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今天,正運動小助手給大家分享一下 運動控製器軸回零的配置與實現。本文主要介紹控製器提供的回零模式,驅動器自身的回零模式我們將在下篇為大家講解。
01 軸回零
一、回零說明
zaigaojingduzidonghuashebeishangdouyouzijidecankaozuobiaoxi,gongjiandeyundongkeyidingyiweizaizuobiaoxishangdeyundong,zuobiaoxideyuandianjiweiyundongdeqishiweizhi,gezhongjiagongshujudoushiyiyuandianweicankaodianjisuande。
suoyiqidongkongzhiqizhixingyundongzhilingzhiqian,shebeidouyaojinxinghuilingcaozuo,huidaoshedingdecankaozuobiaoxiyuandian,ruobujinxinghuilingcaozuo,huidaozhihouxuyundongguijicuowu。
正運動控製器提供了多種回零方式,通過DATUM單軸回零指令設置,不同模式值選擇不同的回零方式,各軸按照設置回零的方式自動回零。
DATUM指令為單軸回零指令,每次作用在一個軸上,多軸回零時,需要對每個軸都使用DATUM指令回零。
回零時機台需要接入原點開關(指示原點的位置的到位傳感器)和正負限位開關(均為傳感器,傳感器檢測到信號後,表示有輸入信號,傳給控製器處理)。
單軸找原點時,原點開關通過DATUM_IN設置,正負限位開關分別通過FWD_IN和REV_IN設置。控製器正/負限位信號生效後,會立即停止軸,停止減速度為FASTDEC。

設備回零方式有控製器回零和伺服參數回零。
控製器回零是把零點位置傳感器連接到運動控製器上,控製器通過搜索零點傳感器位置回零點。本文主要介紹控製器提供的回零模式。
伺si服fu參can數shu回hui零ling是shi將jiang零ling點dian傳chuan感gan器qi連lian接jie到dao伺si服fu驅qu動dong器qi上shang,控kong製zhi器qi通tong過guo發fa送song命ming令ling給gei伺si服fu驅qu動dong器qi,伺si服fu驅qu動dong器qi進jin行xing回hui零ling的de操cao作zuo。驅qu動dong器qi自zi身shen的de回hui零ling模mo式shi請qing參can考kao下xia篇pian。
二、回零相關指令
運動控製器回零常用的相關指令如下表所示。

1.回零指令DATUM
DATUM是運動控製器的回零指令,相關回零搜索模式 很多,根據當前軸所處的位置或效率要求選擇合適的模式,DATUM指令指令後軸開始運動,搜尋原點信號,遇到原點信號後自行停止,將當前的位置清零,回零成功,詳情參見下節說明。
語法: DATUM(模式)
2.映射原點輸入DATUM_IN
運動控製器原點開關的設置,對應輸入口IN信號。
語法: DATUM_IN = 輸入口編號,-1取消映射
對於ZMC係列的控製器,由於 輸入OFF時認為有信號輸入 (ECI係列控製器與之相反),原點和正負限位開關等特殊信號映射完成需要 INVERT_IN 反轉輸入信號。
3.回零速度SPEED、CREEP
回零運動中為了更精確的找到零點,會使用爬行速度CREEP和軸運行速度SPEED來進行原點搜尋,SPEED設置相對大一些,用於快速搜尋原點開關的位置,CREEP一般為較小值,爬行到原點開關處停止,回零成功。
語法: SPEED = 數值
語法: CREEP = 數值
4.正負限位FWD_IN、REV_IN

硬限位開關是限製軸的最大“允許行進範圍”的de限xian位wei開kai關guan。硬ying限xian位wei開kai關guan是shi物wu理li開kai關guan元yuan件jian,硬ying限xian位wei開kai關guan由you指zhi令ling映ying射she到dao相xiang應ying輸shu入ru開kai關guan信xin號hao上shang,根gen據ju開kai關guan信xin號hao是shi常chang開kai還hai是shi常chang閉bi確que定ding是shi否fou要yao對dui信xin號hao進jin行xing翻fan轉zhuan,設she置zhi完wan成cheng後hou,碰peng到dao硬ying限xian位wei開kai關guan,對dui應ying軸zhou立li即ji停ting止zhi運yun動dong,停ting止zhi減jian速su度du為weiFASTDEC。
軟限位開關將限製軸的“工作範圍”,由指令直接設置限位位置,軸走到設置位置後立即采用減速度FASTDEC停ting止zhi運yun動dong,它ta們men應ying位wei於yu機ji床chuang限xian製zhi行xing進jin範fan圍wei的de相xiang關guan硬ying限xian位wei開kai關guan的de內nei側ce。由you於yu軟ruan限xian位wei開kai關guan的de位wei置zhi較jiao為wei靈ling活huo,因yin此ci可ke根gen據ju當dang前qian的de運yun行xing軌gui跡ji和he具ju體ti要yao求qiu調tiao整zheng軸zhou的de工gong作zuo範fan圍wei。
gongzuotaipengdaoxianweikaiguanhuozheguihuaweizhichaoyueruanxianweishi,yundongkongzhiqijinjitingzhigongzuotaideyundong。xianweichufayihou,zhouwufajixuyundong,cishixuyaotiaozhengzhoudeweizhi,shiqiyuanlixianweiweizhicainengzhongxinkaishiyundong。
軸在碰到限位的時候才會產生停止信號,此時由於減速需要一定的時間,實際軸的位置會越過限位一定距離,假設停止時SPEED速度是v 0 ,快減速FASTDEC為a,計算公式:
( v t ) 2 - ( v 0 ) 2 =2as
帶入下方數據:0-100 2 =2*(-1000)*s,得出減速的距離s=5,由此可得,增大FASTDEC和減小SPEED都能達到減小減速距離的目的,以防止過衝。
語法:
FWD_IN = 輸入口編號,-1取消映射
REV_IN = 輸入口編號,-1取消映射
5.回零反找延時HOMEWAIT
對脈衝方式的伺服驅動器,部分回零模式碰到原點信號之後停止,由於找原點SPEED速度較快產生過衝,停止之後需延時之後在CREEP速度反向找原點,控製器默認值為延時2ms。需要運行更平穩的場合可適當增加反找延時。
語法: HOMEWAIT=數值(毫秒單位)
6.軸狀態AXISSTATUS
查看軸當前的狀態,可以查詢控製器是否處於回零狀態,遇到限位開關或軟件限位將會產生報警提示。
AXISSTATUS的值對應的說明如下,同時發生多種錯誤,用組合值表示。

