《運動控制技術及應用》課件 項目4-任務1 運動控制模塊初識

2025/3/201【任務目標】通過學習實訓室的伺服驅(qū)動器和簡單運動控制模塊，掌握運動控制模塊的有關基本知識，會工程工具的使用。2025/3/202【任務目標】本任務以FX5-40SSC-S簡單運動控制模塊為學習內(nèi)容，通過學習，達成以下教學目標。1.知識目標（1）了解FX5U-40SSC簡單運動模塊；（2）熟悉MR-JE-10B伺服放大器；（3）理解插補控制概念2.技能目標（1）掌握利用工程工具進行程序的編寫方法；2025/3/203【任務分析】本任務在認識三菱FX5-40SSC-S簡單運動控制模的基礎上。利用該模塊的插補功能和GXWORKS3對簡單運動模塊進行系統(tǒng)配置設定、參數(shù)設定、定位數(shù)據(jù)設定等操作實現(xiàn)控制程序的編寫。通過教師的講授以及引導學生學會查閱有關資料來完成本任務。

2025/3/204【知識準備】一.FX5U-40SSC簡單運動模塊認識1.模塊結構2025/3/205【知識準備】一.FX5U-40SSC簡單運動模塊認識2.性能規(guī)格控制軸數(shù)4軸運算周期1.777ms插補功能2軸、3軸、4軸直線插補2軸圓弧插補控制方式PTP(PointToPoint)控制、軌跡控制(直線、圓弧均可設置)速度控制、速度/位置切換控制、位置/速度切換控制、速度/轉矩控制控制單位mm、inch、degree、pulse定位數(shù)據(jù)600數(shù)據(jù)/軸定位定位方式PTP控制：增量方式/絕對方式速度/位置切換控制：遞增方式/絕對方式位置/速度切換控制：增量方式軌跡控制：增量方式/絕對方式定位范圍絕對方式時-214748364.8～214748364.7(μm)-21474.83648～21474.83647(inch)0～359.99999(degree)-2147483648～2147483647(pulse)增量方式時-214748364.8～214748364.7(μm)-21474.83648～21474.83647(inch)-21474.83648～21474.83647(degree)-2147483648～2147483647(pulse)速度/位置切換控制(INC模式)、位置/速度切換控制時0～214748364.7(μm)、0～21474.83647(inch)0～21474.83647(degree)、0～2147483647(pulse)速度/位置切換控制(ABS模式)時0～359.99999(degree)速度指令0.01～20000000.00(mm/min)、0.001～2000000.000(inch/min)0.001～2000000.000(degree/min)、1～1000000000(pulse/s)加速度處理梯形加減速、S形加減速外線連接方式26針連接器手動脈沖器/INC同步編碼器輸入最大頻率差分輸出型最大1Mpulse/s集電極開路型最大200kpulse/s2025/3/206【知識準備】一.FX5U-40SSC簡單運動模塊認識3.功能（1）原點復位控制（2）主要的定位控制（3）高級定位控制（4）手動控制4.外部輸入信號用連接器的信號排列針排列(從模塊正面看的情況下)引腳編號信號名引腳編號信號名

1無連接14無連接2SG信號接地15SG信號接地3HA手動脈沖器/INC同步編碼器A相/PULSE16HB手動脈沖器/INC同步編碼器B相/SIGN4HAH17HBH5HAL18HBL6無連接19無連接72082192210EMI緊急停止輸入信號23EMI.COM緊急停止輸入信號公共端11DI1外部指令信號/切換信號24DI2外部指令信號/切換信號12DI325DI413COM公共端26COM公共端2025/3/207【知識準備】二.MR-JE-10B伺服放大器1.功能MR-JE-10B伺服驅(qū)動器與前面介紹的MR-JE-10A基本差不多。但MR-JE-10B與上位機控制器（PLC或運動控制模塊等）采用了光纖通訊連接，MR-JE-_B伺服驅(qū)動器是通過控制器和高速同步網(wǎng)絡SSCNETⅢ/H連接。伺服放驅(qū)動器直接從控制器讀取指令，驅(qū)動伺服電機。SSCNETⅢ/H通過采用SSCNETⅢ光纜保持了很強的噪聲耐性，并且實現(xiàn)了全雙工150Mbps高速通信?？刂破骱退欧?qū)動器之間可以實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的實時通信。伺服電機的信息可以儲存到上一級信息系統(tǒng)，也可以用于控制。2025/3/208【知識準備】二.MR-JE-10B伺服放大器2、結構編號名稱、用途1顯示部。在3位7段的LED中顯示伺服的狀態(tài)及報警編號。2軸選擇旋轉開關（SW1）。設定伺服放大器的軸編號。3USB通信用連接器（CN5）。與計算機連接。4輸入輸出信號連接器（CN3）。連接數(shù)字輸入輸出信號。5電池用連接器（CN4）。連接絕對位置數(shù)據(jù)保持用電池。6電池座。