伺服电机应用技术

伺服电机应用技术 3.2.4 定位运行 1、运行模式 NC213的定位运行模式有多种选择，分成两类。第一类称为direct operation，第二类称为memory operation，这两类操作是伺服控制模块普遍使用的方式。Memory operation一般用于较高级控制模块，direct operation则高、低级控制模块均可采用。 伺服控制模块为PLC系统中的一组扩充单元，由CPU模块指挥控制，direct operation 与memory operation差别就在于指挥方式的不同。 1)direct operation运行模式 如图3.23所示，CPU模块每下一次指令，控制器执行一次运行动作;如果要进行三个运行动作，必须由CPU按照程序下指令。因此，CPU工作负荷较重，而且指令下达需要传递处理，密集操作运动时不易掌控时间间隔，适合运动控制较不密集的系统。Direct operation 的控制参数较少，用户较易使用。 2)memory operation运行模式 如图3.24所示，CPU模块每下一次指令，控制器可执行连续不同的运行动作，运行动作之间的逻辑控制由伺服控制器自行处理。因此，CPU工作负荷较轻，可处理较多其他工作。Memory operation运行效率较佳，但控制参数较复杂，就好像管理者工作项目要交代清楚，而执行者必须全权处理的方式。NC213为双轴控制模块，memory operation运行模式可进行二轴直线补间运动等较复杂的运行动作控制。 2、direct operation参数设置区 Direct operation定位运行只要在已定义的参数区内设置运行参数即可，以绝对坐标定位及相对坐标定位所需参数如图3.25所示。必须注意的是，当前使用的模块型号为NC213，注意寄存器的分配方式。 (1)将位置数据10000电机单位写入操作数据设置区，即 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 3.33中寄存器I，7=DM207，I，6=DM206，依数据格式将DM207设为#0010，DM206设为#0000。 (2)将速度数据1000pulse/sec存入操作数据设置区，即表3.34中寄存器I，8=DM208，依资料格式将DM208设为#1000. (3)加/减速时间已于轴参数区中设置，参见表3.29、表3.30。 (4)数据存入后，驱动操作指令区及运行情况监视区(即表3.41中寄存器n，0 b03)将IR100 b03标志位驱动为ON，NC213控制器开始送出脉冲，驱动器驱动电机进行绝对坐标运行。 (5)到达预定目的的坐标后，位置到达完成标志位(即表3.44中寄存器n，4 b05)切换为ON状态，即IR104 b05为ON状态，完成操作程序。 上例为绝对坐标运行，也可进行相对坐标运行，只要改驱动n，0 b04(即IR100 b04)启动标志位，控制器即进行位置相对运动控制。 direct operation运行参数较为单一，参数区的参数项也较少，因此适合伺服运行变化较少的控制应用。 3、direct operation定位运行程序 绝对坐标定位的阶梯图程序如图3.26所示。 NC213的direct operation定位去处操作方式与FX2N-1PG其实并无差异，当基本参数及各轴参数设置完成后，要控制伺服电机作不同的定位时，只要改变坐标参数，然后启动运行即可;在设备控制程序中，不同的时序控制不同坐标定位即可完成设备运行控制。 NC213定位运行中，如改变速度数据寄存器DM208的设定值，运行速度将随之改变;如定位运行中改变DM207，DM206坐标数据，重新启动运行标志位IR100 b03或IR100 b04，将以改变后的坐标数据为目标定位;以不同的启动标志位(绝对及相对)启动有不同的效果。可见，NC213模块有较多样化的运行选择。 4、direct operation中断定位运行模式 direct operation另有其他运行模式，例如FX2N-1PG模块的中断定位运行模式。 direct operation运行模式下的中断定位运行称为interrupt feeding，如图3.27所示。Interrupt feeding常用于定长裁切或输送带输送定位，伺服电机轴不需原点复位，属于相对运动控制模式。 (1)将速度数据存入表3.34中I，8=DM208数据寄存器。 (2)将中断定位移动量存入表3.33中I，7=DM207，I，6=DM206数据寄存器。 (3)设置中断定位方向，表3.42中n，0 b10=IR100 b10，OFF为正向，ON为反向。 (4)中断定位启动，表3.41中n，0 b05=IR100 b05驱动为ON，进入中断定位运行程序。 (5)伺服电机依设置速度前进运行。 (6)当中断信号产生，伺服电机继续前进至I，7，I，6所设置的距离后定位停止。 (7)完成运行程序。 中断信号的来源可参考第二章图2.43，引脚A19输入，A24为共节点，并且将检测传感器安装于机构上。 5、memory operation参数设置区 memory operation定位运行的参数设置区不是前文已经定义完成的参数区，而是位于NC213模块的internal memory data area，如图3.28所示。将memory operation必要数据(如位置、速度、加/减速时间等)发送至NC213模块，数据将存放于NC213模块数据寄存器内。因此，memory operation启动后，NC213模块可独立操作至程序结束，运行期间不需要CPU模块的指令。 图3.28所示PCU即NC模块，internal memory data area为memory operation数据存放区。由图可见，前文设置的轴参数已自动发送到本区编号0004~0099的数据寄存器，其他memory operation参数必须另行发送。 6、internal memory data area的数据格式 使用memory operation必须先了解internal memory data area的数据格式，见表3.47。 1)运行程度编码(positioning sequence) 表3.47中internal memory data area编号1000~1299的数据寄存器称为positioning sequence，分配给第一轴(X轴)使用，每3个编号称为1个sequence，即sequence#0~sequence#99;编号2000~2299的数据寄存器分配给第二轴(Y轴)使用。Memory operation定位运行的程序体系结构在此设置，1个sequence就是1个运行指令，每个sequence的数据结构如图3.29所示。其中，寄存器为1000~1002，即sequence#0。如果希望10个运行动作连续执行，将10个连续的sequence由完成码completion code设置链接即可。 以下为sequence内各项数据说明。 (1)axis designation运动轴选定:选择positioning sequence希望运动的轴编号，可选用多轴，再以BCD码设置。例如选定X轴及Y轴，则b15=0，b13=1，b12=1，合并为#3。 (2)output code输出码:每个positioning sequence可设置不同的输出码。运行时，输出码输出至操作指令区及运行情况监视区(表3.44中寄存器n，4 b00~b03，即IR104 b00~IR104 b03)，利用此码的变化监视运行情况或控制其他操作项目。 (3)Dwell time No.暂停时间码:前后链接positioning sequence时可设置暂停时间，当前positioning sequence设置的dwell time时间计时完成后，再进行下一个positioning sequence。表3.47中的编号1640~1659的数据寄存器为X轴dwell time#00~dwell time#19的设置位置。dwell time#00缺省为#0000，用户不可设置，但可选用dwell time=0。用户将希望的dwell time存入数据寄存器，每个positioning sequence可选一组代码使用。 dwell time暂停时间(见表3.48)为FX2N-1PG模块没有的设置参数，这也是memory operation运行模式所特有的。如果将暂停时间交由CPU模块计时，则计时时间少于lsec时CPU很难分辨，这是CPU工作繁忙及扫描时的通信时间延迟等因素造成的。如果将暂停时间计时工作交由伺服模块进行，则因伺服模块任务较单一，可较精确计时，无时间延迟问题发生。所以，时间控制严谨的运行程序必须使用memory operation运行模式。 (4)completion code完成码:memory operation的运行模式设置，参见表3.49。不同的completion code完成码有不同的运行模式，如链接下一个positioning sequence执行或结束运行程序不链接下一个positioning sequence，控制器进入待命状态。 表3.49中，7种完成码可分别执行不同的memory operation模式，用户选择不同的模式应用，其中较常应用为code1~code3。 由此可见，memory operation的运行模式主要在于sequence当中选择不同的completion code完成码，产生出不同运行方式。配合设备的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 需求，伺服运行时采用不同的sequence及不同的completion code完成码设置，经组合后，将可以规划出很多不同的伺服运行程序，满足用户需求。 (5)acceleration time No.加速时间码:每个positioning sequence的运行可设置独立的加速时间。 表3.47中编号1600~1619的数据寄存器为X轴加速的时间设置，每2个编号为1组，即acceleration time#0~acceleration time#9。acceleration time#0缺省为#0000，用户不可设置;如果acceleration time使用轴参数所设置加速时间，则acceleration time NO.为#0。 用户将希望的acceleration time存入数据寄存器中，每个positioning sequence可选1组代码使用。acceleration time设置语法见表3.50。 (6)deceleration time No.减速时间码:每个positioning sequence的运行可设置独立的减速时间。 表3.47中编号1620~1639的数据寄存器为X轴减速时间设置，每2个编号为1组，即deceleration time#0~deceleration time#9。deceleration time#0缺省为#0000，用户不可放置;如果deceleration time使用轴参数所设置减速时间，则deceleration time NO.为#0。 用户将希望的deceleration time存入数据寄存器，每个positioning sequence可选1组代码使用。deceleration time设置语法见表3.51。 (7)initial speed No.启动速度码:每个positioning sequence的运行可设置独立的启动速度。 表3.47中编号1300~1399的数据寄存器为X轴速度设置位置，编号为speed#00~speed#99。用户将希望的speed存入数据寄存器，每个positioning sequence可选1组代码使用。speed No.设置语法见表3.52。 (8)target speed No.运行速度码:每个positioning sequence的运行可设置独立的运行速度。运行速度码与启动速度码由相同的数据寄存器设置，同为speed#00~speed#99(见表3.52)。 上列数据除运动轴选定、输出码及完成码为直接设置外，其他数据均为代码设置。因此，必须分别将需要使用的代码数据设置成数据寄存器表，在positioning sequence执行时取用。 2)position坐标位置参数 每个positioning sequence必须对应1组坐标数据，如图3.30所示。X轴坐标数据存放于编号1400~1599的数据寄存器，每2个编号数据寄存器为1组positioning坐标数据，Y轴坐标数据存放于编号2400~2599的数据寄存器。每个positioning sequence执行时，取用对应编号的positioning坐标位置值。 Positioning坐标位置的设置语法见表3.53，决定了坐标量，也决定了绝对运动或相对运动。 了解了上述这些memory operation需要的运行参数寄存器局部后，以下应用范例说明如何写入这些参数寄存器局部及如何启动运行。 7、memory operation运行的参数 1)在DM区编辑memory operation的参数 如同FX2N-1PG的沟通方式必须采用TO与FROM指令一样，internal memory data area 无法直接写入，必须先在DM数据暂存区将数据内容及格式编写完成，再利用发送指令写入internal memory data area。以下范例说明。 NC模块的基本轴参数已在前面设置完成，控制模块已完成准备状态，接着进行下述操作。 先选定DM500~DM1000数据暂存区作为internal memory data area预告编辑区。按图3.31编辑一个X轴运行程序，启动后X轴以600pulse/sec速度到1000pulse位置，再以 1000pulse/sec速度到4000pulse位置;暂停200ms后，以600pulse/sec速度到10000pulse位 置，完成程序。