TwinCAT 3通過電機單圈編碼器保存絕對位置

第6頁TwinCATTwinCAT3通過電機單圈編碼器保存絕對位置作者：解宏博職務：華北區(qū)技術工程師公司：BECKHOFF中國郵箱：hb.xie@日期：2022-11-07摘要：對于電機反饋形式選擇，現(xiàn)在大多選擇多圈絕對值編碼器方式，結合TwinCAT靈活的尋原點方式，可以實現(xiàn)不同場合下的應用；但對于電機運動不會超過單圈的情況，每次上電又不想進行尋原點操作，這時候就可以選擇單圈絕對值的電機反饋形式，并且配置起來也很簡單，但由于結合Enc中的參考系統(tǒng)設置，可以使NC針對單圈絕對值編碼器實現(xiàn)更復雜功能，因而本文只介紹參考系統(tǒng)默認增量類型，其他類型在關于參考系統(tǒng)設置文檔中詳細描述。附件：序號文件名備注歷史版本：免責聲明：我們已對本文檔描述的內容做測試。但是差錯在所難免，無法保證絕對正確并完全滿足您的使用需求。本文檔的內容可能隨時更新，如有改動，恕不事先通知，也歡迎您提出改進建議。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. 準備工作 32.1. 網絡接線 33. 操作步驟 33.1. 設置驅動器工作模式 33.2. 更改驅動器的單圈位和多圈位置設置參數(shù) 43.3. 更改NC中參數(shù)設置 53.4. 運行效果 64. 常見問題 94.1. 驅動器工作在位置模式 9

軟硬件版本倍福Beckhoff控制器硬件工控機C6015-0010Ethercat耦合器EK1100伺服驅動器EL7201-0010伺服電機AM8111-0F10-0000控制軟件筆記本和控制器都是基于TwinCAT3.1Build4024.7版本準備工作網絡接線如圖所示，調試筆記本通過網口和C6015-0010的下網口連接，更改兩個網卡在一個網段，添加ads路由；C6015-0010的上網口和EK1100的上網口連接，通過將C6015-0010的上網口安裝Ethercat驅動，然后可以實現(xiàn)C6015-0010和EK1100之間走Ethercat協(xié)議；EL7201-0010掛在EK1100后面；AM8111-0F10-0000通過OCT電纜和EL7201-0010連接。操作步驟設置驅動器工作模式文檔測試時，所設置的驅動器工作模式為速度模式，并且對應需要修改NC-Drive-OutputScailingFactor（Velocity），并且需要注意，更改操作模式后，由于對應驅動的PDO變量更新，因而所有在NC中設置的參數(shù)將丟失，需要重新設置新的參數(shù)。更改驅動器的單圈位和多圈位置設置參數(shù)設置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。經過實際測試，只要多圈位為0位，單圈位可以隨意設置，比如例子里只要比電機編碼器的18位要多，不損失精度即可。更改NC中參數(shù)設置設置NC中ScailingFactor分子為360度，ScailingFactor分母為2^20，即1048576個脈沖，ModuloFactor模值設為360度，EncoderMask編碼器掩碼設為0xFFFFF，EncoderSubMask編碼器子掩碼設置0xFFFFF，ReferenceSystem參考系統(tǒng)設為Increment增量型。運行效果通過NC-Online調試界面進行操作，軸上使能后，點動軸到單圈范圍內的一個位置，然后記錄下來。 激活程序，然后觀察軸位置。軸上使能后，點動軸到單圈范圍內的另一個位置，然后記錄下來。給控制器和驅動器同時下電，然后再上電，觀察軸位置。多次實驗發(fā)現(xiàn)，確實能夠保存電機單圈編碼器的絕對位置值。注意，由于該電機沒有抱閘，因而在激活配置，或者驅動器下電后，軸下電抱閘會有小幅晃動，屬正常現(xiàn)象，因而位置值不會完全一致，但由于電機也動了一下，因而該值還是能反映實際電機位置。經反復測試，可以保存0到一圈范圍，即針對例子中可以保存0-360度范圍。經反復測試，如果單圈位占滿32位，多圈位為0，則可以保存正負半圈位置。常見問題驅動器工作在位置模式對于某些場合，比如需要位置環(huán)在驅動器中，以達到更高的控制效率，驅動器必須工作在位置模式下，這時也可以使用NC保存電機的單圈編碼器位置值。首先，更改驅動器的操作模式為位置模式。 然后設置驅動器單圈位參數(shù)為32位，多圈位參數(shù)為0位。對應更改NC中的參數(shù)設置，其中Enc-Para-ScailingFactorNumarator分子設置為360/（232）=0.00000008381903171539306640625，ScailingFactorDenominator分母設置為1，ModuloFactor模值設為360度，EncoderMask編碼器掩碼設為0xFFFFFFFF，EncoderSubMask編碼器子掩碼設置0xFFFFFFFF，ReferenceSystem參考系統(tǒng)設為Increment 按照驅動器在速度模式下的操作，多次手動控制軸到單圈位置范圍內，然后多次激活，下電上電驅動器進行試驗，發(fā)現(xiàn)也是可以保存電機單圈編碼器絕對位置值的。并且經過反復測試，單圈位和多圈位必須分別是32和0，才能實現(xiàn)正常保存正負半圈，即正負180度/360的范圍。 并且通過測試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置，以及csv或者csp操作模式設置，都不會對單圈保存造成影響，但保存范圍有區(qū)別，保存的是0-1圈，即0-360度/360度。 進一步擴展，對于ax5000和el72的多圈編碼器，都是可以保存正負2048圈，同樣，跟掩碼子網掩碼以及操作模式設置沒有關系。

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