請放置絕對位置數(shù)據(jù)保持用電池。7SSCNETⅢ電纜連接用連接器（CN1A）。連接伺服系統(tǒng)控制器或前軸伺服放大器。8SSCNETⅢ電纜連接用連接器（CN1B）。連接后軸伺服放大器。最終軸時，請加上端蓋。9額定銘牌10編碼器連接器（CN2）。連接伺服電機編碼器。11電源連接器（CNP1）。連接輸入電源、內(nèi)置再生電阻、再生選件及伺服電機。12充電指示燈。主電路存在電荷時亮燈。亮燈時請勿進行電線的連接和更換等。13保護接地（PE）端子、接地端子2025/3/209【知識準備】二.MR-JE-10B伺服放大器3.與外圍設備的連接2025/3/2010【知識準備】二.MR-JE-10B伺服放大器4.信號和接線2025/3/2011【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序使用簡單運動模塊進行定位控制所需的程序創(chuàng)建主要有兩種方式一是通過GXworks3軟件里面的工程工具進行，一是完全的通過程序來進行。通過工程工具可以設置參數(shù)、定位數(shù)據(jù)、塊啟動數(shù)據(jù)以及伺服參數(shù)。建議盡量通過工程工具進行創(chuàng)建設置；通過程序進行設置的情況下，將需要使用大量的程序及軟元件，因此復雜且延長掃描時間；此外，連續(xù)軌跡控制或連續(xù)定位控制中改寫定位數(shù)據(jù)的情況下，應提前4組進行改寫。否則，將被作為數(shù)據(jù)未改寫處理。下面以軸1為例進行程序創(chuàng)建步驟說明。（1）對簡單運動模塊設置的系統(tǒng)配置設定、參數(shù)設置進行初始設置。（2）設置簡單運動模塊設置的定位數(shù)據(jù)。（3）控制程序編寫2025/3/2012【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序1.初始設置內(nèi)容初始設置內(nèi)容主要是通過工程工具，進行系統(tǒng)配置、參數(shù)設置、伺服參數(shù)設置。（1）系統(tǒng)配置。2025/3/2013【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序1.初始設置內(nèi)容初始設置內(nèi)容主要是通過工程工具，進行系統(tǒng)配置、參數(shù)設置、伺服參數(shù)設置。（2）參數(shù)設置。參數(shù)主要包括通用參數(shù)、基本參數(shù)、詳細參數(shù)、原點回歸參數(shù)、擴展參數(shù)等，每類參數(shù)中有包含若干個具體的參數(shù)。常見參數(shù)功能含義如表所示。參數(shù)號功能含義Pr.1單位設置；0:mm，1:inch，2:degree，3：pulsePr.2每轉脈沖數(shù)Pr.3每轉移動量Pr.4單位倍率Pr.7啟動偏置速度Pr.8速度上限限制Pr.9加速時間Pr.10減速時間Pr.22輸入信號（上下限位、近點狗、停止）邏輯選擇；0：負邏輯，1：正邏輯Pr.43原點回歸方式；0:近點狗型，4:計數(shù)型①，5：計數(shù)型②，6:數(shù)據(jù)設定型，7：原點信號檢測型Pr.44原點回歸方向；0：正方向，1：負方向Pr.45原點地址Pr.46原點回歸速度Pr.47爬行速度Pr.48原點回歸重試Pr.50 近點狗ON后的移動量Pr.51原點回歸加速時間Pr.52原點回歸減速時間Pr.82強制停止有效/無效；0：有效，1：無效Pr.116上限位FLS信號輸入類型；1：伺服放大器，2：緩沖存儲器Pr.117下限位RLS信號輸入類型；1：伺服放大器，2：緩沖存儲器Pr.118DOG信號輸入類型；1：伺服放大器，2：緩沖存儲器Pr.119STOP信號輸入類型；1：伺服放大器，2：緩沖存儲器2025/3/2014【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序1.初始設置內(nèi)容初始設置內(nèi)容主要是通過工程工具，進行系統(tǒng)配置、參數(shù)設置、伺服參數(shù)設置。（2）參數(shù)設置。基本參數(shù)、原點回歸參數(shù)2025/3/2015【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序1.初始設置內(nèi)容初始設置內(nèi)容主要是通過工程工具，進行系統(tǒng)配置、參數(shù)設置、伺服參數(shù)設置。（3）伺服參數(shù)設置2025/3/2016【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序2.設置定位數(shù)據(jù)（1）運行模式0：定位結束；僅執(zhí)行指定的定位數(shù)據(jù)，并結束定位。1：連續(xù)定位控制；在執(zhí)行完指定的定位數(shù)據(jù)后暫停，然后執(zhí)行下一個定位數(shù)據(jù)。