PLS 位置单位是什麽?

PLS 位置单位是什麽?

PLS单位 即编码器的 脉波单位,以 台达A2伺服 为例,编码器 解析度虽然有分17 bit与20 bit。但 PLS 单位都统一定为1280000 PLS/每圈,使用者无法更改。也就是当齿轮比设为1:1时,命令必须下达 1280000 个脉波,伺服马达才会转一圈.此单位由于解析度高,适用于驱动器底层马达控制。然而在运动控制系统中,必须建立一个绝对坐标系,若以 PLS 做为 位置单位,不论是命令或回授,都有以下的问题:

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PUU 位置单位 观念说明

PUU 位置单位 观念说明

在运动控制系统中,包含许多位置计数器,来纪录机械当时的位置,命令与误差。以 PLS 做为单位并不适合,(原因请参考 连结)。因此必须引入新的位置单位 ,称为 使用者单位 PUU(Pos  of  User  Unit) ,在传统以脉冲作为位置命令的系统称为 脉冲当量,表示一个脉冲对应的移动距离,由于目前控制系统可透过通讯发送命令,没有实体脉冲,使用者可更加自由的设定想要的位置单位,称为 使用者单位 PUU。 PUUPLS 的关係即为电子齿轮比(N/M),如下所示:

PUU(数目/每转)  *  N/M (电子齿轮比 分子/分母)=   PLS(数目/每转)

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电子齿轮比(线上版)计算工具 – 皮带(滚轮)

皮帶機構 電子齒輪比 計算說明圖

本文针对 皮带 或 滚轮机构不包含 分度盘/刀塔[注 1],只要输入 机械参数与使用者指定的脉波单位(PUU),就能算出对应的齿轮比.同样也提供模拟资讯,根据输入的工作速度(V),算出 马达转速 与 上位机脉波频率,是用来验证 系统需求 是否满足的好帮手!使用步骤如下:

  1. 输入 使用者单位(PUU)与 机械单位(mm)的关係
  2. 输入 机械的 减速比(无减速时为 1:1)
  3. 输入 滚轮的 直径(D) 或 圆周长
  4. 输入 编码器一圈(PLS)数,即电子齿轮比 1:1 时,要收到多少(PUU)伺服才会走一圈!
  5. 按下 “计算齿轮比” 即可得到 分子:分母 的数值
  6. 选择 “有效数字位数“:用来指定 分子 的数值宽度 [注 2],建议6以上!
  7. 输入 机构移动的 线速度 V 来检视 模拟结果 是否满足需求?

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电子齿轮比 公式推导-丝杆机构

齒輪比與導螺桿機構的關係

本文针对 丝杆(螺杆)机构 提供伺服驱动器 电子齿轮比  的公式推导,决定齿轮比的原则是:先决定 位置单位 PUU(Pos of User Unit),必须要方便观察,通常 PUU = 1~10 µm,依此计算出对应的齿轮比,而不是先决定齿轮比,再算出一个 PUU 是多少的长度,否则就是自找麻烦了(原因请参考 PUU 观念说明),首先说明符号定义:

  • 1 mm 对应的 PUU数(P):PUU为 使用者单位,或 PLC 脉波单位
  • 机械的减速比(n1 : n2):减速时 n1 <= n2,
  • 螺杆圈数单位(REV):大写
  • 马达圈数单位(rev);小写,rev = REV ×(n2/n1)
  • 螺杆的导程(Pitch):螺杆转一圈机械移动的距离(mm/REV)
  • 编码器解析度(R):编码器一圈的 PLS 数(PLS/rev )
  • 电子齿轮比(Num/Den):PUU 脉波数 经 齿轮比 放大 得到 PLS 脉波数

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