Сбой счёта импульсов с оптического щелевого датчика

[vfv]

Собрал в программе FLProg для ардуино уно вот такую блок схему:

Укладка-v01 .flp

(111.8 КБ) 53 скачивания

Вдоль пластины с прорезями по горизонтали перемещается оптический датчик ( с компаратором), который закреплён на каретке трапециевидного вала и считывает прорези.

Есть такой же датчик середины. Счётчиком, я задаю на сколько передвигатся от середины, например на 10 импульсов в право , а потом влево и так без остановки . По представленной схеме всё работает, если скорость перемещений не очень большая. Но если скорость увеличивать начинаются сбои с подсчётом импульсов и соответственно перемещений на право на лево.
Попрбовал поставить блок пользователя от Sancho - быстрые входы и скорость без сбоев возрасла. Но мне не хватает ещё немного скорости без сбоев.
Как можно ещё увеличить скорость без сбоев (речь идёт об примерно 1000об/мин)

Отправлено спустя 11 минут 4 секунды:
С быстрыми входами побыстрее без сбоев, но мне не хватает всё равно немного скорости:

Укладка-v02 .flp

(126.2 КБ) 50 скачиваний

[RedSky]

Тут поможет скоростной счётчик, датчики должны быть подключены в пинам 2 и 3 (прерывание). Но датчик должен переключатся точно, без дребезга.
Ну или уменьшать время цикла, но тогда про дисплей придётся забыть.

[vfv]

Скоростной счётчик поставил, однако однако предел скорости счёта импульсов без сбоев, остался как и с простым счётчиком но с быстрым входом:

Укладка-v03 .flp

(509.64 КБ) 52 скачивания

[RedSky]

Возможно не успевает отрабатывать сам датчик, нужно осциллографом посмотреть.

[vfv]

Осциллографа у меня нет. Вот и я не могу понять, то ли датчик у меня не успевает считать ( хотя они применяются для тахо) или что то програмно не так, хотя обороты вала (он как редуктор) и не сверх уж большие.
В догонку рисунок:

[Sancho]

В очередной раз объясню.
Хоть на главную выставляй
При использовании прерываний в проектах необходимо учитывать ряд аспектов:
При срабатывании/вызове прерывания основная программа приостанавливается,
выполняется под-программа, находящаяся в описании прерывания, будь то энкодер, скоростной счётчик и т.д.
Затем, после завершения обработки под-программы прерывания, основная программа продолжит работу с того места, в котором она была остановлена.
Если Вы используете данные с выхода под-программы(обработчика) прерывания, они будут обработаны в том момент, когда до них дойдет очередь в программе.
Соответственно, если Вы пытаетесь подсчитать количество импульсов и по достижении определённого значения остановить/реверснуть, в момент, когда программа дойдёт до Вашего компаратора, не исключено, что там будет значение, намного/не-очень отличающееся от Ваших ожиданий.
Это будет связано с тем, что пока Вы выводили на дисплей, который вносит значительные временные задержки в цикл выполнения программы, отравляли в уарт, ещё чего там, пришло некоторое время и ещё несколько импульсов на вход прерывания, и он их, соответственно их посчитал!!!
Учитывайте это!!!

[RedSky]

Простыми словами - хотя счётчик и успевает за импульсами, действия с результатом подсчёта происходят медленно - в цикле.

[vfv]

Так, а предпринять то что - убрать дисплей, не поднимать сильно скорость перемещения или вообще отказатся от этого метода - реверса по подсчёту количества шагов. Концевики не хотелось бы ставить - не удобно часто менять расстояние перемещения. А здесь можно менять двумя кнопками и даже сделать програмно постепенное увеличение или уменьшение по ходу намотки бабины (цилиндр,конус,шар) - ?

[Sancho]

vfv, Написать самому обработчик, в него вставить подсчёт, сравнение, управление выходом, сброс и т.д..

[vfv]

Да если бы я уже такое мог делать, я бы себя сильно зауважал и ходил индюком.
Сечас хочу поставить вместо этих датчиков - датчики Холла. Может с ними будет получьше.

[Sancho]

Какая разница, что за датчик в данной ситуации - на входе в любом случае электрический сигнал

[vfv]

Во первых я исключу у меня сомнение, что эти датчики из китая не бракованные (хоть и пишут они для измерения скорости двигателя а годятся может только для концевиков).
Во вторых у датчиков холла другие параметры - например гистерезис.

[RedSky]

Тут вопрос есть: насколько резкой должна быть смена направления?
А не получается так, что механизм просто не успевает остановится? Возможно было бы правильней при приближении к крайним точкам и середине снижать скорость? Пропорционально интегральный регулятор в помощь. Как я это вижу: пока расстояние до края велико скорость максимальная, возле края скорость около нуля, интегратор накапливает рассогласование и аккуратно подтягивает привод к заданной точке, задание снимается и интегратор обнуляется.
Нужно в блоке пид дописать вход сброса интегратора.

