PC karty pro zpracování signálů z inkrementálních čidel
Rotační nebo lineární inkrementální čidla jsou nejčastějším prostředkem pro měření polohy v servopohonech. Absolutní polohová čidla (hlavně rotační) jsou sice díky technologickému pokroku stále přístupnější, často již využívají k přenosu dat průmyslových sběrnic, ale právě komplexnost údajů o absolutní poloze spolu s omezenou rychlostí přenosu po sběrnici jim uzavírá část aplikací, kde je třeba s velikou přesností a vysokou frekvencí vzorkovat polohu rychle se pohybujícího objektu. V této oblasti nebudou mít inkrementální čidla ještě dlouho konkurenci.
Pro spolehlivé stanovení polohy je, kromě správně zvoleného inkrementálního čidla, nutné i spolehlivé zpracování jeho výstupních signálů. Vstupní obvody musí zabránit falešnému vyhodnocení signálu, který může vzniknout při chvění hřídele stojícího právě na hraně značky. Musí být schopny správně vyhodnotit polohu i při vysokých rychlostech otáčení nebo dynamických změnách.

Obr. 1 Karta pro zpracování signálů z inkrementálních čidel PCI-1784

Firma Advantech má ve svém portfoliu i zásuvnou PC kartu do sběrnice PCI pro vyhodnocení signálů ze čtyř inkrementálních čidel PCI-1784 (obr. 1). V kvadraturním módu (s rozlišením směru) může zpracovat signál o frekvenci 2 MHz. V praxi to znamená, že připojené rotační čidlo s dělením 3 600 by se mohlo otáčet až rychlostí 33 000 ot/min, aniž by došlo ke ztrátě informace o okamžité poloze, určené s přesností na 0,1. V módu poloha/směr je povolená frekvence dokonce 8 MHz. Tato karta je dobře využitelná v automatických odměřovacích a kalibračních systémech, které využívají inkrementálních čidel rotačních i lineárních. Může jít například o systémy proměření parametrů ozubených kol nebo pro zabíhání ozubených soukolí. Tyto systémy jsou většinou postaveny na bázi PC, protože vyhodnocení měření vyžaduje vyšší výpočetní výkon. Karta PCI-1784 poskytuje maximálně rychlý a spolehlivý vstup signálů z odměřovacích čidel přímo do řídicího počítače.

PC karty pro kompletní servopohony

Obr. 2 Karta pro řízení servopohonů PCI-1240

Také celá řada PC karet pro řízení servopohonů je k dispozici v provedení pro sběrnici PCI. Nejvýkonnější z těchto karet, PCI-1240 (obr. 2), obsahuje čtyři kompletní kanály pro sestavení servopohonu s pulzním krokovým motorem.  Má tedy i čtyři vstupy pro inkrementální polohová čidla a podpůrný firmware umožňující programovat přesun mezi dvěma polohami (rozjezd, rychlost, dojezd) a lineární a kruhovou interpolaci ve dvou nebo ve třech osách. Karta umožňuje zpracovat mnoho dalších pomocných signálů, například z koncových spínačů, nebo různá alarmová hlášení spojená s motorem či nebo celou servosmyčkou. Zvláštní výstup je určen pro spojku umožňující ruční otáčení. Karta PCI-1240 je ideální pro využití ve strojích, které využívají jako řídicí jednotku počítač typu PC, jako jsou například stroje pro gravitování či vyřezávání plazmou nebo vodním paprskem využívající prvků CAM.
Jednodušší karty podobných vlastností z nabídky firmy Advantech jsou PCI-1242 a PCI-1241 s výstupy pro analogově řízené pohony. Karta PCI-1261 umožňuje řízení až šesti os.

PC karty pro řízení pulzních a krokových motorů
Cenově výhodná karta PCI-1243U je určena pro přímé řízení pohonu čtyř os. Nemá tedy vstupy pro inkrementální snímače a neumí realizovat kompletní servořízení. Je také vybavena univerzálními vstupy a výstupy pro ochrany a signály z pomocných čidel.

 Ing. Otto Havle, CSc., MBA
FCC Průmyslové systémy, s. r. o.