TwinCAT 3通過(guò)電機(jī)單圈編碼器保存絕對(duì)位置

第6頁(yè)TwinCATTwinCAT3通過(guò)電機(jī)單圈編碼器保存絕對(duì)位置作者：解宏博職務(wù)：華北區(qū)技術(shù)工程師公司：BECKHOFF中國(guó)郵箱：hb.xie@日期：2022-11-07摘要：對(duì)于電機(jī)反饋形式選擇，現(xiàn)在大多選擇多圈絕對(duì)值編碼器方式，結(jié)合TwinCAT靈活的尋原點(diǎn)方式，可以實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)合下的應(yīng)用；但對(duì)于電機(jī)運(yùn)動(dòng)不會(huì)超過(guò)單圈的情況，每次上電又不想進(jìn)行尋原點(diǎn)操作，這時(shí)候就可以選擇單圈絕對(duì)值的電機(jī)反饋形式，并且配置起來(lái)也很簡(jiǎn)單，但由于結(jié)合Enc中的參考系統(tǒng)設(shè)置，可以使NC針對(duì)單圈絕對(duì)值編碼器實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜功能，因而本文只介紹參考系統(tǒng)默認(rèn)增量類(lèi)型，其他類(lèi)型在關(guān)于參考系統(tǒng)設(shè)置文檔中詳細(xì)描述。附件：序號(hào)文件名備注歷史版本：免責(zé)聲明：我們已對(duì)本文檔描述的內(nèi)容做測(cè)試。但是差錯(cuò)在所難免，無(wú)法保證絕對(duì)正確并完全滿(mǎn)足您的使用需求。本文檔的內(nèi)容可能隨時(shí)更新，如有改動(dòng)，恕不事先通知，也歡迎您提出改進(jìn)建議。參考信息：目錄1. 軟硬件版本 31.1. 倍福Beckhoff 31.1.1. 控制器硬件 31.1.2. 控制軟件 32. 準(zhǔn)備工作 32.1. 網(wǎng)絡(luò)接線 33. 操作步驟 33.1. 設(shè)置驅(qū)動(dòng)器工作模式 33.2. 更改驅(qū)動(dòng)器的單圈位和多圈位置設(shè)置參數(shù) 43.3. 更改NC中參數(shù)設(shè)置 53.4. 運(yùn)行效果 64. 常見(jiàn)問(wèn)題 94.1. 驅(qū)動(dòng)器工作在位置模式 9