Отправлено спустя 5 минут 24 секунды:
А время работы пид 1мс ни о чём. Чаще одного раза за цикл пид обрабатываться всё равно не будет.

Отправлено спустя 5 минут 27 секунд:
А у готовых китайских аналоговых датчиков холла гистерезиса нет. Делал сам такой: датчик SS49E и компаратор на LM358 с положительной обратной связью.

[vfv]

Смена направления должна быть резкой или крайний виток шпагата провиснет вниз , будет петля. На краях если по инерции продвинется чуть дальше это не страшно лиш бы поменьше стоял на краях при смене направления, на средней точке счётчик всё равно обнулится и опять счёт. Получается счёт происходит только от средней точки до правого края или от средней точки до левого,а от краёв к центру всё равно какой покажет счёт на средней точке обнулится.
Скорость укладки конечно можно убавить. Но тогда прийдётся убавлять и скорость основного двигателя, который делает намотку бабинки (чтобы получалась крестовая намотка с шагом). А это будет занимать много времени чтобы намотать скажем 100м Поэтому хотелось работать на сколько возможно большей скорости.

[Sancho]

vfv, Валерий, мне кажется Вы забыли упомянуть один не мало важный вопрос/закавыку.
Если двигатель остановлен не на центральной метке, в какую сторону должна идти каретка при следующем старте после включения питания??? А?
Без концевиков или энкодера как-то не совсем корректно получается....

Отправлено спустя 4 минуты 39 секунд:
А это зачем, ВТ_pr? Объясните, плиз

СпойлерПоказать

screenshot_19-02-22_15-58-59.png (2.47 КБ) 650 просмотров

[vfv]

Сейчас я временно поставил реле для смены направления. При нажатии на кнопку пуск (реле обесточено) движение всегда вправо по часовой. Да согласен, если до нажатия на кнопку пуск или по аварийной остановке каретка окажется между серединой и правым краем , то она уйдёт в право до упора. Я ещё этот момент не разрабатывал. Может поставлю концевик с права чуть дальше рабочей области посылающий каретку на лево. А так рабочий цикл всегда начинается и кончается ровно на середине и редуктор - гайку(каретку) на трапециевидном вале просто так сдвинешь, надо крутить рукой вал, да и метку средней точки можно сделать пошире.
Блок - ВТ_pr - я просто забыл убрать для форума. Он будет задавать кнопке пуск дополнительное действие по длительности нажатия.
Попробовал с датчиком холла. Здесь свой гемарой .Не могу получить по горизонтали хорошее разрешение, если часто наклеивать магниты то их поля перекрывают друг друга. Опять вернулся к опто датчикам.

[vfv]

Что то я застрял намертво с этим станком. А всего навсего, осталось поднять скорость укладки на 10%, как сейчас есть , но чтобы было без сбоев. Может прав RedSky:

А не получается так, что механизм просто не успевает остановится?

Расстояние соответствующее заданному количеству шагов то нормально то немного больше и чем больше скорость тем больше болтается в сторону увеличения. Может виновато реле переключения направления ? Спаять попробовать мост?

[AVGN]

vfv, принципиальную схему и осциллограммы покажите - на излучателе и на фотоприемнике.

[vfv]

Осциллографа, к сожалению, у меня нет, а схему пожалуйста:

Станок для намотки шпагата-v01.flp

(627.78 КБ) 46 скачиваний

Если нужны пояснения, могу дать.

[Priyatel]

Уважаемый vfv.
Я не смею Вам перечить в работе, но разрешите посоветовать:
как я понял, у Вас три вида намотки: рулон, шпуля и шар.
Для первого из них, разрешите предложить установить на вал щечки. Тогда намотка будет проходить равномернее и вылеты при намотке будут скомпенсированы.
А вообще, рассмотрите вращательное движение вала к поступательному движению намотчика. Это ничто Вам не напоминает? Если вы линейно разложите на графике одно и другое, то получите синусоиду. Такое же движение, например, осуществляют двигатели внутреннего сгорания.
Лет сорок, тому назад, я разработал и изготовил ДВС по тому же принципу, но с другим конструктивом. Вал двигателя и поршень располагались на одной оси. Шатуна не было, поршень перемещался линейно, но передавал поступательное движение валу посредством синусоидальной канавки, прошлифованной на валу. Таким образом, от взрыва (воспламенения), он заставлял вал поворачиваться.
Ну это лирика...
По существу у Вас такое же синусоидальное движение, где скорость к концу намотки должна меняться по этому закону. Примените функцию "sin" для изменения скорости. Только не забудьте, что после прохождения середины, знак дожен поменяться на противоположный. Т.е. У Вас должны быть два экстремума, с прохождением середины функции через 0 оси координат.