Ombouw Emco F1P

Hier alle merken gekochte machine`s waar vragen over zijn of wat je met ons wilt delen.

Moderator: Moderators

Plaats reactie
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7767
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door DaBit » 26 okt 2017 22:12

4us bedoel je.
Voor de meeste NE555's is een microseconde ruim genoeg, dus dat past wel.

Voor de netheid zet je er ook nog een SN75176 of vergelijkbaar voor om van de differentiele RS422 indexpuls een enkele te maken. Dan heb je ook gelijk het 'probleem' dat die NE555 een laag-actieve triggerpuls wil hebben opgelost (door de H/Hn signalen van de encoder 'verkeerd om' aan te sluiten op A/B van de SN75176)

Gebruikersavatar
Breaker
Donateur
Berichten: 1612
Lid geworden op: 26 mei 2015 22:43
Locatie: Nabij Antwerpen
Contacteer:

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door Breaker » 26 okt 2017 22:33

Nou ja, iets met veel nullen achter de komma :lol:
Dank je, zal ik die ook meebestellen en kijken of ik er iets van kan maken.
Geduld is een schone zaak, frezen niet...

Gebruikersavatar
Breaker
Donateur
Berichten: 1612
Lid geworden op: 26 mei 2015 22:43
Locatie: Nabij Antwerpen
Contacteer:

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door Breaker » 29 okt 2017 00:00

Het grote kroonsteen festijn: Om alle aansluitingen te maken tussen de encoder en een RJ45 connector en de controller en RJ45 connector. Vreselijk onhandig, gelukkig nog net voldoende kroonsteentjes gevonden, had ook geen adertje meer moeten zijn :shock:


Gallerij Link

De encoder aangesloten volgens het besproken schema, LED groen. Kon ik eindelijk bij de configuratie, want daar kan je blijkbaar niet aan komen als de drive in error is (en dat is zo zonder encoder). Toen, zomaar ineens begon de motor plotseling te ratelen. Schrok me helemaal ongans, snel een paar stekkers los getrokken om het te laten stoppen.

Vervolgens dus geen toegang tot de configuratie meer. Stekkers toch maar weer terug gestoken, alles rustig, en een 'analyse' gedaan, hetzelfde geratel, maar nu kon ik snel de reset knop drukken.

Er leek dus iets wel te werken, maar toch niet helemaal goed te zijn. Dan de aders van A/B gewisseld, en de paren gewisseld, bij de meeste combinaties begon de motor als een bezetene te draaien en sprong daarna in error, bij andere combinaties hetzelfde geratel.

Lang verhaal kort: Het geratel komt van de compensatie van de motor, als je de pulley lekker onder spanning zet wordt het allemaal muisstil, maar met zo'n los bewegende as blijft het compenseren van links naar rechts. Het spontaan beginnen daar ben ik ook achter: De encoder is zo gevoelig dat er bij de minste trilling een positieafwijking is die de driver onmiddelijk gaat compenseren. Niets aan de hand dus... de begin aansluitingen waren gewoon juist!

Zo, nu ken ik het verschil in positioneren tussen een servo en een stappenmotor, toch wel iets anders...!

Verder werkt het goed volgens de eerste tests, zit flink kracht achter, de motor stuitert zelfs wanneer die remt, dus het zou wat minder heftig mogen, maar verder geeft de analyse een mooie PID curve. De waardes zo nodig later nog eens aanpassen.

Gallerij Link

De aansturing vanaf de controller wil nog niet lukken ik meet 0V en 0,25V bij het DIR signaal, dus ik denk dat ze op elkaars 5V signaal wachten. Een kijken hoe dat op te lossen is. Ook de error uitgang, reset ingang en natuurlijk de index moeten nog aangesloten om het allemaal compleet te maken.

edit: foto fix
Laatst gewijzigd door Breaker op 19 apr 2018 22:45, 1 keer totaal gewijzigd.
Geduld is een schone zaak, frezen niet...

