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第二部分伺服培训资料.pdf

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第二 部分 伺服 培训资料
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244 学习目标: ■ 集成运动控制系统的基本组态 集成运动控制系统的基本组态 集成运动控制系统的基本组态 集成运动控制系统的基本组态 ■ 轴的连接测试及调节试运转 轴的连接测试及调节试运转 轴的连接测试及调节试运转 轴的连接测试及调节试运转 ■ 运动控制指令的使用 运动控制指令的使用 运动控制指令的使用 运动控制指令的使用 ■ 电子齿轮功能 电子齿轮功能 电子齿轮功能 电子齿轮功能 ■ 使用图形编辑器实现电子凸轮功能 使用图形编辑器实现电子凸轮功能 使用图形编辑器实现电子凸轮功能 使用图形编辑器实现电子凸轮功能 245 集 成 运 动 控 制 动 手 实 验 这一节为您更好地了解 ControlLogix 平台的先进之处提供了一个很好的机会。 在接下来 的章节中您将需要做一些实验并亲自完成这些动手练习。 在 这 个 实 验 中 您 将 完 成 在 这 个 实 验 中 您 将 完 成 在 这 个 实 验 中 您 将 完 成 在 这 个 实 验 中 您 将 完 成 使用 RSLogix5000软件和 Ultra3000(或 Kinetix6000)伺服驱动器完成这些动手实验。 这些实验的目的是让您更好地了解这些产品最新的特点。 这 些 实 验 可 以 实 现 这 些 实 验 可 以 实 现 这 些 实 验 可 以 实 现 这 些 实 验 可 以 实 现 : : : :  轴的连接测试及调节试运转  轴使能和轴回原点  点动轴和停止轴  电子齿轮和电子凸轮 谁 应 该 完 成 这 个 实 验 谁 应 该 完 成 这 个 实 验 谁 应 该 完 成 这 个 实 验 谁 应 该 完 成 这 个 实 验 这些动手实验是为那些已经对罗克韦尔自动化集成架构产品比较了解并且已经使用过 RSLogix5000软件的工程人员。 认 识 您 眼 前 的 实 验 设 备 认 识 您 眼 前 的 实 验 设 备 认 识 您 眼 前 的 实 验 设 备 认 识 您 眼 前 的 实 验 设 备 现在,摆在您眼前的是 ControlLogix 演示箱(带有 SERCOS Ultra3000伺服驱动器) ,它 包含了实验中所要用到的硬件设备。特别指出,您将使用演示箱中的 ControlLogix 控制器、 SERCOS接口模块、Ultra3000 伺服驱动器,EtherNet/IP 以太网通讯模块和 Y系列交流伺服 电动机来完成下面的实验。那么,让我们在开始实验前花一分钟时间来认识这些设备。  1756-L55 控制器两个 控制器两个 控制器两个 控制器两个  1756-M08SE SERCOS 光纤接口模块一个 光纤接口模块一个 光纤接口模块一个 光纤接口模块一个  1756-ENBT 以太网 以太网 以太网 以太网通讯模块一个 通讯模块一个 通讯模块一个 通讯模块一个  1756-OB16D 数字量输出模块一个 数字量输出模块一个 数字量输出模块一个 数字量输出模块一个  2098-DSD-005-SE Ultra3000 伺服驱动器两个 伺服驱动器两个 伺服驱动器两个 伺服驱动器两个  Y-1002-2-H 交流伺服电动机两台 交流伺服电动机两台 交流伺服电动机两台 交流伺服电动机两台 有了这些硬件设备,再配合 RSLinx 和 RSLogix5000 软件的使用,您就可以感受到集成 运动控制带给我们的简单、灵活与高效。 246 典 型 应 用 实 例 典 型 应 用 实 例 典 型 应 用 实 例 典 型 应 用 实 例 如今,包装服务的要求与日俱增,为了满足需要,您可能在最近的一次拍卖会中购买了 50 台收缩薄膜包装机。这些机器的机械系统非常耐用,但控制系统则显得有些陈旧。