軟硬件版本倍福Beckhoff控制器硬件工控機(jī)C6015-0010Ethercat耦合器EK1100伺服驅(qū)動(dòng)器EL7201-0010伺服電機(jī)AM8111-0F10-0000控制軟件筆記本和控制器都是基于TwinCAT3.1Build4024.7版本準(zhǔn)備工作網(wǎng)絡(luò)接線如圖所示，調(diào)試筆記本通過(guò)網(wǎng)口和C6015-0010的下網(wǎng)口連接，更改兩個(gè)網(wǎng)卡在一個(gè)網(wǎng)段，添加ads路由；C6015-0010的上網(wǎng)口和EK1100的上網(wǎng)口連接，通過(guò)將C6015-0010的上網(wǎng)口安裝Ethercat驅(qū)動(dòng)，然后可以實(shí)現(xiàn)C6015-0010和EK1100之間走Ethercat協(xié)議；EL7201-0010掛在EK1100后面；AM8111-0F10-0000通過(guò)OCT電纜和EL7201-0010連接。操作步驟設(shè)置驅(qū)動(dòng)器工作模式文檔測(cè)試時(shí)，所設(shè)置的驅(qū)動(dòng)器工作模式為速度模式，并且對(duì)應(yīng)需要修改NC-Drive-OutputScailingFactor（Velocity），并且需要注意，更改操作模式后，由于對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)的PDO變量更新，因而所有在NC中設(shè)置的參數(shù)將丟失，需要重新設(shè)置新的參數(shù)。更改驅(qū)動(dòng)器的單圈位和多圈位置設(shè)置參數(shù)設(shè)置EL7201-0010單圈位為20位，多圈位為0位，即EL7201-0010反饋回NC的位置值為0~2^20。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，只要多圈位為0位，單圈位可以隨意設(shè)置，比如例子里只要比電機(jī)編碼器的18位要多，不損失精度即可。更改NC中參數(shù)設(shè)置設(shè)置NC中ScailingFactor分子為360度，ScailingFactor分母為2^20，即1048576個(gè)脈沖，ModuloFactor模值設(shè)為360度，EncoderMask編碼器掩碼設(shè)為0xFFFFF，EncoderSubMask編碼器子掩碼設(shè)置0xFFFFF，ReferenceSystem參考系統(tǒng)設(shè)為Increment增量型。運(yùn)行效果通過(guò)NC-Online調(diào)試界面進(jìn)行操作，軸上使能后，點(diǎn)動(dòng)軸到單圈范圍內(nèi)的一個(gè)位置，然后記錄下來(lái)。 激活程序，然后觀察軸位置。軸上使能后，點(diǎn)動(dòng)軸到單圈范圍內(nèi)的另一個(gè)位置，然后記錄下來(lái)。給控制器和驅(qū)動(dòng)器同時(shí)下電，然后再上電，觀察軸位置。多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，確實(shí)能夠保存電機(jī)單圈編碼器的絕對(duì)位置值。注意，由于該電機(jī)沒(méi)有抱閘，因而在激活配置，或者驅(qū)動(dòng)器下電后，軸下電抱閘會(huì)有小幅晃動(dòng)，屬正?，F(xiàn)象，因而位置值不會(huì)完全一致，但由于電機(jī)也動(dòng)了一下，因而該值還是能反映實(shí)際電機(jī)位置。經(jīng)反復(fù)測(cè)試，可以保存0到一圈范圍，即針對(duì)例子中可以保存0-360度范圍。經(jīng)反復(fù)測(cè)試，如果單圈位占滿(mǎn)32位，多圈位為0，則可以保存正負(fù)半圈位置。常見(jiàn)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)器工作在位置模式對(duì)于某些場(chǎng)合，比如需要位置環(huán)在驅(qū)動(dòng)器中，以達(dá)到更高的控制效率，驅(qū)動(dòng)器必須工作在位置模式下，這時(shí)也可以使用NC保存電機(jī)的單圈編碼器位置值。首先，更改驅(qū)動(dòng)器的操作模式為位置模式。 然后設(shè)置驅(qū)動(dòng)器單圈位參數(shù)為32位，多圈位參數(shù)為0位。對(duì)應(yīng)更改NC中的參數(shù)設(shè)置，其中Enc-Para-ScailingFactorNumarator分子設(shè)置為360/（232）=0.00000008381903171539306640625，ScailingFactorDenominator分母設(shè)置為1，ModuloFactor模值設(shè)為360度，EncoderMask編碼器掩碼設(shè)為0xFFFFFFFF，EncoderSubMask編碼器子掩碼設(shè)置0xFFFFFFFF，ReferenceSystem參考系統(tǒng)設(shè)為Increment 按照驅(qū)動(dòng)器在速度模式下的操作，多次手動(dòng)控制軸到單圈位置范圍內(nèi)，然后多次激活，下電上電驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)也是可以保存電機(jī)單圈編碼器絕對(duì)位置值的。并且經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，單圈位和多圈位必須分別是32和0，才能實(shí)現(xiàn)正常保存正負(fù)半圈，即正負(fù)180度/360的范圍。 并且通過(guò)測(cè)試ax5000的單圈編碼器，發(fā)現(xiàn)和el72的保存方式不同，單圈位和多圈位的設(shè)置，以及csv或者csp操作模式設(shè)置，都不會(huì)對(duì)單圈保存造成影響，但保存范圍有區(qū)別，保存的是0-1圈，即0-360度/360度。 進(jìn)一步擴(kuò)展，對(duì)于ax5000和el72的多圈編碼器，都是可以保存正負(fù)2048圈，同樣，跟掩碼子網(wǎng)掩碼以及操作模式設(shè)置沒(méi)有關(guān)系。

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