Добрый день. История такая - есть швейная машина с электронным управлением. Электродвигатель трёхфазный вращается постоянно.
Вал машинки подключается к движку через регулируемую электромуфту. Тормоз - вторая электромуфта. На валу машинки оптический датчик оборотов (типа энкодера). Педаль - типа линейного абсолютного энкодера (можно заменить на обычный резистор). Объясните пожалуйста (желательно пошагово) как можно реализовать управление.

Я это понимаю примерно так:
1 Считываем значение с педали
2 Считываем значение с датчика оборотов (вот тут самая большая проблема. Не знаю как правильно это реализовать)
3 Сравниваем значения и в зависимости от результата увеличиваем или уменьшаем ШИМ на муфте сцепления (некое подобие ПИД).
Там ещё есть пара оптических дисков с датчиками верхней и нижней мёртвой точки, но это уже мелочи.
4 При отпускании педали резко снижаем скорость (ШИМ в 0), доходим до мёртвой точки и кратковременно включаем муфту тормоза.

Подскажите пожалуйста правильный алгоритм считывания импульсов с датчика и превращения их в определённое значение (переменную). Частоты с датчика от 50Гц до 8кГц. При этом реакция на изменение положения педали должна быть практически мгновенной.

Любой частотный преобразователь все что Вам нужно умеет. Датчик оборотов заводиться в частотник для стабилизации оборотов. Датчик с педали как задатчик стабилизатору оборотов. Тормоз соединяется с сигналом рекуперации. Вроде все. Осталась регулируемая электромуфта можно подключить к выходу частотника и задать условие самостоятельно, например до разгона двигателя от 0- до некоторых минимальных оборотов (20%) не включать, или выключить если обороты упали меньше 20%. Теперь все.

Не совсем понятно, родное "управление" не работает что-ли?
В принципе можно выкинуть электромуфты, соединить двиг напрямую к машинке и уже через частотник крутить двиг. У любого частотника есть вход для потенциометра (педали). Чем больше нажал, тем быстрее крутит, отжал - остановилось. Торможение/разгон настраиваются на частотнике как угодно. Если нет каких-то особых требований по позиционированию, то и никакие датчики тут не нужны.

Думал про частотник, но потом отмёл. Частотник с обратной связью по импульсам очень дорогой, да и не сможет он полностью выполнять все функции машинки. Машинка может шить с частотой от 0,5 стежков в секунду до 50 (полный привод ) При этом абсолютно идеально поддерживает мощность, рукой не остановить при любых оборотах. Ещё в ней фишка - при отпускании педали игла всегда опускается в нижнюю мёртвую точку, даже если резко отпустить когда игла наверху. Если надавить на педаль "назад" игла поднимается в верхнюю мертвую точку т.е. вал делает ровно пол-оборота.

.

Родное управление начинает работать только когда само захочет, причём нет абсолютно никакой закономерности. Может поработать 30 секунд, а может 2 часа, но глюканёт обязательно. Сразу скажу, что плата почищена, пропаяна, прозвонена и проверена под микроскопом.
Там внутри целый "компьютер", куча логики, какая-то микруха ROM с окошком для стирания УФ, две "сороконожки" и дохрена рассыпухи. На микрухе с окошком надпись AMD 1979 год . Там есть ещё куча выходов на пневматику для обрезки нитки, смены шпульки, реверса материала, оверлока но эти функции не используются и отключены.

Муфты не выкинешь т.к. это цельная система с двигателем. Кстати муфты управляются через полевики от 24в.

Что-то мы отошли от темы. Так кто-нибудь подскажет как точно измерять обороты по импульсам? Подозреваю что через прерывания и таймеры, но вот как точно - ХЗ. Мне не надо писать готовую программу. Просто расскажите последовательность действий при таких "вычислениях" чтобы в результате получить какую либо переменную за максимально короткий промежуток времени.

Измеряете время между импульсами, пройденный путь Вам заранее известен. Вот вам и обороты. Например, за время t (мс) свершилось половина оборота, тогда за время 2*t произойдет полный оборот. А за время 60сек деленное на 2*t (между импульсами) даст Вам об/мин. А если на оборот 1000 импульсов? тогда делите на 1000*t

жеская связь там не прокатит...я не знаю что за машинап у тС но я имел дела стеми где мех муфты счеплени/тормоза тулятся педаалью через тросы

Начни с питания. Проверь все напряжения пульсации и прочее

тС хочет лишь понять, как это работает, ничего предпринимать самостоятельно не планируются и об этом высказался. Подозреваю, что начальник хочет быть, вернее не хочет быть обманутым.

Машина примерно такая, комп и двигатель с муфтами точно такие-же. Там две отдельные электромуфты, тормоз и "газ". "Газ" - практически копия сцепления от машины, только притягивается электромагнитом.



Все напряжения в норме, а вот отследить момент глюка просто не реально. Абсолютно в любую секунду просто перестаёт реагировать на педаль. На муфтах по нулям. Напряжения опять-же в норме. Работать начинает также когда захочет. У меня огромное подозрение, что это программный глюк.



ТС как раз думает как реализовать полный функционал машинки т.е. будет делать контроллер взамен старого . Я-бы прицепил LM331 или тахогенератор и измерял-бы напругу через АЦП, но LM331 долго ждать, с тахогенератором это куча возни с механикой, а машинка нужна ну вот прямо здесь и сейчас.
Просто быстрый расчёт скорости от частоты импульсов ещё никогда не реализовывал в МК. Делал только простые цифровые тахометры, но там я получал переменную один раз в секунду, а здесь такое не прокатит.