Gebruikersavatar
Breaker
Donateur
Berichten: 1612
Lid geworden op: 26 mei 2015 22:43
Locatie: Nabij Antwerpen
Contacteer:

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door Breaker » 29 okt 2017 23:36

De aansturing vanaf de controller is gelukt, ik heb op beide poorten van de controller 5V aangesloten met een 1,5kΩ weerstand en die vervolgens als ingang op een 7414 (Inverter met Schmitt-trigger) gebruikt. De uitgang geeft dan een stabieler signaal wat naar de drive gaat.

Gallerij Link

Daarna de pulsen voor het toerental bepaald, in de driver is de 'step multiplier' op 10 gezet (max) zodat het aantal pulsen per omwenteling op 410 komt (4096 encoder pulsen/10) maar bij meten met 1000rpm bleek de motor maar met 500rpm te draaien. Het juiste aantal pulsen per omwenteling is dus 820 geworden. Ik vraag me af waarom dit zo is, komt dat door het dubbele A/B signaal of de flanken van een puls?

Proefdraaien startte goed: Linksom, rechtsom, remmen werkt allemaal ok. Alleen het toerental heeft een maximum.

Tot 2700 rpm is de error klein en stabiel:

Gallerij Link

Maar vanaf 2800rpm neemt deze rap toe en schiet de drive binnen enkele seconden in error (staat nu op max 20000):

Gallerij Link

Het lukt zo niet om tot het maximum toerental van 3600 te komen. Het lijkt mij dat het eraan ligt dat het signaal van de encoder niet goed doorkomt, wat met de kroonsteentjes oplossing wel begrijpelijk is. Hoe sluit ik dat degelijk aan?
Dacht aan zoiets.

Verder wordt de motor na een tijdje draaien best heet, de opgegeven stroom is 4,2A nominaal en Io=8,3A , neem aan dat dat piekstroom is, dit is ook wat ik in de driver heb gezet. Lijkt me niet dat die stroom wordt gehaald bij een onbelaste motor, dus waar komt die warmte vandaan?

edit: foto fix
Laatst gewijzigd door Breaker op 19 apr 2018 22:46, 1 keer totaal gewijzigd.
Geduld is een schone zaak, frezen niet...

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7767
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door DaBit » 30 okt 2017 00:17

Ik denk niet dat het aan je kroonsteentjes ligt. Het zal ergens een relatie hebben met dat dubbele toerental dat je meet schat ik zo. Eigenlijk moet je zowel A als An (en B/Bn ook controleren) tegelijk in beeld zetten; dan kun je zien of de overgang monotoon is.

Verder zou het kunnen dat je PID misschien toch te agressief staat, ook omdat je motor warm word. Als die drive de hele tijd volgas gebruikt om de motor telkens een tikje harder of zachter te laten lopen dan loopt er ook meer stroom. Probeer voor de gein eens geen D, veel minder P en eventueel wat meer I. Dat gaat je beroerd dynamisch gedrag opleveren, maar het kan je wat inzichten verschaffen.

Ik vind het signaal op de pieken overigens ook nogal ruiserig voor die lage frequentie, maar dat is niet zelden een meetfout (massadraadje scoopprobe in een lus pikt magnetisch veld op, en dat heb je in de buurt van die motor en motorbekabeling genoeg).

Gebruikersavatar
Breaker
Donateur
Berichten: 1612
Lid geworden op: 26 mei 2015 22:43
Locatie: Nabij Antwerpen
Contacteer:

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door Breaker » 31 okt 2017 23:39

DaBit schreef:Probeer voor de gein eens geen D, veel minder P en eventueel wat meer I.
Geen D geeft problemen, dan gaat de motor enorm trillen, bijna stuiteren, heb deze nu terug geschroefd van 55000 naar 10000 en aan de frequentie kan ik horen dat er veel minder geregeld wordt. Analyse levert het volgende plaatje:

Gallerij Link

De motor is nu verder weg gelegd en dat verminderd de ruis interdaad wel. Hoe krijg ik een goede massa? Direct vanaf de voeding of aan aarde leggen? Pak nu het draadje wat het dichtst in de buurt is.

