運動控制器“原點返回”的14種模式及參數說明
http://blog.sina.com.cn/s/blog_5e1c82fc01014spf.html
運動控制器“原點返回”的14種模式及參數說明
第一部分 運動控制器“原點返回”的14種模式
1. DOG1 型 ------以DOG開關從ON—OFF 后的第1個零點（Z相）信號作為“原點”
|
圖1. DOG1型原點返回模式 |
對“原點返回”模式各名詞的說明（參見圖1）
① “原點返回”---又稱為“回原點模式”，“回零模式”，“原點回歸模式”，本文統一為“原點返回模式”。
② “原點返回方向”---本文簡稱“正向”。與該方向相反簡稱為“反向”。
③近點DOG開關---也稱為“原點開關”，“看門狗開關”。本文簡稱為“DOG開關”（“DOG開關”為常OFF接法）
④“原點返回速度”------本文簡稱為 “高速”
⑤“爬行速度”—也稱為“蠕動速度”。本文簡稱為“爬行速度”
⑥ 零點信號-------本文簡稱為“Z相信號”。（零點信號就是Z向信號，當編碼器安裝固定后，就是固定位置（對於電機一轉之內的位置而言）
⑦近點DOG ON 后的移動量------本文簡稱為“T行程”
⑧減速停止點------本文簡稱為“A點”
1.1 “原點返回”的動作順序
①“原點返回”啟動,以“高速”運行；
③當DOG 從ON---OFF，從 “爬行速度”減速停止，速度降為零。 又從“零速”上升到“爬行速度”，當檢測到第1個“Z相信號 ”時，該“Z相信號”位置就是“原點”。同時該軸停止在原點位置上。（從“減速停止點A”到“Z相）信號 ”點是定位過程，所以能夠精確定位）
1.2 “原點返回”不能正常執行的原因
（1）從“原點返回啟動位置”到“減速停止點A”這一區間內如果沒有經過 “Z相信號”點一次，（Z相通過信號M2406+20N）,系統會產生報警（ZCT）並減速停止。（ZCT）（錯誤代碼120）. “原點返回”不能正常執行。
（這種情況是“原點返回啟動位置”到“DOG”距離很短。走完DOG的行程還沒經過“Z相信號”，系統無法識別“Z相信號”位置。所以出現錯誤。）這種情況必須選擇DOG2型“原點返回”模式。
（2）.如果DOG=ON ，發出“原點返回”啟動指令，則系統發出“嚴重錯誤”報警。（錯誤代碼1003）。不執行“原點返回”，這種情況必須選擇DOG2型“原點返回”模式。
（3） 在未設置“原點返回重試”功能時， 如果“原點返回”已經完成而再次進行“原點返回”操作，會出現報警（錯誤代碼115）。
（4）“Z相通過信號M2406+20N”如果不=ON,，“原點返回”不完成。
1.3 關於必須經過“Z相信號”的說明：
（1）在執行“原點返回”操作時，必須使伺服電機旋轉一圈以上，使其經過一次“Z相信號點”。（這樣系統就識別“Z相信號點”位置）。在實際操作時，可將機械移動到離開DOG開關有電機旋轉一圈的距離以上。這樣就保證在碰上DOG開關前經過了“Z相信號點”
（2）從“原點返回啟動位置”到“減速停止位置”這一區間內必須經過“Z相信號”點一次，（Z相通過信號=ON M2406+20N）
（3）在絕對原點設置時，必須先用JOG方式移動電機旋轉一圈。使其經過一次“Z相信號點”。
2. DOG2 型 ------以DOG開關從ON—OFF 后的第1個“Z相信號”點作為“原點”
DOG2 型適用於：
（1.）“原點返回啟動位置”與 DOG位置特別近；
（2）“原點返回啟動位置”就停在DOG位置上。
|
圖2. DOG2型原點返回模式
|
2.1 “原點返回”的動作順序
①“原點返回啟動”-------注意“啟動位置”到“爬行減速停止”行程中沒有經過 “Z相信號”這是DOG2型原點返回特別不同的現象；
②碰上DOG=ON, 從高速降低到爬行速度；
③當DOG 從ON---OFF從“爬行速度”減速停止。
④ 從零速啟動以高速反向旋轉一圈，減速停止。再以高速正向運行。
⑤ 當檢測 DOG從ON—OFF的第1個“Z相信號”時， 該“Z相信號”位置就是“原點”。該軸停止在原點位置上。（注意沒有爬行速度段，用所謂“高速直接定位”）
（這種方式反轉一圈的目的，就是要識別一次“Z相信號”；
3. DOG+計數型1
|
圖3. DOG+計數1 型原點返回模式 |
3.1 “原點返回”的動作順序
①“原點返回”啟動,以“高速”正向運行；
②碰上DOG=ON, 從“高速”降低到“爬行速度”；
③從DOG=ON位置點, 以“T行程”設定距離做定位運行;
④定位運行完畢, 再以第1個 “Z相信號”為目標做定位運行.