2：連續(xù)軌跡控制；在執(zhí)行指定的定位數(shù)據(jù)后，將不減速停止，而連續(xù)執(zhí)行下一個定位數(shù)據(jù)。2025/3/2017【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序2.設置定位數(shù)據(jù)（2）控制方式控制方式有很多種，這里只列舉了常用的方式，其他方式參見相關手冊。01h：1個軸的線性控制（ABS絕對值）；使1個軸進行從起點地址(當前的停止位置)開始到指定位置為止的定位控制。指定位置為絕對坐標值形式。02h：1個軸的線性控制（INC相對值）；使1個軸進行從起點地址(當前的停止位置)開始到指定位置為止的定位控制。指定位置為對于坐標值形式。03h：1個軸的進行起點地址(當前的停止位置)開始的指定移動量（定長進給）的定位控制。04h/05h:1個軸進行速度控制（正轉/反轉）。0Ah：2個軸的線性插補控制（ABS絕對值）。0Bh:2個軸的線性插補控制（INC相對值）。0Ch:2個軸的線性插補控制（定長進給控制）。0Dh：圓弧插補，輔助點指定的圓弧插補控制（ABS絕對值）。0Eh:圓弧插補，輔助點指定的圓弧插補控制（INC相對值）。2025/3/2018【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序2.設置定位數(shù)據(jù)（3）插補對象軸當在插補控制方式時，才會出現(xiàn)插補對象軸的選項，根據(jù)是2軸還是3軸插補選擇插補對象軸的編號。（4）加/減速時間設置定位時定位速度的加/減速時間。（5）定位地址設定定位控制目標值的地址，其單位根據(jù)Pr1設定的值分別為mm、inch、degree、pulse。（6）圓弧地址只有在控制方式為圓弧插補時才可以進行圓弧地址的設置，可以進行圓弧輔助點或圓弧中心地址的設置。（7）指令速度用預設定在定位過程中指令執(zhí)行的速度大小。2025/3/2019【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序2.設置定位數(shù)據(jù)（3）插補對象軸當在插補控制方式時，才會出現(xiàn)插補對象軸的選項，根據(jù)是2軸還是3軸插補選擇插補對象軸的編號。（4）加/減速時間設置定位時定位速度的加/減速時間。（5）定位地址設定定位控制目標值的地址，其單位根據(jù)Pr1設定的值分別為mm、inch、degree、pulse。（6）圓弧地址只有在控制方式為圓弧插補時才可以進行圓弧地址的設置，可以進行圓弧輔助點或圓弧中心地址的設置。（7）指令速度用預設定在定位過程中指令執(zhí)行的速度大小。2025/3/2020設置項目(軸1定位數(shù)據(jù))設置值(定位數(shù)據(jù)No.1)設置值(定位數(shù)據(jù)No.2)設置值(定位數(shù)據(jù)No.3)運行模式0:結束控制方式01h:ABS直線11軸的直線控制(ABS)06h:正轉：速度/位置速度/位置切換控制(正轉)08h:正轉：位置/速度位置/速度切換控制(正轉)插補對象軸

加速時間No.0:1000減速時間No.0:1000定位地址-20000pulse25000pulse10000pulse圓弧地址é指令速度1000pulse/s2000pulse/s1000pulse/s停留時間300ms0ms300msM代碼984300【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序2.設置定位數(shù)據(jù)示例：在圖示中對軸1的定位數(shù)據(jù)進行設置，一共有3個定位數(shù)據(jù)，每一個定位數(shù)據(jù)的定位控制方式和其他參數(shù)各不相同，如表所示。2025/3/2021【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序3.控制程序編寫（1）機械原點復歸的執(zhí)行2025/3/2022【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序3.控制程序編寫（2）使用了軸1的1軸直線控制的執(zhí)行2025/3/2023【知識準備】三.FX5U-40SSC簡單運動模塊創(chuàng)建程序3.控制程序編寫（3）JOG運行的執(zhí)行2025/3/2024【任務實施】工程工具使用建立新工程，在模塊配置圖中添加FX5U-32MRCPU模塊和FX5-40SSC-S簡單運動控制模塊。2025/3/2025【任務實施】工程工具使用運動控制模塊及伺服參數(shù)設置2025/3/2026【任務實施】工程工具使用運動控制模塊及伺服參數(shù)設置2025/3/2027【任務實施】工程工具使用運動控制模塊及伺服參數(shù)設置2025/3/2028【任務實施】工程工具使用運動控制模塊及伺服參數(shù)設置2025/3/2029【任務實施】工程工具使用第二步：運動控制模塊及伺服參數(shù)設置2025/3/2030【任務實施】工程工具使用