PLC’de Encoder Pals – mm (Mesafe) Dönüşümü: 3 Farklı Hesaplama Yöntemi

[Mesut]

PLC’de Encoder Pals – mm (Mesafe) Dönüşümü: 3 Farklı Hesaplama Yöntemi

PLC uygulamalarında sıklıkla ihtiyaç duyulan Encoder Pals - mm (Mesafe) dönüşüm hesaplamaları için pratik ve kullanışlı 3 farklı yöntemi aşağıda derledim.

İhtiyacınıza ve mekanik yapınıza en uygun olan yöntemi seçip projelerinizde uygulayabilirsiniz.

Yöntem 1:

Mekanik ve Pals Oranı ile Temel Hesaplama
Bu yöntem, mekanik turun getirdiği hat ve motor/encoder oranları üzerinden doğrudan dönüşüm sağlar.

Mekanik Hat Tespiti: Encoder’ın 1 tam tur dönmesi sonucunda sistemin aldığı yol (mm cinsinden) belirlenir.

Pals Değeri Tespiti: Motorun 1 tam tur dönmesi karşılığında encoder’ın ürettiği pals miktarı belirlenir.

Formül Uygulaması:

Aktüel Ölçü (mm) = ( Sayıcıdan Okunan Pals Değeri x Encoder 1 Tur MM Değeri ) / Motor 1 Tur Pals Değeri





Yöntem 2:

1 mm’ye Düşen Pals Katsayısı İle Hesaplama
Bu yöntem, doğrudan 1 mm mesafe için üretilen pals miktarını bularak hesaplamayı sadeleştirir.

Örnek Senaryo:

Encoder Çözünürlüğü: 1024 Pals

Encoder 1 tam turunda alınan yol: 10 mm

1 mm İçin Üretilen Pals Hesabı:

1 mm Pals Değeri = 1024 Pals / 10 mm = 102,4 Pals/mm

Aktüel Mesafe Hesabı:

Aktüel Ölçü (mm) = Encoder Pals Değeri (Örn: C247) / 102,4


Yöntem 3:

Saha Ölçümü, HMI Set Değeri ve Noktalı Sayı (Float) İşlemleri
Mekanik hesabı zor olan veya kalibrasyon gereken sistemlerde iki nokta arasındaki reel mesafe ve pals ölçümü ile yapılan yöntemdir.

1. Çarpan (Katsayı) Hesabı:

Sistem başlangıç noktasından bilinen en uzak noktaya ilerletilir ve fiziksel mesafe ölçülür (Örn: 1000 mm).

Bu mesafe katedildiğinde encoder’ın okuduğu toplam pals değeri kaydedilir (Örn: 3250 pals).

Pals / mm Katsayısı (Çarpan):

Çarpan Değeri = 3250 Pals / 1000 mm = 3,25 (1 mm'ye denk gelen pals)

2. HMI Panelden Hedef Mesafeye Gitme:

HMI ekranından girilen hedef mm değerini pals bilgisine dönüştürmek için:

Hedef Pals Değeri = İstenen Mesafe (mm) x 3,25
(Bulunan pals değeri PLC karşılaştırma komutları ile işlenir.)

3. HMI Ekranında Aktüel Mesafeyi Gösterme

Hassas ve küsuratlı hesaplama için tam sayı olan pals verisi kayan noktalı sayıya (float) dönüştürülür:

Encoder sayıcı değeri (örn. C247), DFLT komutu ile float veriye çevrilir:

Komut: DFLT C247 D540 (D540 = Float Pals)

Dönüştürülen pals verisi (D540), önceden bulunan çarpan değerine (D504) bölünür:

İşlem: D540 / D504 = D560 (D560 = Float mm)

Ekran gösterimi veya PLC içi kullanım durumuna göre D560 datası tekrar tamsayıya çevrilebilir:

Komut: DINT D560 D570 (D570 = Aktüel mm)


Sorusu olan veya farklı alternatif fikirleri, çözümleri olan arkadaşların görüşlerini beklerim.

 

[elektronikmuh]

(* Enkoder motor miline veya redüktör çıkışına bağlıysa hesaplama*)
// Değişkenler
// XAxisFrwPosPerRev  = Redüktör çıkışının 1 turdaki mm ilerlemesi [mm/Tur]
// XEncoderPulseInstalled =  (Motor mili veya redüktör çıkışına)Takılı enkoder pulse sayısı [Pulse / Tur]
// XAxisEncRaw = Enkoderden okunan aktuel ham deger [Pulse]
// XGearRatio = Motor miline bağlı redüktör oranı( i= 10 gibi) [Birimi yok]
// "AxisData".XActualPosition = Eksenin o anki hesaplanan aktuel degeri [mm]