Dit is een meting van het encoder B-kanaal op 2875rpm, tot hier is de fout laag. Bij 2900rpm is weinig verschil te zien maar loopt de fout op de driver snel op.

Gallerij Link

Het A-kanaal geeft hetzelfde beeld. Als er iets uit af te leiden is hoor ik het graag...!

edit: foto fix
Laatst gewijzigd door Breaker op 19 apr 2018 22:47, 1 keer totaal gewijzigd.
Geduld is een schone zaak, frezen niet...

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7767
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door DaBit » 01 nov 2017 12:16

Scoopbeelden zien er wel goed uit; daar zitten geen dubbele flanken tussen. Ook makkelijk te controleren door de scoop op CH1-CH2 te zetten; rond de nuldoorgang moet de flank dan monotoon zijn.
Kwa bevestigen scoopprobes enzo: het doel is om het oppervlak van de lus die je maakt zo klein mogelijk te houden.

Wat regelt die PID-lus precies? Ik gebruik er voor positioneren bijvoorbeeld 3:

- Een PID die als input gevraagd koppel heeft en daarmee de stroom door de motor regelt
- Een PID die als input de gevraagde snelheid heeft en daarmee het koppel regelt
- Een PID die als input positie heeft en daarmee de snelheid regelt.

Ik heb het ook wel eens met een enkele PID geprobeerd maar dat was niet erg succesvol. Als jij maar 1 setje parameters hebt vrees ik het ergste.

Magoed, als je D terugschroeft zonder P/I fors te reduceren dan word de boel instabiel. De D heeft een vertragende/tegenwerkend effect. En als ik zo naar je plotje kijk dan vind ik de PID-tuning nog heel agressief, en heel vreemd dat je D 10x zo groot is als je P.

Je moet eigenlijk met al die parameters op 0 beginnen. De DaBit-empirische-iteratieve-PID-tuning-methode, volstrekt onwetenschappelijk en waarvan niet alles van toepassing is op jouw systeem:

- Begin met alle coefficienten op 0.

- Voer stappen toe aan het systeem en verhoog de 0e en 1e orde feedforward tot de reactie zo goed mogelijk lijkt op het gevraagde. Soms weet je ze; voor de positie->snelheid lus mag de 1e orde FF bijvoorbeeld op 1.0; de 1e afgeleide van positieverandering is snelheid. De 0e orde mag op 0.0; een vaste positie van 100.0 dient niet te resulteren in een snelheid.
Jij hebt een Li; is dat een feedforward?

- (tussenstap: als ik resonanties zie voeg ik een of meerdere notchfilters toe om ze te onderdrukken)

- Verhoog de P om de error te reduceren tot de boel instabiel word.

- Verhoog D om te kijken of de boel weer stabiel te krijgen is. De waarde van D blijft vaak ergens rond de ordegrootte van 0,1% van P hangen. Als je de boel met D stabiel krijgt, dan weer P verhogen, dan weer
D, dan weer P, etc.

- Systeem is nu op het randje. Reduceer P en D tot 50-70% van de eerder gevonden waarden voor wat marge.

- Kijk nu wat de maximale fout is die je systeem maakt. Zet de limiet van de integrator een tikje daarboven. Oftewel: als de positiefout veroorzaakt door P en D maximaal 10 stappen is dan hoeft de integrator nooit verder op te lopen dan dat, en daar een limiet op zetten beperkt het effect van integrator windup en daarmee de overshoot.

