Überwachung von Sinus Cosinus Gebern

Gültig für S300, S400, S600, S700

Vergleich der Sin / Cos Amplituden zwischen verschieden HW Versionen

Die folgenden Messungen wurden mit einem 2048 Perioden Singelturngeber gemacht.

Überwachung im S400 und S600

Bei der default Überwachung beim S600 wird in der Supervision IDLE ca. jede 1ms die Summe aus sin² und cos² auf Minimum und Maximum überwacht. Das Summensignal aus sin² und cos² wird dabei über ein Tiefpassfilter mit einer Zeitkonstante von 16ms ausgewertet.

Minimum :  
sin² + cos² > (3000Inc)² 
Daraus folgt bei 1 Vss ≡ 10813 Inc 
=> ab 1 Vss • 3000 / 10813 = 0.277 Vss wird ein Feedback Fehler F04 ausgelöst. 
Dieser Spannungswert ist noch unkritisch, da der digitale Komparator, welcher die Sinus bzw. Cosinus Signal verarbeitet noch bis zu einer Schwellenspannung von 0.122 Vss arbeitet (wie auch beim S300 und S700).

Maximum : 
sin² + cos² < (16380Inc)² 
Daraus folgt bei 1 Vss ≡ 10813 Inc 
=> ab 1 Vss • 16380 / 10813 = 1.5151 Vss wird ein Feedback Fehler F04 ausgelöst. 
Dieser Spannungspegel ergibt sich aus dem maximalen Auflösungsbereichs des AD-Wandlers (5 V / 3.3 V).

Zusatzüberwachung ab FW 6.24

Ab der FW 6.24 gibt es eine zweite parallele Überwachung, diese ist über DRVCNFG Bit 30 zuschaltbar (0x40000000). Bei dieser Überwachung wird in der 250µs Task des Reglers, der Betrag des Sinus Signals und der Betrag des Cosinus Signals addiert und mit festen Grenzwerten verglichen.

Gezeigt wird der prinzipielle Verlauf des Summensignals der Beträge aus Sinus und Cosinus gezeigt (gelb) bei einem 1 Vss Sinus- bzw. Cosinussignal.

Minimum: 
In den FW Versionen 6.24 bis einschließlich 6.35 wird als minimaler Wert des Summensignals folgende Abhängigkeit überwacht: 
| sin | + | cos | > 5000 Inc 
Das Summensignal der Beträge wird minimal, wenn ein Signal durch den Nullpunkt geht, bei 0.5 Vs ≡ 5406 Inc Auflösung folgt daraus: 
=> 5000 Inc ≡ 0.462 Vs 
=> 5000 Inc ≡ 0.925 Vss 
Bei Unterschreitung wird ein Feedback Fehler F04 ausgelöst.

Ab der FW 6.37 wird als minimaler Wert des Summensignals folgende Abhängigkeit überwacht: 
| sin | + | cos | > 2700 Inc 
Das Summensignal der Beträge wird minimal, wenn ein Signal durch den Nullpunkt geht, bei 0.5 Vs ≡ 5406 Inc Auflösung folgt daraus: 
=> 2700 Inc ≡ 0.25 Vs 
=> 2700 Inc ≡ 0.5 Vss 
Bei Unterschreitung wird ein Feedback Fehler F04 ausgelöst.

Maximum : 
Als maximaler Wert des Summensignals der Beträge wird folgende Abhängigkeit überwacht: 
| sin | + | cos | < 11200 Inc 
Das Summensignal der Beträge wird maximal, wenn sich beide Signale bei 1/√2 = 0.707 ihrer maximalen Amplitude befinden (siehe Abbildung). Bei 0.5 Vs ist dies der Wert 0.707 Vs Summensignal. Es folgt daraus: 
=> 11200 Inc / √2 ≡ 7919 Inc 
Der Wert 7919 bezieht sich auf die Amplitude des Sinus bzw. Cosinus Signals, bei 0.5 Vs ≡ 5406 Inc Auflösung folgt daraus: 
=> 7919 Inc • 0.5 Vs / 5406 Inc = 0.732 Vs 
=> 1.46 Vss 
Bei Überschreitung wird ein Feedback Fehler F04 ausgelöst.

Überwachung im S300 und S700

Im S300 und S700 findet per default die gleiche Überwachung wie beim S400/S600 statt. Das Summen-Signal? aus sin² und cos² wird dabei über ein Tiefpassfilter mit einer Zeitkonstante von 16ms ausgewertet.

Minimum: 

Als Minimum wird ab der FW 0.71 ein Signal überwacht, welches einem Eingangssignal von 0.2 Vss entspricht. Da das AD-Wandler Signal nicht mit 4 multipliziert wird (siehe "Auflösung von Sinus Cosinus Gebern im Servoverstärker"), entspricht dies einem Inkrement Wert von 270 Inkrementen. Bei Unterschreitung wird ein Geberfehler F04 gemeldet. Die Bildung der Wertepaare im Servoverstärker findet in der 62.5µs Task des Reglers statt. Dies hat zur Folge, dass immer korrekt zugehörige Wertepaare miteinander verglichen werden.

Maximum: 
Als Maximum wird ein entsprechendes Summensignal überwacht, welches einem Eingangssignal von 1.46 Vss entspricht. Da das AD-Wandler Signal nicht mit 4 multipliziert wird (siehe "Auflösung von Sinus Cosinus Gebern im Servoverstärker"), entspricht dies einem Inkrement Wert von 1971 Inkrementen. Bei Überschreitung wird ein Geberfehler F04 gemeldet.