IF "AxisData".XEncoderIsOnMotor THEN // İlk kurulum Makina parametresinden gelir
    // 1. Durum: Enkoder Motor Milinde ise
    "AxisData".XActualPosition := ( "AxisData".XAxisFrwPosPerRev / ("AxisData".XGearRatio * "AxisData".XEncoderPulseInstalled) ) * DINT_TO_REAL("XAxisEncRaw");
 
ELSE
    // 2. Durum: Enkoder Redüktör Çıkışında (Yük Milinde) ise
    "AxisData".XActualPosition := ( "AxisData".XAxisFrwPosPerRev / "AxisData".XEncoderPulseInstalled ) * DINT_TO_REAL("XAxisEncRaw");
 
END_IF;

 

[elektronikmuh]

Genelde "AxisData".XActualPosition ile olması gereken pozisyon arasında bir kaçıklık(Offset) vardır, bu değer ekrandan operatöre ayarlattırılabilir. Örneğin "AxisData".XActualPosition = 5mm buranın 0mm olması gerekiyor dendiğinde aşağıdaki işlem yapılır.

IF HMI.PozisyonDuzelt THEN // HMI dan pozisyonun X mm degerine ayarlanması (Basıldığında setlenen bit)
   Offset_mm         := HMI.SetİstenenPos - "AxisData".XActualPosition
   PozisyonDuzelt    := FALSE;
END_IF
(* Olması gereken aktuel pozisyon*)
"AxisData".XActualOffsetliPosition := "AxisData".XActualPosition + Offset_mm;

 

[elektronikmuh]

Tüm yazdıklarımızı fonksiyon bloğuna çevirirsek.

FUNCTION_BLOCK "FB_AxisPositionCalculator"
{ S7_Optimized_Access := 'TRUE' }
VERSION : 0.1

VAR_INPUT
    XAxisFrwPosPerRev       : REAL   := 1.0;  // Redüktör çıkışının 1 turdaki mm ilerlemesi [mm/Tur]
    XEncoderPulseInstalled  : UDINT  := 1024; // Takılı enkoder pulse sayısı [Pulse / Tur]
    XAxisEncRaw             : DINT;           // Enkoderden okunan aktüel ham değer [Pulse]
    XGearRatio              : REAL   := 1.0;  // Motor miline bağlı redüktör oranı (i=10 gibi)
    XEncoderIsOnMotor       : BOOL   := TRUE; // TRUE: Motor milinde, FALSE: Redüktör çıkışında
    HMI_PozisyonDuzelt      : BOOL;           // HMI pozisyon kalibrasyon tetikleyicisi
    HMI_SetEdilenPos        : REAL;           // HMI üzerinden istenen pozisyon [mm]
END_VAR

VAR_OUTPUT
    XActualPosition         : REAL;           // Eksenin o anki hesaplanan ham aktüel değeri [mm]
    XActualOffsetliPosition : REAL;           // Offset eklenmiş son pozisyon [mm]
END_VAR

VAR
    Offset_mm               : REAL := 0.0;    // Kalibrasyon offset değeri (Kalıcı olmalıdır)
    R_Trig_Duzelt           : R_TRIG;         // HMI butonunun kenar tetikleyicisi
END_VAR

BEGIN
   
    // --- 1. Aktüel Pozisyon Hesaplama ---
    IF XEncoderIsOnMotor THEN
        // 1. Durum: Enkoder Motor Milinde ise
        // Bölme hatası (division by zero) olasılığına karşı güvenlik kontrolü eklenebilir
        IF (XGearRatio * UDINT_TO_REAL(XEncoderPulseInstalled)) > 0.0 THEN
            XActualPosition := (XAxisFrwPosPerRev / (XGearRatio * UDINT_TO_REAL(XEncoderPulseInstalled))) * DINT_TO_REAL(XAxisEncRaw);
        END_IF;
    ELSE
        // 2. Durum: Enkoder Redüktör Çıkışında (Yük Milinde) ise
        IF UDINT_TO_REAL(XEncoderPulseInstalled) > 0.0 THEN
            XActualPosition := (XAxisFrwPosPerRev / UDINT_TO_REAL(XEncoderPulseInstalled)) * DINT_TO_REAL(XAxisEncRaw);
        END_IF;
    END_IF;

   
    // --- 2. HMI Pozisyon Düzeltme (Kenar Tetikleme ile Güvenli Hale Getirildi) ---
    // HMI butonlarına basılı kalındığında sürekli offset hesaplamasını önlemek için R_TRIG kullanılmıştır.
    R_Trig_Duzelt(CLK := HMI_PozisyonDuzelt);
   
    IF R_Trig_Duzelt.Q THEN
        Offset_mm := HMI_SetEdilenPos - XActualPosition;
    END_IF;


    // --- 3. Offsetli Final Pozisyon ---
    XActualOffsetliPosition := XActualPosition + Offset_mm;

END_FUNCTION_BLOCK