- Voeg I toe totdat de statische fout snel genoeg weggeregeld word naar je zin, maar niet sneller dan noodzakelijk. Nafrezen doe je bijvoorbeeld op 1000mm/min of trager, dan hoeft die I niet snel genoeg te zijn voor 10000mm/min. Kan zijn dat P en D in het proces nog een tikje omlaag moeten.

tantan
Donateur
Berichten: 438
Lid geworden op: 14 jun 2007 16:39
Contacteer:

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door tantan » 01 nov 2017 15:43

ik heb ook met deze motor/drive combinatie een project gedaan. ik heb er wel een lage resolutie encoder opgezet, ik dacht 50 of 100 ppr. meer dan voldoende en minder kritisch mbt de foutmarge.
een issue bij deze drive/motor combinatie is dat de spanning naar de motor toe niet hoog genoeg kan worden. ik had een voeding van 162 volt (115 x wortel 2). maar naar de motor toe blijft daar maar een goeie 150 volt van over. ik kwam dan ook niet hoger dan ruim 2500 rpm, dan bleef het onder belasting ook nog stabiel. als ik me goed herinner heb ik I actie op 1 gezet, de d actie maximaal en de p actie onder de 1000. toen proefondervindelijk bepaald met de "scope" functie in het regelaarpakket wat het optimum (ook onder belasting is)

Gebruikersavatar
Breaker
Donateur
Berichten: 1612
Lid geworden op: 26 mei 2015 22:43
Locatie: Nabij Antwerpen
Contacteer:

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door Breaker » 01 nov 2017 23:59

DaBit schreef:Ook makkelijk te controleren door de scoop op CH1-CH2 te zetten; rond de nuldoorgang moet de flank dan monotoon zijn.
Functie gevonden, lijkt ook goed:

Gallerij Link
tantan schreef:ik kwam dan ook niet hoger dan ruim 2500 rpm, dan bleef het onder belasting ook nog stabiel.
Oei, ik ben bang dat je hiermee de vinger op de zere plek legt... Ik ben even gaan meten met mijn lasergun. De afwijking van het ingestelde toerental is minder dan 3 tpm over het hele bereik. Hier bijvoorbeeld 2700 rpm:

Gallerij Link

Als ik dan dan rond het kritische gebied ga meten, zo tussen de 2750 en 2900rpm, dan meet ik op het moment dat de fout op begint te lopen ook een grotere afwijking. Dat gebied verschilt van dag tot dag een beetje, zal wel te maken hebben met de temperatuur, luchtdruk en de stand van de maan. Nu was dit rond 2800rpm:
1. Bij versnellen van 2790 naar 2800 liep de fout op, stabiliseerde en liep daarna weer terug. Het toerental liep langzaam op naar een maximum van 2806 en liep nadat de fout weer gereduceerd was terug naar 2803.
2. Bij daarna versnellen van 2800 naar 2810 liep de fout snel op, het toerental steeg naar 2806 maar kwam niet hoger, de fout kon niet gecorrigeerd worden, drive ging in error.
3. Opnieuw opstarten met M3 S2750 gaat goed, daarna op M4 knallen is ook geen probleem. Voer ik het toerental iets op naar S2780 en ga ik terug naar M3 dan gaat de boel snel in error.

Dit lijkt inderdaad de oorzaak te zijn. 't Is wel een tegenvaller, ik had gehoopt bij 3300 rpm uit te komen met de lagere spanning (voeding is 150V ipv 180V) maar dat wordt dan zo'n 800rpm lager. Of eigenlijk 1500, want origineel was 4000rpm.

De voeding staat nu op 150V om de driver te behoeden voor piekspanning, maar ik heb er ook nog een 'braking circuit' wat piekspanningen zou moeten afvangen. Kan de voeding dan opgeschroefd naar 160V, geeft weer 100rpm extra, of is het risico op beschadiging het dat niet waard?

edit: foto fix
Laatst gewijzigd door Breaker op 19 apr 2018 22:48, 1 keer totaal gewijzigd.
Geduld is een schone zaak, frezen niet...

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7767
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door DaBit » 02 nov 2017 00:15

Zonder kastje open blijft het koffiedik kijken, maar de vermogenstrap is vrijwel zeker opgebouwd met >=200V MOSFET's en >=250V drivers, dus in die 160V zit al een marge. Verder loopt met een DC-motor de spanning niet zo op als die moet remmen; het veld is vast want permanent-magneet en daarmee is ook spanning versus toeren een vast iets.