⑤ 以該“Z相信號”作為原點。
這種“原點返回”模式適用於對原點的位置有要求，而DOG開關安裝位置又被限制的情況。
4. DOG+計數型2
|
圖4. DOG+計數2 型原點返回模式
|
①“原點返回”啟動,以“高速”運行；
②碰上DOG=ON, 從“高速”降低到“爬行速度”；
③從DOG=ON位置點, 以“爬行速度”，按“T行程”設定距離做定位運行;
④ 以該定位完成點作為原點。
（與計數1型的區別是本模式不檢測Z相信號）
這種“原點返回”模式適用於對原點的位置有要求，而DOG開關安裝位置又被限制的情況。
5 DOG+計數型3
|
圖5. DOG+計數3 型原點返回模式
|
1. 碰上DOG=ON, 從“原點返回速度”降低到“爬行速度”；
5.1 “原點返回”的動作順序
①“原點返回”啟動；注意“啟動位置”到“爬行停止”行程中沒有經過“Z相信號”。
②當DOG 從ON---OFF 減速停止。
③ 從零速啟動以“高速”反向旋轉一圈，減速停止。 再以“高速”正向運行；
④從DOG=ON位置點, 以“T行程”設定距離做定位運行;
⑤定位運行完畢, 再以第1個“Z相信號”為目標做定位運行.（注意：沒有爬行速度）
⑥ 以該“Z相信號”點作為原點。
這種“原點返回”模式適用於啟動位置距離DOG位置很近。而且對原點的位置有要求，但DOG開關安裝位置又被限制的情況。
6. 絕對原點設置1---以執行“原點返回”啟動時的“指令位置”為原點
|
圖6. 絕對原點設置1
|
6.1 “原點設置”
（1）. 將機械系統移動到預定的“原點位置”；
（2） 通過程序發出“原點返回”啟動 指令；
（3） 指令位置就為“原點”。
（絕對位置原點設置必須配置電池。）
7. 絕對原點設置2----1. 以執行“原點返回”啟動時的“實際機械位置”為原點
|
圖7 絕對原點設置2
|
7.1 “原點設置”
（1）. 將機械系統移動到預定的“原點位置”；
（2） 通過程序發出“原點返回”啟動 指令；
（3） “實際機械位置”即為“原點”。
（絕對位置原點設置必須配置電池。）
8. 長擋塊型DOG開關“原點返回”1
|
圖8. 長擋塊型DOG開關“原點返回”1
|
8.1 “原點返回”的動作順序
① 正向啟動以“高速”運行，DOG=ON立即減速停止。
② 反向啟動，以“高速”運行；
③（從反向啟動到DOG=OFF區間，如果經過了一“Z相信號”點）當DOG=OFF時，立即減速停止；
④以“爬行速度”正向運行，當DOG=ON后,檢測到的第1個“Z相信號”點即為原點。
這種原點返回方式適應於DOG開關擋塊過長而希望就近設置原點的場合。
9 長擋塊型DOG開關“原點返回”2
|
圖9. 長擋塊型DOG開關“原點返回”2
|
9.1 “原點返回”的動作順序
① 反向啟動，以“高速”運行；（注意啟動位置在DOG=ON 的位置上）
②（從反向啟動到DOG=OFF區間，如果經過了一“Z相信號”點）當DOG=OFF時，立即減速停止；
④以“爬行速度”正向運行，當DOG=ON后,檢測到的第1個“Z相信號”點即為原點。
（與第8種方式的區別就在於啟動位置）
10. 長擋塊型DOG開關“原點返回”3
|
圖10. 長擋塊型DOG開關“原點返回”3
|
10.1 “原點返回”的動作順序
① 正向啟動，以“高速”運行，
② DOG=ON，減速停止。
③ 反向啟動，“高速”運行；
（從反向啟動到DOG=OFF區間，如果沒有經過了一“Z相信號”點）當DOG=OFF時，並不減速停止，繼續“高速”運行；
④ 當檢測到一“Z相信號”后減速停止；
⑤以“爬行速度”正向運行，當DOG=ON后,檢測到的第1個“Z相信號”點即為原點
11 長擋塊型DOG開關“原點返回”4
|
圖11. 長擋塊型DOG開關“原點返回”4
|
11.1 “原點返回”的動作順序
① 反向啟動，以“高速”運行；（注意啟動位置在DOG=ON 的位置上）