打印信息如下: 表示在軸0回零過程中碰到正向限位開關後停止軸運動,並打印軸狀態報警提示,解除報警可以將軸反向運動,離開限位開關即可。
Axis: 0 AXISSTATUS:50h,FWD
如下圖,可通過軸狀態窗口實時的監控AXISSTATUS。

三、回零模式詳解
語法: DATUM(模式)

表的模式+10(10+n)表示碰到限位後反找,不會碰到限位停止,例如DATUM(13) = DATUM(3+10),使用DATUM(13)的回零方式,碰到正限位後不停止,而是反向運行,多用於原點在正中間的情況。
表的模式+100(模式100+n和110+n分別對應n和10+n), 表示回零成功之後,自動清零MPOS,例如DATUM(103)、DATUM(113),適用於ATYPE=4,接入編碼器後可以自動清零MPOS(僅限4係列) ,其他的模式自動清零DPOS,MPOS需要手動清零。
02 控製器回零模式
下麵以上表最基礎的幾種模式展開詳細講解。
縱軸V為運動速度,橫軸S為相對運動起始點的距離。
1. 回零模式1
DATUM(1)軸以CREEP速度正向運行,直到Z信號出現後開始減速,停止後所處位置為零點,此時將DPOS值重置為0,回零途中若碰到限位開關會直接停止。
回零模式2與模式1找原點運動方向相反。

2. 回零模式3
DATUM(3)軸以SPEED速度快速正向運行,直到碰到原點開關後開始減速,減速到0之後再反向以CREEP速度找原點,再次碰到原點之後減速停止,軸停止之後將DPOS值重置為0,當前所處位置為零點,回零途中若碰到限位開關會直接停止。
回零模式4與模式3找原點運動方向相反。

3.回零模式5
DATUM(5)軸以SPEED速度快速正向運行,直到碰到原點開關後開始減速,減速到0之後再反向以CREEP速度運動,直到Z信號出現之後減速停止,遇到Z信號立即減速停止,停止的位置為零點,將DPOS值重置為0,回零途中若碰到限位開關會直接停止。
回零模式6與模式5找原點運動方向相反。

4.回零模式8
DATUM(8)軸以SPEED速度快速正向運行,直到碰到原點開關後開始減速,減速到0之後便將DPOS值重置為0,停止後所處位置為零點,回零途中若碰到限位開關會直接停止。
回零模式9與模式8找原點運動方向相反。

5.回零模式13
DATUM(13)軸以SPEED速度快速正向運行,若先碰到限位開關,不會報警停止,以SPEED速度反向找原點,遇到原點信號後減速為CREEP直到離開原點開關立即停止,回零成功,位置清零;若先碰到原點信號,則與模式3相同。
回零模式14與模式13找原點運動方向相反。


03 控製器回零方式
1.模式3單軸回零示例:

運行效果如下圖:
正在找原點時軸狀態AXISSTATUS顯示40h,回零成功變為0h。

如下圖,軸0以SPEED = 100的速度正向運行,直到碰到原點開關信號IN(0),然後以CREEP = 10的速度反向運動,直到再次離開原點開關的位置時停下,此時回零完成,軸的DPOS自動置0,若中途碰到限位開關,軸立即停止。

2.DATUM(13)模式,對比DATUM(3),碰到限位開關軸不停止,而是反向找原點,如下示例:

運行效果如下圖:
正在找原點時軸狀態AXISSTATUS顯示40h,回零成功變為0h,原點開關和限位開關的映射也可在軸參數窗口查看。

如下圖,軸0以SPEED = 100的速度正向運行,碰到正向限位開關IN(1),開始反向找原點開關信號,直到碰到原點開關信號IN(0),然後以CREEP = 10的速度反向運動,直到再次離開原點開關的位置時停下,此時回零完成,軸的DPOS自動置0。

教學視頻:
本次,正運動技術運動控製器軸回零的配置與實現,就分享到這裏。
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