机器 的工作原理十分简单:包装箱放在进给传送带上并运送到切刀区,在这里会有松紧度适当的 塑料薄膜送入此区。薄膜来自一个卷筒并能够将包装箱完全包住。切刀的旋转与进给传送带 的速度保持同步(机械连接) ,然后它将包装箱的前端和后端用薄膜封起来。而封装的后端 就成为传送带下一个包装箱的前端。接着,包装箱将薄膜收缩并裹紧它的加热通道来实现塑 封。下图简单的示意了包装机的工作过程。图中省略了薄膜卷筒和涂抹器机械。 包 装 机 运 动 控 制 系 统 当前的机械设计需要操作员来停机,而且当出现更换包装箱尺寸的要求时,仍需要通过 调整滑轮机械来实现切刀和进给传送带的速度同步。这将导致成本的提高并降低生产率。 现有控制系统由下列设备组成 现有控制系统由下列设备组成 现有控制系统由下列设备组成 现有控制系统由下列设备组成: : : :  直流电动机和驱动器(与进给传送带连接) 。速度是通过电位器控制。所有其它的速度 同步都通过机械机构来完成  PLC 用来控制机械的顺序逻辑  切刀和加热通道由独立的温度控制器进行控制 您需要具有下列优点的控制系统 您需要具有下列优点的控制系统 您需要具有下列优点的控制系统 您需要具有下列优点的控制系统: : : :  将运动,顺序逻辑和精确温度控制(PID)进行集成,从而省却了独立的温度控制器  一个可扩展的系统,如果将来需要加入取放货物单元或者控制多台机器,该系统具有将 轴扩展到更多的能力 247  为今后连接到罗克韦尔自动化可视化产品提供途径  为今后连接到用于生产规划以及配方下载的车间级网络提供途径  可以有效的与现有车间级原材料处理系统(由 Logix 控制)进行同步 您会马上认识到带有 您会马上认识到带有 您会马上认识到带有 您会马上认识到带有 Ultra3000 伺服 伺服 伺服 伺服驱动器的 驱动器的 驱动器的 驱动器的 Logix 集成运动控制解决方案 集成运动控制解决方案 集成运动控制解决方案 集成运动控制解决方案 将提供以上所有功能甚至对您意味着更多 将提供以上所有功能甚至对您意味着更多 将提供以上所有功能甚至对您意味着更多 将提供以上所有功能甚至对您意味着更多! ! ! ! ! ! ! ! 248 5.1 集成运动控制系统的基本组态 在这个实验中,我们将向您介绍 Logix 产品家族。在实验中您将做到: ● 创建一个工程 ● 组态控制器 ● 组态所需要的 I/O 模块 您将启动 RSLogix 5000 编程软件,使用它对控制器进行编程。在计算机的桌面上,双 击 RSLogix 5000 图标 ,RSLogix 5000屏幕出现,进行如下实验: 5.1.1 创 建 一 个 新 的 工 程 在实验的这部分中,您将创建一个使用 ControlLogix 控制器的离线程序。 1. 单击 File->New,您会看到 New Controller(新建控制器)界面。 2. 如图 5-1 所示键入参数,单击 OK。 图 5-1 新 建 工 程 对 话 框 控制器项目资源管理器出现在 RSLogix5000窗口的左端,并出现一个控制器 Lab1 的文 件夹。您现在已经创建完成了第一个控制器项目文件。此时,没有 I/O、标签数据库、或者 是同控制器文件关联的逻辑,如图 5-2 所示。 249 图 5-2 创 建 完 成 的 工 程 显 示 界 面 注意 注意 注意 注意: : : :控制器项目资源管理器在您的控制器文件中以图形的形式出现。该显示包括一个 树形文件夹和包含所有当前控制器文件中关于程序和数据信息的文件。 该文件树中缺省的主 要文件夹是: 控制器文件夹-包含控制器范围标签,控制器故障处理程序和上电处理程序。 任务-文件夹中显示的任务。每个任务包括带有多个程序范围标签的程序。 趋势图-文件夹中显示的趋势图。 数据类型-显示预定义和用户定义的数据类型。用户定义的数据在这个文件夹中创建。 I/O 组态-包含关于该控制器文件的硬件组态信息。它保持了控制器组态用于通讯的模 块层次结构。 3. 从控制器项目资源管理器中,在 Controller Lab1 上右击并且如图 5-3 所示选择 Properties(属性) : 图 5-3 选 择 控 制 器 属 性 选 项 4. 