②（從反向啟動到DOG=OFF區間，如果沒有經過了一“零點信號”點）當DOG=OFF時，繼續運行；
③ 當檢測到一“Z相信號”點后減速停止；
④以“爬行速度”正向運行，當DOG=ON后,檢測到的第1個“Z相信號”點即為原點。
（與第10種方式的區別就在於“啟動位置”和反向運行時未檢測到“Z相信號”）
長擋塊型DOG回原點 -----都有一反向運行，其目的都是要識別“Z相信號”點。
這種情況對於DOG擋塊行程長，而在DOG擋塊后又沒有運動空間，原點必須設置在DOG擋塊區間內的機械實用。
|
圖12. 阻擋型“原點返回1”
|
12. 阻擋型回原點1
12.1 “原點返回”的動作順序
①“原點返回”啟動,以“高速”運行；
②碰上DOG=ON, 從“高速”降低到“爬行速度”；
③在“爬行運動”期間，開始檢測轉矩值，當轉矩值大於預先設定的“轉矩限制值”時，“在轉矩限制中”信號=ON,此時電機的實際位置即為 “原點”. 同時該軸停止在原點位置上。
13. 阻擋型回原點2
|
圖13. 阻擋型“原點返回2”
|
13.1 “原點返回”的動作順序
①“原點返回”啟動,以“爬行速度”運行；
②在爬行運動期間，開始檢測轉矩值，當轉矩值大於預先設定的“轉矩限制值”時，“在轉矩限制中”信號=ON,此時電機的實際位置就被定義為 “原點”。同時該軸停止在原點位置上。
14 限位開關型回原點
|
圖14. 限位開關型原點返回
|
14 .1 “原點返回”的動作順序
①“原點返回”啟動,以“高速”運行；
②碰上限位開關=OFF（限位開關接法常ON）, 減速停止
③以“爬行速度”反向運行，當檢測到限位開關=ON(脫開限位開關) 即 減速停止
④ 以“爬行速度”反向運行，當檢測到第1個“Z相信號”信號時，該“Z相信號”位置就是“原點”。 同時該軸停止在原點位置上。
第二部分 “原點返回”操作的主要參數
1. 對參數的一般說明
⑴ HPR Dirction------“原點返回”方向；（可選擇正向或反向）
⑵ HPR Method------“原點返回”方式（有10種方式）
⑶.Home position Address---原點地址 設置“原點返回”完成后原點的當前值，推薦設定值為“上極限”或“下極限”。
⑷. HPR Speed-------“原點返回”速度
⑸.Creep Speed-------- 爬行速度
⑹Travel Value after Proximity Dog ON------近點 Dog ON 之后的移動行程
⑺Parameter Block Setting---------參數塊選擇（該參數塊內容另行設置）
⑻.HPR retry Function--------“原點返回”重試功能。
⑼．Dwell time at HPR retry----“原點返回”重試功能中在換向點的停留時間。
⑽ Home Position Shift Amount-----原點位置調整量
⑾ Speed Set at Home Position Shift------執行“原點位置調整”時 的速度。
⑿ Torque Limit Value at Creep Speed----在“爬行速度”段的轉矩限制值
⒀ Operation for HPR incompleition-----當“原點返回”未完成時的操作選擇（執行伺服程序還是不執行伺服程序）
2. 對重要參數的說明
（1）HPR retry Function--------“原點返回”重試功能。
|
圖15 “原點返回”重試功能 |
“原點返回”重試功能 適用於以下工作場合：
原點已經建立，但機械系統已經（在“原點返回”方向）越過了原點位置。再朝“原點返回”方向運行就碰不上DOG。常規的作法是用JOG模式將機械系統移動返回到“DOG”之前。再執行“原點返回”操作.