Mijn beste gok is dus dat 160V net zo veilig is als 150V.

tantan
Donateur
Berichten: 438
Lid geworden op: 14 jun 2007 16:39
Contacteer:

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door tantan » 02 nov 2017 08:05

@dabit, die gedachte had ik ook, dus ik dacht laten we de voeding eens met een variac opbouwen zodat we de dc spanning naar 180 volt gaan brengen. vreemd genoeg ging daarmee het toerental van de motor niet stijgen. ik denk dat je het moet laten bij de 2500 rpm of een moderne servo toepassen. een delta gaat tot 5000 rpm.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7767
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door DaBit » 02 nov 2017 09:43

Dan zit er toch iets vreemds in de drive?
Hoeveel toeren draait die motor als je rechtstreeks 160VDC erop zet?

Gebruikersavatar
Breaker
Donateur
Berichten: 1612
Lid geworden op: 26 mei 2015 22:43
Locatie: Nabij Antwerpen
Contacteer:

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door Breaker » 02 nov 2017 12:00

DaBit schreef:Zonder kastje open blijft het koffiedik kijken
Open maken alleen helpt denk ik niet veel, de rest zit aan de onderkant met extra schroeven en pasta, daar blijf ik liever even af...

Gallerij Link
DaBit schreef:Hoeveel toeren draait die motor als je rechtstreeks 160VDC erop zet?
Ik heb met de fijnafstelling op de voedingen (2x75V in serie de spanning opgeschroeft naar 160V, en de besturing omgebouwd.

Gallerij Link

Dat gaf een toerental van precies 3600.
Daarna via de drive naar het maximum gewerkt, dat lag vandaag op 2960rpm, dus toch een 150rpm hoger t.p.v. 150V. De uitgang van de drive heb ik ook op spanning gemeten, maximum lag op 131V bij 3000rpm (gemeten net voordat de drive in error ging).


Gallerij Link
tantan schreef:ik denk dat je het moet laten bij de 2500 rpm of een moderne servo toepassen. een delta gaat tot 5000 rpm.
Kijken hoe ver het lukt, dit is nu nog onbelast, dus zal wel uitkomen bij wat jij zegt.
Dit is voor mij ook bedoeld als een kennismaking met de werking van servo's en wat er bij komt kijken. Het liep qua hardware kosten aardig op: drive, smoorcircuit, encoder, voedingen, zal wel boven de €200 uitkomen.
Zo'n Delta servo is natuurlijk wel mooi, maar zo'n setje loopt richting de €1000, dat is toch weer een veelvoud van deze oplossing en dan moet het ook nog passen met de mount en pulley.

Eerst maar een beetje weten waar ik mee bezig ben en of het nodig is voordat dat überhaupt een serieuze overweging wordt.

edit: foto fix
Laatst gewijzigd door Breaker op 19 apr 2018 22:49, 1 keer totaal gewijzigd.
Geduld is een schone zaak, frezen niet...

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7767
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Ombouw Emco F1P

Bericht door DaBit » 02 nov 2017 12:13

De uitgang van die servodrive moet je toch echt even meten met je scoop; een multimeter zou je wel eens kunnen foppen vanwege de pulstrein die eraf komt.

Verder moet dat ding volgas (vanwege een grote volgfout) grofweg 98% van de tijd de DC-bus spanning uitsturen. Als-ie dat niet doet, even CNCDrive vragen waarom niet.

Op 3600rpm kun je niet draaien; je hebt altijd een beetje lucht nodig om de controller naar boven bij te laten regelen anders kan het arme ding richting het toerenplafond nooit een volgfout wegregelen. Op mijn Emcootje krijg ik ook problemen boven de grofweg 2900rpm; servo kan 3000 (en geen rpm meer, dan schiet de drive in error)

Plaats reactie