모션 제어 시스템의 가능한 오류

업데이트 됨 Apr 2, 2019

해당 제품

Hardware

  • PCI-7334
  • PXI-7332
  • PXI-7330
  • PXI-7348
  • PXI-7340

Software

  • Measurement and Automation Explorer (MAX)
  • LabVIEW Base

Driver

  • NI-Motion

Operating System

  • Windows

문의사항

다음과 같은 오류가 무엇이며, 내 모션 어플리케이션에 어떤 영향을 줍니까?

해결책

컨트롤러 (NI 73xx 모션 컨트롤러 제품군)는 피드백 신호를 명령한 신호와 비교하여 모터가 명령을 따르는 지 확인합니다. 이 값의 차이가 날 경우 오류의 형태는 다음과 같습니다.

MAX에서 다음과 같은 오류가 표시됨

왜 이동 명령을 내렸을 때 다음과 같은 오류 limit이 초과되었다는 것이 나타납니까?

이동 중에 허용되는 오류에 대해, 조정 가능여부가 제한이 있습니다. 제한을 초과하면, 이 제한에 대해 오류를 보고하는 오류 사유가 생성됩니다. 기계적 결함, 부적절한 입력/출력 및 제어 루프 결함의 조합으로 인해 다음과 같은 오류 상태가 발생할 수 있습니다. 다음과 같은 오류 조건의 가장 일반적인 원인은 다음과 같습니다.
 
  • 원인 1 : 인코더 입력 해상도가 잘못 설정되었습니다 (Encoder input resolution is set incorrectly)
NI 모션 컨트롤러는 피드백의 정확도를 높이기 위해 엔코더 피드백 신호의 모든 에지를 읽습니다. 구적 엔코더의 경우, 엔코더의 모든 구적파 펄스에 각 네 개의 에지 (라인 A 및 B에서 상승 및 하강)가 발생합니다. 따라서, 엔코더가 회전 당 2,000개의 구적 펄스로 카운트 되는 경우, 컨트롤러는 회전 당 8,000개의 에지를 판독하며, 각 에지는 카운트로 간주됩니다.

엔코더의 극성이 바뀌면, MAX에서도 극성을 전환할 수 있습니다. 엔코더의 극성을 변경하려면 문제가 발생한 축을 선택하고 엔코더 항목을 찾으십시오. 엔코더 탭에서 A 또는 B 중 하나의 극성을 변경할 수 있지만, 둘 다 사용되고 있는 경우에는 인덱스를 변경할 수 없습니다.
 
  • 원인 2 : 명령 또는 피드백 와이어가 반전입니다 (Command or feedback wires are reversed)
명령이 정방향으로 실행 될 때, 피드백 신호 역시 정 방향입니까? 피드백 신호가 반대방향의 움직임을 나타내는 경우, 모터로 향한 아날로그 출력인 두 극성 중 하나가 바뀐 것입니다. 이 상황을 해결하려면 배선 연결을 다시 확인하십시오.

엔코더의 극성이 잘못 설정되어 있을 때, MAX에서 극성을 전환할 수 있습니다. 엔코더의 극성을 변경하려면 문제가 발생한 축을 선택하고 엔코더 항목을 찾으십시오. 엔코더 탭에서 A 또는 B 중 하나의 극성을 변경할 수 있지만, 둘 다 사용되고 있는 경우에는 인덱스를 변경할 수 없습니다.
 
  • 원인 3 : 서보 모터 시스템에서 부적절하게 조정 된 PID 루프 (Improperly tuned PID loop in a servomotor system)
NI 서보 모터 컨트롤러는 다양한 애플리케이션에서 사용할 수 있도록 설계되어 있기 때문에, PID 제어 루프는 각각의 특정 상황에서 사용하도록 구성해야 합니다. 모터가 예상대로 응답하는지 확인하려면 루프를 적절히 조정 ( Kp, Kd, ​​Ki 등 매개 변수 설정)해야합니다. 시스템이 진동하거나 이상하게 움직여 명령에 응답한다면, 제어 루프가 잘못 조정되었을 것입니다. 모션 시스템 튜닝에 대한 고려 사항은 Understanding Servo Tune 기술백서를 참고하십시오.
 
  • 원인 4 : 너무 빠른 이동 명령 (Commanding a move that is too fast)
매우 빠른 속도의 이동은 반응형 모션 시스템이 필요합니다. 고속 또는 고 가속 명령이 정기적으로 다음과 같은 오류 조건을 초래하는 경우, 모터/스테이지 설정이 목표 속도 또는 가속도에 도달하지 못할 수 있습니다 (원인은 다양할 수 있으며, 과도한 마찰, 기계 부품의 불일치 또는 모터 토크가 충분하지 않을 경우에도 발생합니다). 기계적 설정을 조정하거나 속도/가속도를 낮춰야 할 수도 있습니다.
 

추가 정보

NI 73xx 모션 컨트롤러에는 위치 및 속도 피드백을 사용하여 명령 신호를 조정할 수있는 온보드 PID 제어 루프가 있습니다. 아날로그 전압 또는 펄스 트레인 엔코더 신호에서 판독되는 이 피드백은 모터의 실제 위치/속도를 나타냅니다.

Measurement & Automation Explorer (MAX)에서 엔코더 당 회전 수(Encoder Counts Per Revolution) 입력을 설정할 때, 이 값을 엔코더의 실제 Resolution과 혼동하는 것이 일반적입니다. 대신 이 설정은 컨트롤러가 읽는 카운트 수를 해당 해상도의 4 배가 되도록 유지해야 합니다.
 
  • 오류가 발생한 경우 최대값 변경
MAX에서는 각 축에 대해 다음 오류를 설정할 수 있습니다. 이렇게 하려면, 장치 및 인터페이스(Devices and Interfaces)»PCI-73xx»기본 73xx 설정(Default 73xx Settings)»축 x(Axis x)»경로 설정(Trajectory Settings)으로 이동하십시오. 또한, 화면 하단의 고급(Advanced) 탭으로 이동 MAX 화면의 1-D 상호 작용(1-D Interactive) 또는 2-D(2-D Interactive)를 사용하여 명령을 하려는 경우. Advanced Trajectory Parameters 그룹에서 Following Error 값을 조정하십시오. LabVIEW에서 FlexMotion API를 사용할 경우, Load Follow Error VI를 사용하여 허용 된 카운트 수를 설정하십시오.

C 또는 Visual Basic에서 프로그래밍 할 때는 flex_load_follow_err 함수를 사용하십시오.

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