З.Ы. Про начальника насмешили (я сам себе начальник)

была тут тема про восьмикрут, думаю будет к месту.
поиск поможет.

Да не поможет здесь частотник, динамика управления будет не та. Не зря же в ориганале мотор крутит постоянно, регулировка исключительно муфтами. Иначе никак не достичь нужной динамики управления (ну если только прямой привод BLDC со статором под 24 полюса ).

Prolog, я всё же посоветовал бы разобраться со штатным управлением. На 87,41% уверен что с наскока (без многочисленных экспериментов и определений параметров механики машинки) ничего путного с частотником не выйдет.

Боюсь штатное управление помирает и скорее всего в программной части. Там стоит вот такая EPROM со своей прошивкой. Когда первый раз открыл корпус - окошко не было заклеено и наклейки внутри тоже не оказалось. Боюсь до меня кто-то пытался её ремонтировать и возможно "засветил" кристалл. А может уже просто помирает от старости. Частотник я использовать не буду. Хочу просто восстановить полную логику работы машинки но на современном хорошем МК т.е. сохранить все муфты, датчик импульсов на валу, концевые датчики и т.д.

Вот думаю прокатит-ли такая фигня?
Запускаем в МК таймер со счётчиком с максимальной частотой. По внешнему прерыванию с датчика на валу сохраняем переменную счётчика и обнуляем его. Дальше в ПИД или скорее ПИ регулятор с коэффициентами сравниваем с переменной полученной с педали (АЦП или линейный абсолютный энкодер), и выводим через ШИМ на муфту. Тормоз и концевые точки это уже простая логика.

Ну так если пока ещё совсем не умерла с неё можно снять информацию и записать на новую.

P.S

Как снимать информацию с умирающих (именно умирающих, а не умерших) это уже другой вопрос, но он решается.

в старых прогерах времен 80х был режим долгой считки позволяющий вычитать даже плавающие биты при этом получалось 2 дампа стабилный и налагаемый на него -плавающий дале уже придется оченить что из плавающего должно плават а что быт 0 или единицей
и да те плавающие биты попытка защиты фирмвыари на железе тех лет... не факт что оно там действително было в серийке но в поделках кулибиных и коперативоф встречалось
да вкратце опишу алгоритм кадый бит/байт адреса считывался скажеи 500/1000 раз если при этом вероятность 0 или 1 была равна скажем 99.99* то бит принимал сответствующе значение а вот если вероятность ниже 85% есть подозрени на плавающие биты при 40-60%вероятности бит точно плавающий
реш шла о свежеписаных чипах от сьтарения все менялось и нормалные биты могли стать плавающими... но теми методами можнго считтать даже умирающую ROM

Именно про него и речь.

я тоже каи korob, считаючто создать управления станком с 0 не имея наработок почти нереално
можно к веторному частотнику прилатить малошаговый энкодер обратной связи но и это не самый лучщий режим для мотора прежде всего тяжко будет ему потому так в проме и не делали некогда это небытовуха где рулят прямо мотором

Ну хоть что-то будет современным..... Правда не все оценят такой подход, кто-то может сказать: "не зря же туда поставили древний мк ...."

Что касается "прокатит ли такая фигня" - легко прокатит. Тут важнее, чтобы фигня соответствовала задаче, была результатом её полного понимания. Ты говоришь, что хочешь измерять обороты. Хорошо, допустим измерил. И на что (и как) это должно влиять, есть понимание?

Понимание как раз есть. Уже не раз делал стабилизаторы оборотов на МК, но только всегда получалось, что обороты измерялись ввиде напряжения (с тахогенератора или отражённое напряжение якоря). Логика работы-то на самом деле простая. Если не вдаваться в подробности вычислений то получается - берём значение с педали, берём значение с вала машинки, сравниваем их и в зависимости от полученного результата усиливаем или уменьшаем прижим муфты. Фсё! По сути пропорциональный регулятор.

Насколько я понял твой основной вопрос в этом:

Насколько? в цифрах.
Один из вариантов для тебя мог бы выглядеть так: запускаешь таймер на 125мс и по каждому его перезапуску смотришь сколько периодов накопилось за это время.
Но при таком методе инфу по оборотам ты будешь получать с задержкой в те самые 125мс. Это время можно уменьшить и заодно улучшить реакцию на изменение, запустив параллельно несколько таких таймеров со сдвигом начала отсчёта. То есть будешь расплачиваться оперативой за быстроту.

Ооо.. Спасибо тебе добрый человек !
Буду потихоньку проектировать. Думаю около 100мс таймера должно хватить с таким разрешением датчика импульсов.

Кстати вот осциллограммы с муфты (поймал момент когда она заработала).


Похоже, что ЧИМ.
Кому интересно вот ещё фоток сделал.



А вот и сам датчик, стоящий на валу машинки.



Пока что заставил работать дендрофекальным методом. Не очень удобно, но хоть как-то надо работать пока разбираюсь. Понижайка на XL4016 прямо на муфту и внешний ползунковый резистор на педаль. Как ни странно работает, из чего делаю вывод, что муфта очень неприхотлива и ШИМ ей тоже понравится. Но дендрофекальный он на то и дендрофекальный... Стабилизации оборотов нет, как и поддержки мощности на валу. Тормоз не работает, тормозит по инерции (пара стежков). Нет поднятия и опускания иглы в мёртвые точки. Так что пока так.