Bei Inkrementalgebern mit 1Vss - Schnittstelle hat die Signalqualität einen großen Einfluss auf die Zuverlässigkeit des Messwertes. Die Inkrementalgeber-Eingänge des Irinos-Systems führen eine sehr ausführliche Signalanalyse durch. Deshalb können vom Irinos-System Fehler erkannt werden, wo viele andere Systeme eine noch vermeintlich korrekte Position liefern.
Liegt die Signalqualität außerhalb des spezifizierten Bereichs, kann nicht sichergestellt werden, dass die gelieferte Position korrekt ist. Der jeweilige Inkrementalgeber-Eingang liefert dann einen Fehler. Mehr dazu entnehmen Sie den Applikationshinweisen im Benutzerhandbuch.
Mit der Live-Anzeige des Irinos-Tools können die Inkrementalgeber-Signale in einem Lissajous-Diagramm dargestellt werden. Dabei werden der Signalpegel des Sinus-Signals in der x-Achse und der zugehörige Signalpegel des Cosinus-Signals in der y-Achse dargestellt. Bei idealen Sinus- und Cosinus-Signalen eines Inkrementalgebers ergibt sich über eine elektrische Umdrehung hinweg ein Einheitskreis bei 0,5 Volt. In der Praxis wird ein derartiges Signal nie erreicht. Folgende Beispiele zeigen die reale Signalqualität für einen Inkrementalgeber mit schlechter Signalqualität bzw. mit akzeptabler Signalqualität:
Live-Anzeige eines Inkrementalgebers mit hoher Streuung der Eingangssignale
Live-Anzeige eines Inkrementagelbers mit akzeptabler Signalqualität
Technisch bedingt haben die Signale am Inkrementalgeber-Eingang nie exakt die spezifizierten 1Vss Eingangspegel. Deshalb hat die Irinos-Box IR-INC einen Toleranzbereich von 0,6Vss .. 1,2Vss, in welchem die Signale liegen dürfen.
Lissajous-Diagramm
Anhand des Lissajous-Diagramms kann abgeschätzt werden, wie gut die Signalqualität eines Inkrementalgebers ist. Dazu werden durch das Irinos-Tool die Rohwerte eines Inkrementalgeber-Eingangs sowie dazugehörige Zusatzinformationen kontinuierlich abgefragt. Starten Sie eine Live-Anzeige wie folgt:
1.Stellen Sie eine Verbindung zum Irinos-System her.
2.Öffnen Sie die Live-Anzeige über Menü->Inkrementalgeber.
3.Wählen Sie den zu untersuchenden Eingangs-Kanal aus (z.B. T3).
4.Drücken Sie den Button "Start".
5.Bewegen Sie den Inkrementalgeber.
Die resultierende Signalvektor der Eingangssignale ("Rohdaten") wird nun angezeigt. Liegt der Signalvektor nahe des Einheitskreises, wird er in grün dargestellt. Je weiter er davon weg liegt, wird er in gelb, orange oder rot dargestellt.
Der innere bzw. äußere Grenzwert wird jeweils durch eine weiße Linie dargestellt.
Lissajous-Diagramm
Die Irinos-Box führt eine kontinuierliche Korrektur des Eingangssignals durch, indem die Phase und der Offset der beiden Eingangssignale korrigiert werden. Die korrigierten Werte werden im Lissajous-Diagramm blau dargestellt. Die Korrektur kann einen Großteil der Abweichungen ausgleichen. Sobald die Eingangssignale aber zu schlecht sind, geht auch dies nicht mehr.
Dieses Beispiel Lissajous-Diagramm zeigt eine große Streuung des Eingangssignals. Die meisten Werte sind zwar grün, vereinzelt sind aber auch gelbe und orange Werte erkennbar. Das Diagramm entstand bei moderater Bewegung eines Inkrementalgebers. Bei schnellerer Bewegung ist es wahrscheinlich, dass die Eingangssignale außerhalb des gültigen Bereichs liegen werden.
Zahlenwerte
Rechts neben dem Lissajous-Diagramm werden die Daten auch als Zahlenwerte angezeigt:
Werteanzeige
Position |
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Messwert / Positionswert des Inkrementalgeber-Eingangs |
Gain Cosinus |
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Verstärkungsfaktor für das Cosinus-Signal. Dieser wird durch die Verstärkungsregelung laufend korrigiert. |
Offset Cosinus |
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Offset-Korrektur des Cosinus-Signals. Dieser Wert wird durch die Offsetregelung laufend korrigiert. |
Gain Sinus |
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Verstärkungsfaktor für das Sinus-Signal. Dieser wird durch die Verstärkungsregelung laufend korrigiert. |
Offset Sinus |
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Offset-Korrektur des Sinus-Signals. Dieser Wert wird durch die Offsetregelung laufend korrigiert. |
PHI |
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Phasenwinkel des Eingangssignals. |
ADC Cosinus |
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Gemessene Analogspannung am Cosinus-Eingang. |
ADC Sinus |
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Gemessene Analogspannung am Sinus-Eingang. |
Fehler
In der Fehleranzeige wird der Zustand der einzelnen Fehlerbits angezeigt (grün = ok, rot = Fehler):
Fehleranzeige
Fehler-Flag |
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Ursache |
EVLOW |
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Der aus Cosinus- und Sinussignal gebildete Signalvektor ist zu klein. Ursache ist meist ein teilweiser bzw. vollständiger Sensorabriss. Für Signale mit sehr großem Offset bei gleichzeitig kleiner Amplitude kann dieser Fehler ebenfalls auftreten. |
ECADC |
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Der AD-Wandler für das Cosinussignal ist übersteuert. Ursache ist eine zu große Signalamplitude. Für Signale mit sehr großem Offset bei gleichzeitig großer Amplitude kann dieser Fehler ebenfalls auftreten. |
ESACD |
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Der AD-Wandler für das Sinussignal ist übersteuert. Ursache ist eine zu große Signalamplitude. Für Signale mit sehr großem Offset bei gleichzeitig großer Amplitude kann dieser Fehler ebenfalls auftreten. |
EFAST |
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Die Eingangsfrequenz ist zu hoch. |
EABZ |
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Interner Fehlermerker, der für die Standard-Betriebsart deaktiviert ist. |
ECGAIN |
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Der Verstärkungsregler für das Cosinussignal hat seine Grenze erreicht. Ursache ist eine zu kleine Signalamplitude, ein teilweiser oder ein vollständiger Sensorabriss. |
ESGAIN |
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Der Verstärkungsregler für das Sinussignal hat seine Grenze erreicht. Ursache ist eine zu kleine Signalamplitude, ein teilweiser oder ein vollständiger Sensorabriss. |
ECOFF |
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Der Offsetregler für das Cosinussignal hat seine Grenze erreicht. Ursache ist ein zu großer Signaloffset, ein ungültiger Wert zur Initialisierung des Reglers, ein teilweiser oder ein vollständiger Sensorabriss. |
ESOFF |
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Der Offsetregler für das Sinussignal hat seine Grenze erreicht. |
Beachten Sie in Bezug auf auftretende Fehler:
Im Lissajous-Diagramm der Live-Anzeige wird nur ein kleiner Teil der für die Auswertung verwendeten Rohwerte genutzt. Es kann deshalb durchaus vorkommen, dass ein Fehler auftritt, jedoch im Lissajous-Diagramm kein zugehöriger Ausreißer sichtbar ist.
Referenzmarke
Das Bit ZSTAT der Referenzanzeige ist aktiv, wenn die Referenzmarke überfahren wurde.
