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2.3
2.3.5
Ausführliche Beschreibung der analogen Filterfunktion
Die MIS-Motoren haben 8 Universal-Ein- und Ausgänge, die sowohl als Digitaleingänge,
Digitalausgänge als auch als Analogeingänge genutzt werden können. Wenn ein E/A als
Eingang konfiguriert ist, hat er sowohl einen digitalen Wert (High oder Low) als auch ei-
nen analogen Wert im Bereich von 0,00 bis 5,00 Volt. Eingangsspannungen über 5,0 V
werden intern begrenzt und als 5,00 V gelesen.
Die Eingänge haben eine Auflösung von 12 Bit. Dadurch wird in den Motoreinheiten ein
Rohwert von 5,00 V als Wert 4095 ausgelesen.
Daraus ergibt sich eine Auflösung von 5,00/4095 = 1,221 mV pro Schritt.
Die acht Werte der Analogeingänge werden von der MIS-Firmware in den Registern 89
bis 96 als ungefilterte Rohwerte mit der höchstmöglichen Aktualisierungsrate und zusätz-
lich in den Registern 81 bis 88 als gefilterte Werte gespeichert. Dir Firmware nutzt kei-
nen dieser Werte für bestimmte Funktionen. Sie werden nur vom Programm im Motor
gelesen und genutzt.
Die gefilterten Analogwerte werden gewöhnlich dazu genutzt, um allgemeine Störsignale
zu unterdrücken und zu bestimmen, wie schnell sich der Eingangswert ändern darf,
bzw., in einigen Fällen, um den Eingangsspannungsbereich zu begrenzen. Ein typisches
Beispiel ist ein Analogeingang, an dem ein von Hand bedientes Potentiometer ange-
schlossen ist, damit der Bediener die Geschwindigkeit einer Maschine durch Drehen ei-
nes Knopfs regeln kann. In vielen Umgebungen ist eine solche Anordnung
Störspannungen ausgesetzt, die dazu führen könnten, dass der Motor unregelmäßig läuft
oder beim Drehen des Knopfs eine zu starke Beschleunigung oder Verzögerung eintritt.
Die von der MIS-Firmware unterstützten Filterfunktionen arbeiten immer mit drei ver-
schiedenen Schritten.
Konfidenzprüfung
Zu Beginn wird der rohe Eingangswert mit zwei Konfidenzgrenzen verglichen: ‚Confi-
dence Min' und ‚Confidence Max'. Wenn der neue Wert entweder niedriger als der
Grenzwert ‚Confidence Min' oder höher als ‚Confidence Max' ist, wird er einfach ver-
worfen (nicht verwendet), und der Wert im zugehörigen Register bleibt unverändert.
Dies erfolgt, um Störspitzen zu unterdrücken. Konfidenzgrenzen können nur verwendet
werden, wenn nicht der gesamte Messbereich ausgenutzt wird. Werte von 0 für ‚Confi-
dence Min' und 4095 für ‚Confidence Max' deaktivieren die Konfidenzgrenzen.
Begrenzung des Gradienten
Nachdem ein neues Sample die Überprüfung der Konfidenzgrenzen bestanden hat, wird
sein Wert mit dem letzten gefilterten Wert im zugehörigen Register verglichen. Falls die
Differenz zwischen dem alten und dem neuen Wert größer als ‚Max Slope Limit' ist, wird
der neue Wert so geändert, dass er exakt dem alten Wert plus oder minus ‚Max Slope
Limit' (Max. Steilheit) entspricht. Dies begrenzt die Geschwindigkeit, mit der sich das Si-
gnal ändern kann. Da die Samples in festen Intervallen von 10 ms anfallen, ist es einfach
die Anzahl der Volt pro Millisekunde zu bestimmen. Ein Wert von 4095 deaktiviert die
Begrenzung des Gradienten.
Filterung
Nachdem das neue Sample sowohl die Überprüfung der Konfidenzgrenzen bestanden als
auch hinsichtlich der Begrenzung des Gradienten validiert worden ist, wird es mit dem
letzten gefilterten Wert kombiniert, indem ein Teil des neuen Samples und ein Teil des
alten gefilterten Werts addiert werden und das Ergebnis in das Zielregister – also eins
der Register 81 bis 88 – zurückgeschrieben wird. Ein Filterwert von 14 würde z.B. 14/64
des neuen Samples und 50/64 des alten Werts berücksichtigen. Ein Filterwert von 64
würde einfach das neue Sample übernehmen, was eine Deaktivierung der Filterung ent-
spricht. Damit ist die Filterung der Analogeingänge abgeschlossen.
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JVL A/S - Anwenderhandbuch - Integrierte Schrittmotoren MIS/MIL 17x, 23x, 34x, 43x
Analogeingänge
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