当以下的屏幕出现时,选择 Date/Time(日期/时间)选项卡并且单击 Make this 250 controller the Coordinated System Time master(令此控制器为协调系统时间主站)的复选框, 如图 5-4 所示。 图 5-4 选 择 CST 对 话 框 注意 注意 注意 注意: : : :协调系统时间 CST(Coordinated System Time) 协调系统时间为所有位于 Logix5000 框架中的模块制定了一个同步时间值。设置 CST 可以使一个框架中的控制器成为主控制器。 这使得该控制器负责对框架中的所有模块进行时 间标记和同步。 CST 是一个 64 位的值,该值显示从主令时间被设置起所经过的微秒数。设置 CST 将有 以下功能:存在于同一个 Logix5000 框架中的所有模块将与主控制器中的 CST时间值同步。 5. 单击 Apply(应用) ,然后单击 OK退出对话框。 5.1.2 组 态 SERCOS 接 口 模 块 在实验的这个部分中,您将组态一个 SERCOS 接口模块。 1. 在控制器项目资源管理器中 I/O Configuration (I/O组态) 上右击并且选择 New Module (新建模块) ,如图 5-5 所示。 图 5-5 选 择 新 建 模 块 对 话 框 2. 当出现 Select Module Type(选择模块类型)对话框时,单击 Clear All(清除所有模 块)按钮,如图 5-6 所示。 251 图 5-6 选 择 模 块 类 型 对 话 框 3. 单击 Motion(运动控制)复选框,选择 1756-M08SE 并且单击 OK,如图 5-7 所示。 图 5-7 运 动 控 制 模 块 列 表 注意 注意 注意 注意:根据控制轴数目的不同存在多个 SERCOS 模块可供选择。罗克韦尔自动化提供 可升级的解决方案以满足您的使用要求,来对您的投资获得最大的回报。 4. 当出现如图 5-8 所示对话框时,输入以下组态参数,然后单击 Next(下一步)两次。 252 图 5-8 1756-M08SE 模 块 属 性 对 话 框 5. 在 SERCOS Interface(接口)选项卡上,选择 Cycle Time(周期时间)为 1 ms,Transmit Power(SERCOS 环网传输功率)设置为 High(高) ,然后单击 Finish(完成) ,如图 5-9 所 示。 图 5-9 选 择 周 期 时 间 对 话 框 注意 注意 注意 注意:伺服驱动器需要硬件使能,如果使用 Ultra3000 伺服驱动器,则驱动器上的使能 端子与机架 0 号槽的数字量输出模块 8 号输出点连接,请在 I/O Configuration(I/O 组态)中 添加一个 1756-OB16D 数字量输出模块,并在 Controller Tag(控制器标签)中将模块的第 8 位置 1,如果使用 Kinetix6000 伺服驱动器演示箱,则需要将 Axis1 Enable(演示箱右下侧的 驱动器使能开关)拨为满顺时针位置。 至此,您已经完成了 Logix SERCOS 接口模块的组态。下面的步骤将帮助您完成伺服驱 动器的组态。您将注意到在 Logix 中一个伺服驱动器就像一个 I/O 模块,并且 SERCOS环网 被看作是背板的扩充,而背板则为运动控制提供通讯路径。 5.1.3 组 态 伺 服 驱 动 器 在实验的这部分中,您将学会如何组态伺服驱动器。 1. 在控制器项目资源管理器中,右击 1756-M08SE模块并且选择 New Module(新建模 块) 。 2. 如图 5-10 所示,在出现的模块菜单上,选择 2098-DSD-005-SE,单击 OK。 253 图 5-10 添 加 2098-DSD-005-SE 伺 服 驱 动 器 如果要添加 Kinetix6000 伺服驱动器,则选择 2094系列的驱动器,如图 5-11所示。 