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LXM28多圈位置溢出功能塊的編程與現場調試（三）

發布日期：2022-12-17 17:23:11   來源：行業動態   瀏覽量： 次

本文(wen)來源(yuan)于：施家(jia)邦 工控(kong)邦

 

07.LMC078伺服控制系統中的LXM28S多圈位置溢出功能塊

 

LMC078控制(zhi)系(xi)統(tong)(tong)與M262PLC系(xi)統(tong)(tong)中的LXM28S多(duo)圈(quan)位(wei)置(zhi)溢(yi)(yi)出功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)塊的編(bian)程思路(lu)有所不同(tong)，采用了兩個(ge)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)塊來實現多(duo)圈(quan)編(bian)碼器在(zai)溢(yi)(yi)出后進(jin)行位(wei)置(zhi)補償(chang)，第一個(ge)是codesys提供的功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)塊SMC3_PersistPositionSingleturn，第二個(ge)是編(bian)制(zhi)了一個(ge)新(xin)的功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)塊FB_OverFlowPositionRetore，這(zhe)個(ge)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)塊用于位(wei)置(zhi)恢復前的雙(shuang)重(zhong)驗證(zheng)。 

 

(1)LMC078伺服控制系統中的工作過程

 

SERCOS通信工作正(zheng)常后，LMC078將(jiang)LXM28S伺(si)(si)服(fu)編碼(ma)(ma)器位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)翻譯成(cheng)以浮(fu)點數(shu)形式的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)時會(hui)出(chu)現問(wen)題，它不(bu)像M262那樣(yang)翻譯成(cheng)一(yi)個固定的(de)(de)(de)(de)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，所以，筆者采用(yong)了另外的(de)(de)(de)(de)編程思路，新創(chuang)建的(de)(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)塊(kuai)(kuai)FB_OverFlowPositionRetore先記錄(lu)斷電(dian)前(qian)的(de)(de)(de)(de)伺(si)(si)服(fu)編碼(ma)(ma)器位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)和LMC078中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)，上電(dian)后記錄(lu)伺(si)(si)服(fu)LXM28S的(de)(de)(de)(de)伺(si)(si)服(fu)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)，得到伺(si)(si)服(fu)軸(zhou)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)變化量，同(tong)時檢(jian)查在(zai)機器斷電(dian)期(qi)間是否發生(sheng)了新的(de)(de)(de)(de)溢出(chu)，將(jiang)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)變化值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和溢出(chu)根據機械(xie)參數(shu)計算出(chu)總的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)補償值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，當LXM28S伺(si)(si)服(fu)使能(neng)(neng)后，伺(si)(si)服(fu)軸(zhou)處于(yu)(yu)靜止(zhi)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，與SMC3_PersistPositionSingleturn功(gong)能(neng)(neng)塊(kuai)(kuai)比較，偏差值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)小于(yu)(yu)一(yi)個很小的(de)(de)(de)(de)門(men)檻值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)后，SMC3_PersistPositionSingleturn功(gong)能(neng)(neng)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)補償值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)才(cai)被認為(wei)是正(zheng)確的(de)(de)(de)(de)，如果大于(yu)(yu)這個門(men)檻值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，則輸出(chu)報警(jing)，這樣(yang)就保證了上電(dian)后LMC078中(zhong)(zhong)LXM28的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)與機械(xie)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)保持正(zheng)確的(de)(de)(de)(de)對應關系。

 

(2)SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊說明

 

Codesys中對SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊的說(shuo)明，如圖(tu)7所(suo)示。

 

SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊的(de)位置補(bu)償(chang)是在(zai)LXM28通信正(zheng)常后(hou)，伺服軸(zhou)無使能條件(jian)下自動進行補(bu)償(chang)的(de)，如果(guo)補(bu)償(chang)時電機(ji)軸(zhou)發(fa)生了移(yi)動，會導致位置補(bu)償(chang)精(jing)度降低，甚(shen)至出(chu)現位置錯誤的(de)情況。

圖片

圖7  SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊的說明

 

(3)SMC3_PersistPositionSingleturn添加過程

 

在SoMachine軟(ruan)件中 創建一(yi)個(ge)POU，在【輸入(ru)(ru)助手】中輸入(ru)(ru)SMC3_PersistPositionSingleturn，如圖(tu)8所示。

圖8  創建SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊

 

(4)POU的管腳設置

Axis管腳輸入要保持位置的軸名稱，PersistentData管腳輸入在PersistentVars創建的用于保持軸位置的變量名，bEnable管腳設為true，usiNumberOfAbsoluteBits管腳輸入32，完成后程序如圖9所示。

圖9  SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊

 

在PersistentVars創建(jian)的用(yong)于保持軸位置變(bian)量名，如圖10所示。

圖10  在PersistentVars創建斷電保持變量

 

最后(hou)在Motion task中調用persisPositionAxis的(de)POU，完成編(bian)程(cheng)。

 

(5)FB_OverFlowPositionRetore的管腳

LMC078伺服控制器中，溢出位(wei)置補償功能塊FB_OverFlowPositionRetore的管腳定義(yi)，如圖11所示。

圖11  管(guan)腳定義

 

