UTCJ THEOREMA Revista científica Edición 7 julio - diciembre 2017 | Page 190

de la parte baja del mismo. Cuando se detecta que hubo la pérdida de un
pulso, estos tiempos son utilizados para crear uno o varios nuevos pulsos,
hasta que sea detectada nuevamente la señal del encoder. De esta manera
se evita un incremento de corriente en el controlador del motor.
der. Este bloque contiene una FSM de 18 estados lógicos. En Figura 5 se
muestra la lógica de la FSM del bloque DG.
El diseño se realizó con base en máquinas de estados finitos (FSM,
del idioma inglés Finite State Machine) para llevar a cabo el control del
sistema; al utilizarlas el código resulta más eficiente, más fácil de depurar
y permite una implementación de hardware óptima, tanto en diseño como
en desempeño (Pedroni, 2013).
Figura 2. Disco codificador y señales de salida en cuadratura del
encoder incremental.
La arquitectura del sistema consta de dos bloques principales: el blo-
que MP, que lleva a cabo la medición de los pulsos, y el bloque DG, el
cual detecta el faltante y genera los nuevos pulsos (Figura 3).
Descripción de posibles fallas del
encoder óptico
Aun cuando el encoder incremental es un dispositivo muy confiable,
es posible que por factores externos, haya una pérdida momentánea de
pulsos hacia el controlado. Estos factores pueden ser de tipo mecánico,
eléctrico u óptico (Bourogaoui, Jlassi, Khojet El Khil y Ben Attia Sethon,
2015).
Figura 1. Diferencias entre encoder incremental y absoluto.
El encoder más utilizado en equipo industrial es el incremental debido
a su sencillez de operación y por ser más económico (Johnson, Mohan,
Janson y José. 2013). El encoder absoluto tiende a tener un precio elevado
debido a que su fabricación es muy elaborada. Sin embargo, este último
normalmente cuenta con una tarjeta integrada que envía el dato de po-
sición del motor utilizando algún protocolo de comunicación serial, por
lo que no presenta el problema de pérdidas de pulsos antes mencionado.
Por esta razón, en este trabajo se hará enfoque especial sobre el encoder
incremental.
El encoder incremental normalmente contiene 2 franjas concéntricas
de líneas denominadas A y B. Las líneas de cada franja no se encuentran
alineadas sino que se encuentran defasadas 90°. Este defasamiento es uti-
lizado por el controlador del motor para determinar la dirección de rota-
ción del motor. Además de las señales A y B, puede contar también con
una marca adicional denominada señal de índice Z; esta marca Z genera
un solo pulso en cada revolución del motor y es utilizada para determinar
las revoluciones por minuto del motor o como punto de referencia inicial.
Estas marcas y pulsos de salida se muestran en Figura 2.
Los problemas mecánicos normalmente se deben a la construcción fí-
sica del encoder. Ya que el dispositivo es simplemente un disco montado
sobre una flecha y cuenta con rodamientos en cada extremo, es importante
que haya una perfecta alineación. De esta manera, se puede evitar una
posible excentricidad. Un alto grado de vibración, altas temperaturas o
defectos de fabricación pueden afectar la información de velocidad, posi-
ción y los estados lógicos del codificador.
El encoder lleva a cabo funciones eléctricas que son principalmente
la generación de los pulsos de salida, detección de direcci