技术手册 PD4-E Modbus TCP

标准定位

概述

说明

标准定位模式用于移至最后目标位置的相对位置或绝对位置(最后参考位置)。在运动过程中,会考虑转速、启动加速度/制动减速度以及加加速的限值。

注: 在此模式下,限位开关和由此的公差带均处于活动状态。如需了解有关限位开关的更多信息,请参见运动范围限制

控制字

对象 6040h(控制字)中的以下位具有特殊功能:

  • 位 4 启动行程命令。此操作在由“0”到“1”的转换中完成。如果从其他工作模式变为标准位置,则会发生异常:如果已设定位 4,则不需要将其设为“0”,再设为“1”,以便启动行程命令。
  • 位 5:如果此位设为“1”,则将立即执行由位 4 触发的行程命令。如果设为“0”,则只完成已执行的行程命令,然后才能开始下个行程命令。
  • 位 6:设为“0”时,目标位置 (607Ah) 为绝对值,设为“1”时,目标位置为相对值。参考位置取决于对象 60F2h 的位 0 和 1。
  • 位 8(停止):如果此位设为“1”,则电机停止。在由“1”到“0”的转换中,电机以设定的启动斜坡加速至目标转速。在由“0”到“1”的转换中,电机制动并最终停止。其中,制动减速度取决于对象 605Dh 中“停止选项代码”的设置。
  • 位 9(更改设置点):如果设定此位,则在到达第一个目标位置之前转速保持不变。这意味着在到达第一个目标位置之前,不会执行制动,这是因为电机不应在此位置停止。
控制字 6040h
位 9 位 5 定义
X 1 立即移至新的目标位置。
0 0 移到下一个具有新限值的目标位置之前,先完成定位。
1 0 仅传递当前目标位置;之后通过新值移至新的目标位置。

如需了解更多信息,请参见“设置行程命令”中的图。

注: 如果目标点未达到斜坡速度,则将忽略控制字中的位 9。在这种情况下,控制器需要重置并起转以达到预设值。

状态字

对象 6041h(状态字)中的以下位具有特殊功能:

  • 位 10(已到达目标位置):如果已到达上一个目标位置,则此位设为“1”,电机在预设时间 (6068h) 内保持在公差窗口 (6067h) 内。
  • 位 12(设定值确认):此位确认收到新的有效设定值。它与控制字中的“新设定值”位同步设置和重置。

    如果在一个运动完成前想要立刻执行另一个运动,而实际情况在第一个运动结束前第二个运动无法开始,则是一个例外。在这种情况下,如果接受命令且控制器已准备就绪,可开始执行新的行程命令,则重置此位。如果已发送新的行程命令,而此位仍处于设定状态,则将忽略最新的行程命令。

    如果满足以下条件之一,将不会设定此位:

    • 根据所有边界条件,无法再到达新的目标位置。
    • 已移至目标位置并已指定目标位置。完成当前定位前,无法指定新的目标位置。
  • 位 13(跟随误差):如果跟随误差大于(6065h(跟随误差窗口)和 6066h(跟随误差超时))中的设定限值,则在闭环模式下设定此位。

设置行程命令

行程命令

在对象 607Ah(目标位置)中,以用户单位指定了新的目标位置(参见用户定义单位)。然后通过在对象 6040h(控制字)中设定位 4 触发行程命令。如果目标位置有效,则控制器通过对象 6041h(状态字)中的位 12 响应,并开始定位移动。到达目标位置后,立即将状态字中的位 10 设为“1”。

控制器还可自行重置对象 6040h(控制字)中的位 4。这通过对象 60F2h 的位 4 和 5 设置。

其他行程命令

如果可以缓冲其他行程命令(参见下图中的时间 1),则对象 6041h(状态字,设定值确认)中的位 12 变为“0”。只要开始向目标位置移动,即可将第二个目标位置传递给准备中的控制器。由此可重置所有参数,如转速、加速度、制动减速度等(时间 2)。如果缓冲区为空,则可将下一个时间加入队列(时间 3)。

如果缓冲区已满,则将忽略新的设置点(时间 4)。如果设定了对象 6040h(控制字,位:“立即更改设置点”)中的位 5,则控制器将在没有缓冲区的情况下运行;直接实施新的行程命令(时间 5)。

时间



第二个目标位置的过渡程序

下图显示了移至第一个目标位置时第二个目标位置的过渡程序。在该图中,对象 6040h(控制字)的位 5 设为“1”;因此将立即接管新的目标值。



移至目标位置的可能性

如果对象 6040h(控制字)中的位 9 等于“0”,则将首先完全移至当前目标位置。在此示例中,目标位置的最终速度 (6082h) 等于零。如果位 9 设为“1”,则在到达目标位置之前将保持标准速度 (6081h);只有到达目标位置之后才会应用新的边界条件。



可能的行程命令组合

为了更好地概述行程命令,本章列出了各种行程命令组合,并进行了说明。

以下各项适用于下图:
  • 双箭头表示新的行程命令。
  • 开始的第一个行程命令始终是位置 1100 的绝对行程命令。
  • 第二个运动以低速执行,以便清晰地呈现图表。

相对运动准确性降低

将相对运动时关联在一起时,如果未将最终速度设为零,则可能会导致准确性降低。下图说明了相关原因。

每毫秒对当前位置采样一次。有可能在两个样本之间到达目标位置。如果最终速度不等于零,则在到达目标位置后,样本将用作偏移,作为后续运动的基准。因此,后续运动距离可能会比预期更远。

定位移动的边界条件

对象条目

可以在对象目录的以下条目中设定已经到达位置的边界条件:

  • 607Ah:(目标位置):计划目标位置
  • 607Dh:(软件位置限制):挡块的定义(参见软件限位开关一章)
  • 607Ch(零位偏移):指定控制器的零位置与机器的参考点之间的差值(用户定义单位)。(参见“找零”)
  • 607Bh(位置范围限制):复制无限旋转轴的模运算限制
  • 607h(极性):旋转方向
  • 6081h(标准速度):接近位置的最大转速
  • 6082h(末端速度):到达目标位置的速度
  • 6083h(标准加速度):需要的启动加速度
  • 6084h(标准减速度):需要的制动减速度
  • 6085h(快停减速度):在“CiA 402 Power State Machine”的“快停有效”状态下的紧急停止制动减速度
  • 6086h(运动标准类型):行进斜坡类型;如果值为“0”,则加加速不受限制;如果值为“3”,则将 60A4h:1h–4h 的值设为加加速的限值。
  • 60C5h(最大加速度):最大加速度,向末端位置移动时不允许超过该值
  • 60C6h(最大减速度):最大制动减速度,向末端位置移动时不允许超过该值
  • 60A4h(标准加加速),子索引 01h 至 04h:用于指定加加速限值的对象。
  • 通过 607Fh(最大标准速度)和 6080h(最大电机转速)对速度进行限制;较小的值用作限值。
  • 60F2h:(定位选项代码):定义定位行为

用于定位移动的对象

下图显示了定位移动的边界条件中涉及的对象。

用于目标位置的参数

下图显示了用于移至目标位置的参数概览(图形不按比例)。

限制加加速模式和非限制加加速模式

说明

对“限制加加速”和“非限制加加速”模式进行了区分。

限制加加速模式

可通过将对象 6086h 设为“3”实现限制加加速定位。子索引中用于加加速的条目:由此对象 60A4 的 1h–4h 生效。

非限制加加速模式

如果对象 6086h 中的条目设为“0”(默认设置),则将经过“非限制加加速”斜坡。

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