(6)FB_OverFlowPositionRetore補償量的計算和編程

程序根(gen)據正(zheng)轉(zhuan)和反(fan)轉(zhuan)兩種(zhong)情況，同時考慮溢(yi)(yi)出(chu)，以電機的(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)方向一直是正(zheng)轉(zhuan)為(wei)例(li)，沒(mei)有溢(yi)(yi)出(chu)時位置偏差(cha)等(deng)于當前(qian)位置反(fan)饋值(zhi)減去斷電前(qian)的(de)(de)位置。

 

如果正向溢出，則用2147483647減(jian)去斷(duan)電前(qian)位置(zhi)值(zhi)，再加上(shang)當前(qian)位置(zhi)值(zhi)減(jian)去-2147483648，再使(shi)用機械參數(shu)計算出位置(zhi)偏差。

 

如果發生反(fan)向溢出，使用(yong)斷電前(qian)(qian)的位置(zhi)值(zhi)減去-2147483648，再加(jia)上(shang)2147483647減去當前(qian)(qian)使能的位置(zhi)值(zhi)，調整(zheng)符號后，再使用(yong)機械參(can)數計算出位置(zhi)偏差。

 

當電(dian)機的旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)方向一直是反轉(zhuan)(zhuan)時，計算位置偏差值的方法與此類似(si)，不再(zai)贅述，FB_OverFlowPositionRetore的程序和注釋，如(ru)圖12所示。

圖12  FB_OverFlowPositionRetore的程序(xu)和注釋

 

使用功能塊補償后，軸位置(zhi)值在發(fa)生溢出后是可以(yi)正常保持的(de)(de)，值得注意的(de)(de)是A3軸的(de)(de)模值是120，所(suo)以(yi)0.00113到119.896跳動(dong)是正常的(de)(de)。HMI顯示的(de)(de)上電前(qian)的(de)(de)軸的(de)(de)位置(zhi)值，如圖13所(suo)示。

圖13  上電前的軸(zhou)的位置值

 

HMI顯示的(de)上電(dian)后的(de)軸的(de)位置(zhi)值，如圖(tu)14所示。

圖14  加入(ru)功能塊后斷電前后即使溢出(chu)位置依然(ran)保(bao)持

 

 

08.總   結

 

本文從提出問題、分析原(yuan)因、到解(jie)決思路(lu)(lu)、方(fang)案論證(zheng)、計算公式(shi)、伺服驅(qu)動器(qi)的(de)(de)調(diao)(diao)試(shi)和(he)參數(shu)設置(zhi)等諸多方(fang)面(mian)，詳細(xi)說明(ming)了(le)創建客戶專(zhuan)屬(shu)的(de)(de)POU功能塊的(de)(de)設計方(fang)法、程(cheng)序(xu)編(bian)制(zhi)和(he)管腳定(ding)義。掌(zhang)握了(le)這兩種LXM28S多圈(quan)電機位置(zhi)溢出補償功能塊的(de)(de)原(yuan)理之后，大家就可以參照此功能塊的(de)(de)編(bian)程(cheng)思路(lu)(lu)在不同的(de)(de)網絡或平臺中進(jin)行調(diao)(diao)用和(he)移植，例如LMC058的(de)(de)CANMotion和(he)PacDrive3平臺。

 

LXM28S多圈(quan)電機位置(zhi)溢出補償功(gong)能(neng)塊，在(zai)張江(jiang)(jiang)研發實(shi)驗室經過一個(ge)(ge)(ge)多月的(de)(de)測試后，又在(zai)多個(ge)(ge)(ge)客戶(hu)的(de)(de)現(xian)場(chang)(chang)進行了(le)(le)(le)實(shi)驗，其中(zhong)，江(jiang)(jiang)蘇(su)常州客戶(hu)現(xian)場(chang)(chang)就運行了(le)(le)(le)四個(ge)(ge)(ge)多月，證(zheng)明了(le)(le)(le)這個(ge)(ge)(ge)功(gong)能(neng)塊的(de)(de)開(kai)發是(shi)(shi)成(cheng)功(gong)而(er)且(qie)是(shi)(shi)十分(fen)有效的(de)(de)，讀(du)者可(ke)以將這個(ge)(ge)(ge)FB功(gong)能(neng)塊程序中(zhong)的(de)(de)軸配(pei)置(zhi)的(de)(de)模值、每圈(quan)脈沖數、減速比的(de)(de)分(fen)子和(he)分(fen)母(mu)，通過ifscaling.Scaling的(de)(de)成(cheng)員變量來(lai)獲取，伺服軸的(de)(de)圈(quan)數等(deng)信息也可(ke)以全部在(zai)功(gong)能(neng)塊內完(wan)成(cheng)，這樣功(gong)能(neng)塊的(de)(de)接(jie)口變量就會顯(xian)得(de)簡潔。筆者保留了(le)(le)(le)這些變量是(shi)(shi)為了(le)(le)(le)方便大(da)家跨平臺進行程序的(de)(de)移植，在(zai)倍福+LXM28E的(de)(de)伺服控制系統中(zhong)，使用此功(gong)能(neng)塊的(de)(de)編程思路在(zai)東南區的(de)(de)客戶(hu)現(xian)場(chang)(chang)進行編程和(he)調試，高效而(er)實(shi)用。

 

往期回顧

 

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