Warum Closed Loop wenn man auch Servos haben kann....

[Lars]

Ganz allgemein (nicht auf die JMC's bezogen): Die Regelung der Servos soll

1) möglichst genau sein, d.h. die Zielposition soll genau angefahren werden
2) auch während dem Verfahren soll die temporäre Zielposition gut eingehalten werden
3) das Ganze soll möglichst schnell sein, ohne zu schwingen

Erklärung zu 2): wenn 1) erfüllt ist (eine einfache genaue Fahrt von A nach B), kann während der Fahrt von A nach B die Ist-Position trotzdem der Soll-Position hinterherhinken. Das sieht man dann, wenn man sich während einer Fräsenbewegung die Regelabweichung anzeigen lässt (beim Einrichten der Servos) oder an ungenauen Fräswegen an Ecken und an Kreisbögen (beim Fräsen).

In der Servo-Einrichtsoftware sollte es eine "Oszi-Funktion" geben, die Soll- und Ist-Position sowie die Regelabweichung anzeigen kann. Entweder aus der Servosoftware heraus oder mit deiner Steuerung ährst du nun die entsprechende Achse mal langsam und mal schnell hin und her und schaust dir dann die im Oszi aufgezeichneten Werte an.

Der PID-Regler:
Das ist eine Kombination aus Proportional-Anteil (P), Intergrationsanteil (I) und Differenzierungsanteil (D). P reagiert schnell auf große Abweichungen, I kann kleine dauerhafte Abweichungen ausgleichen, ist aber langsam, und D reagiert mehr oder weniger vorauseilend auf schnelle Änderungen des Sollwerts. Mit größeren Werten für P, I und D wird der Regler schneller, aber auch die Schwingneigung nimmt zu, es kommt zu Überschwingern oder sogar zum Aufschwingen (das hört man dann als Kreischen). Es gibt ein paar Regeln, wie man relativ zielgerichtet die geeigneten Parameter herausfinden kann. Weil das bei mir aber über 20 Jahre her ist, habe ich das vergessen, und stattdessen einfach nach Gefühl gearbeitet, bis das Oszibild "schön" aussah. Also dass der Istwert mit nur sehr wenig Verzögerung dem Sollwert folgt, das es nur zu einem kleinen Überschwingen kommt, dass es zu jedem Zeitpunkt eine nur möglichst kleine Regelabweichung hat. Jeden Parameter einzeln austesten, was passiert, und wo die Grenzen liegen, bis es zum Kreischen und Aufschwingen kommt. Dann bekommt man letztlich ein Gefühl dafür, was geht und was nicht, und nimmt die Parameter für die Endeinstellung wieder ein Stück zurück, sodass es "stabil" ist.

[Hammi78]

Hallo zusammen,

ich habe auch drei der JMC Servos für meine Fräse hier liegen. Eine Vorstellung folgt in Kürze.
Grundsätzlich gefallen mir die Motoren sehr gut. Der erste „Trockenlauf“ macht einen ganz ordentlichen Eindruck.
Was aber nicht passt, ist die Software bzw. die Monitor-Funktion. Meiner Meinung nach ist mit der Abtastrate von 10 Hz eine strukturierte empirische Einstellung nicht möglich.

Durch das Einstellen der Regler „nach Gefühl“ bzw. dem subjektiven Eindruck am Fräsbild, ist das Potential wohl nicht auszuschöpfen. Außerdem dürfte das eine sehr Aufwendige Geschichte sein.

martin2250 hat vor ein paar Seiten bereits ein Python-skript gepostet, mit dem man die Regelgröße des Lagereglers mit einer höheren Abtastrate auslesen kann. Leider kenne ich mich damit eher schlecht aus und konnte es daher weder testen noch weiterentwickeln.

Ideal wäre ein kleines Programm, mit dem man die Soll- und Ist-Werte der Position und Geschwindigkeit mit einer höheren Abtastrate auslesen kann. Eine einfache Oberfläche wie die des Monitors aus der JMC Software wäre schon ausreichend. Oder auch Zahlenwerte.

Hat jemand schon einmal so etwas gesehen? Inzwischen sind doch schon etliche dieser Servos im Umlauf. Ich denke, das würde vielen die Einstellung der Regler erleichtern.

Gruß
Heiko

[Veit77]

Hallo Lars
Besten dank für deinen Post

Werde hete noch etwas testen gehen.

Wenn ich das richtig sehe, müssten die Linien nahe beisammen sein, oder?

Muss gestehen; ich bin schon eher der typ; Reinbauen und es muss funktionieren.

Grüsse veit

[Lars]

Wenn ich das richtig sehe, müssten die Linien nahe beisammen sein, oder?

