт 20 и то только
после сокращения всех подсказок которые выводятся на экран.
Ну и еще следующий проект который +/- 10в. Вот тут уже можно
поставить любой двигатель нацепив на него енкодер