為了簡化這種情況下的操作. “原點返回”重試功能的運行模式如下:
①(機械系統現處於（在原點返回”方向越過了原點的位置) 以“高速”正向運行
② 碰上“限位開關”后減速停止。同時在停止點停留由參數“Dwell time at HPR retry”設定的時間。
③ 以“高速”反向運行；
④ 碰上“DOG開關”的“ON—OFF 點”減速停止。同時在停止點停留由參數“Dwell time at HPR retry”設定的時間。
⑤ 按“DOG1”方式執行“原點返回”。
執行“原點返回重試功能“就簡化了按常規作法的用JOG將機械系統移動返回到“原點位置”之前，再執行“原點返回”的人為操作步驟。但這種方法也不適用“限位開關”距離很遠的場合。
（2） Home Position Shift Amount-----原點位置調整量
在實際操作模式中，如果建立的“原點”不能滿足實際機械的需要，原點需要前后調整時，此參數就滿足了這種需求。
|
圖15.“原點位置”調整量
|
2.1 設置了“原點位置調整量”時的運動順序
① 常規“原點返回”完成；
② 根據“原點位置調整量”的正負值，確定運動方向。
③ “原點位置調整量”=正值，以高速按“原點位置調整量”正向定位；定位完成的位置為“原點”；
④“原點位置調整量”=負值，以高速按“原點位置調整量”反向定位；定位完成的位置為“原點”；
第三部分 MT-2 軟件固定參數的設置
MT-2 軟件參數的設置
|
|
（1） Unit Setting-------單位選擇
(0—mm, 1---inch 2—degree 3—pls)
（2）Number of pulses per Revolution-----每轉脈沖數
此參數指 各軸伺服電機編碼器的分辨率----即編碼器每轉一圈所發出的脈沖數。（由電機技術規格確定）
如果控制軸是變頻器----則是其電機軸所配置編碼器的脈沖數/轉乘4 (4倍頻)（要參閱變頻器說明書）
（3） Travel value per Revolution-----每轉行程
本參數用於設置“實際電機一轉”其所驅動的機械（如工作台，輥筒等）運動的距離。其單位根據“Unit Setting”
選擇的單位確定。
如果“計量單位”是mm------則設置 伺服電機旋轉1轉，機械（如工作台，輥筒等）實際移動的距離（已經含有減速比，絲杠螺距等因素），單位是μm。
如果“計量單位”是PLS------則設置 指令伺服電機旋轉1轉所需要的脈沖數。這個參數是根據機械實際移動距離確定。（此參數與“每轉脈沖數”的關系由系統內部計算，設置此參數時不需考慮與“每轉脈沖數”的關系）
例： 減速比=6 輥筒直徑= 405mm
則電機每轉機械移動的距離 L
L=(405*π)/6
=211.95mm；
如果選擇 1mm=100pls 則1pls=0.01mm（精度根據機械要求確定）
則 211.95mm =21195 pls 注意計算中只有“減速比和輥筒直徑，與其他因素無關”
“21195”就是應該設置的“每轉行程”參數值。
其意義就是“系統發出“21195”脈沖，電機旋轉一圈”
假設 AL----參數值
L----輥筒周長
N---減速比
B----分辨率(脈沖/mm)
則 AL= (L/N)* B
（3）Backlash compensation-----反向間隙補償.
指由於機械(齒輪)傳動間隙,在運動換向后,實際行程小於指令行程.為此需要對其追加運行指令----即所謂“補償”。
（4）Upper Stroke limit
Lower Stroke limit
行程上、下限位 ------設定機械系統的行程范圍。
（5）Command in-position-----指令到位范圍
指令到位范圍= 指令定位位置—實際當前位置
即“指令定位位置”與“實際定位位置”之差小於本參數設定的范圍時，系統就認為“定位完成”。