Ich nehme an, du meinst die Linien der Ist- und Sollposition? Am besten nach dem ersten Überblick nur noch die Regelabweichung anschauen (=Differenz zwischen Ist und Soll) und die anderen Linien ausblenden. Dann ist die Auflösung besser und man sieht auch was.

[MScFW]

Hallo Zusammen,
nachdem meine FS4MG mit einer Kombination aus Eding CPU5A4E, Triple BEAST und Nanotec Stepper im Grunde gut läuft würde ich meine JMC Servos lieber in einem anderen Projekt „testen“. Angedacht ist der Einsatz an einer MESA 7i76E zur Ansteuerung der iHSV57-30-18-36 unter LinuxCNC für eine typische Portal Maschine mit rund 1000x500x200 mm Bearbeitungsraum. Haupteinsatz wird vermutlich Holz und anderes Plattenmaterial, entsprechende ist ein G0 von 10 m/min und ein G1 von +6 m/min das Ziel, da sollten die kleinen Servos passen.

Soweit erstmal nicht spannend, wäre da nicht in der MESA Dokumentation der Satz: „All step and direction outputs are buffered 5V signals that can drive 24 mA. All outputs support differential mode to reduce susceptibility to noise.“ und die (+)/(-) Auslegung der entsprechenden Eingänge an den Servos.

Der Störfestigkeit sollte das bei korrekter Ausführung sicher zuträglich sein, meine Fragezeichen drehen sich mehr um die Stromversorgung der unterschiedlichen Logic Bereiche und dem Risiko sich hier Kurzschlüsse und Masseschleifen ans Bein zu binden, die 7i76E bietet diverse Stromversorgungsoptionen.

Gibt es hier schon Erfahrungen mit differentieller Ansteuerung der JMCs, idealerweise in Verbindung mit MESA Produkten?

Danke für Euer Input,

Servus

Markus

[Jyremya]

So ich mal wieder mit 'nem Problem:
Bei yC.net rutscht das Topic immer weiter nach unten, deshalb frag ich hier auch nochmal.
Wie habt ihr die Invertierung der Servoalarmausgänge gemanaged ?

Ich habe dafür eine kleine Platine erstellt, die in meinen Sicherheitskreis eingebaut werden soll, und bei irgendeinem Alarm diesen öffnet.
Gedacht ist das wie folgt:
Die Eingänge der Servos werden mit 5 Volt bestromt, die Ausgänge gehen
als E1-E6 in die Platine. Sollte ein Fehler auftreten soll der
Optokoppler auf der Platine die globale Notaus-Schleife öffnen.
Mein Problem:
Die Schaltung bestromt und in den Not-Aus-Kreis eingebaut funktioniert
wie sie soll bis ich einen der Eingänge anschließe. Dann löst das
Not-Aus-Signal aus, obwohl kein Alarm gegeben ist. Die Optokoppler der
Servos schalten auch nicht durch, trotzdem kann ich eine Spannung von
ca. 0.02 Volt an den Servoausgängen messen. Provoziere ich einen Alarm
liegen über den Servoausgängen 5 Volt an, so wie's soll.
Die Bauteile habe ich soweit ichs konnte durchgemessen und habe keinen
Defekt feststellen können.

Ist jemand elektronisch so fit, dass er mir helfen kann?

[django013]

Moin moin,

zwei Anmerkungen:
Optokoppler werden über Strom (LED) und nicht über Spannung gesteuert.
In mach4 könntest Du alles mit dem PLC-Editor erschlagen

Gruß Reinhard

[KarlG]

Ist jemand elektronisch so fit, dass er mir helfen kann?

Lang ist's her - müsste auch erstmal wieder specs lesen.
Aber: Du hast 2 Basisvorwiderstände (unnötig), aber keine definierten Massebezug, also einen "offenen" Eingang. Ich würde einen richtigen Spannungsteiler (direkt am Transistor) bauen - dann kommst Du bei richtiger Dimensionierung auch mit 2 Widerständen pro Transistor aus und schaffst klare Verhältnisse, die zudem deutlich störfester sind.

Gruss
Karl

[Jyremya]

Aber: Du hast 2 Basisvorwiderstände (unnötig),

Hatte den Sinn aufgrund der Stromverstärkung den Opti zu schützen, so hab ichs jedefalls gedacht.
Die Basis auf 0 zu ziehen macht Sinn, dann experimentier ich mal mit den Spannungsteiler, danke euch !

[Freaggel]

Moin Sebastian,
du hast mich total infiziert und ich bin dabei meine erste eigene Fräse zu planen.
Deine Filme sind echt super Klasse!!!
Hast eigendlich einen Schaltplan für deine Seuten Dirn?
Der Link für den Servo mit Bremse der Z-Achse von deiner Seuten Dirn wäre echt nett,
ich gebe nach zwei Tagen suche auf ( Bestellnummer würde schon helfen)


Viele Grüße aus Brunsbek (bei Hamburg)
Olli