图 5-11 添 加 Kinetix6000 伺 服 驱 动 器 3. 在 Module Properties(模块属性)对话框中,输入 Name(模块名称)和 Node(节点 号码)参数,如图 5-12 所示: 图 5-12 组 态 Ultra3000 伺 服 驱 动 器 注意 注意 注意 注意:它的名称可以指定为您机器的特殊部分或者是能简化机器程序理解的任何名称。 节点号应该与集成轴模块前端的 Ultra3000 拨码开关一致。 254 4. 单击 Next(下一步)按钮两次,出现如图 5-13 所示对话框: 图 5-13 节 点 设 置 对 话 框 5. 单击 New Axis(新建轴)按钮,输入轴名称,然后单击 OK,如图 5-14 所示。 图 5-14 新 建 轴 对 话 框 6. 在 Node1(节点 1)的下拉菜单中,选择 Axis0(轴 0) ,然后单击 Finish(完成) , 如图 5-15 所示。 图 5-15 设 置 轴 0 完 成 的 对 话 框 7. 重复步骤 1到 6,但以下参数需要修改: 步骤 3:指定驱动器名称 DSD_005_SE_2 步骤 4:指定节点号为 2 步骤 6:在下拉菜单中指定 Axis1(轴 1) 255 5.1.4 组 态 一 个 新 的 运 动 组 1. 从控制器项目资源管理器中,在 Motion Groups(运动组)文件夹上右击并且选择 New Motion Group(新建运动组) ,如图 5-16 所示。 图 5-16 选 择 新 运 动 组 选 项 2. 按如图 5-17 所示组态参数,然后单击 OK。 图 5-17 新 建 运 动 组 组 态 参 数 3. 从控制器项目资源管理器中,在 Motion Group(运动组)上右击并且选择 Properties (属性) 。 4. 当 Motion Group Properties (运动组属性) 对话框出现时, 单击每个轴并且使用 Add→ 按钮将每个轴分配到运动组中, 您还可以直接使用拖拽的方式将已经建立好的新轴拖进运动 组中。 5. 单击 Apply(应用)并且检验出现的如图 5-18 所示对话框: 256 图 5-18 轴 分 配 对 话 框 6. 单击 Attribute(属性)选项卡。 7. 确认 Auto Tag Update(自动更新标签)中是 Enabled(使能) ,如图 5-19 所示,并且 单击 OK退出对话框。 图 5-19 确 认 自 动 更 新 标 签 栏 中 是 使 能 5.1.5 组 态 运 动 轴 的 属 性 1. 从控制器项目资源管理器中,在 Axis0(轴 0)上右击并且选择 Properties(属性) , 如图 5-20 所示。 257 图 5-20 选 择 轴 属 性 选 项 2. 当轴属性对话框出现时,选择 Drive/Motor(驱动器/电动机)选项卡。 3. 单击 Amplifier Catalog Number(放大器目录号)的下拉菜单并且按如下选择 2098-DSD-005-SE,如图 5-21 所示。 图 5-21 选 择 驱 动 器 类 型 4. 单击 Change Catalog(改变目录)按钮。 5. 在 Change Catalog Number(改变目录号)对话框中,从 Family(家族)下拉菜单中 选择 Y系列电动机类型,如图 5-22 所示。 258 图 5-22 电 动 机 类 型 列 表 6. 在出现的 Catalog Number(目录号)列表中,选择 Y-1002-2-H,然后单击 OK,如图 5-23 所示。 图 5-23 选 择 电 动 机 类 型 选择电动机的目录号可以使 Logix 控制器预先读入轴组态所需要的信息, 简化并减少了 典型伺服系统需要的组态过程。 注意 注意 注意 注意:您并不需要输入电动机铭牌信息或者任何其它电动机参数,只要选择了电动机的 目录号即可。 7. 检验出现如图 5-24 所示的 Drive/Motor(驱动器/电动机)选项卡,然后单击 OK 退 出轴属性对话框。 Axis1(轴 1)的组态同此。 。 。 。 图 5-24 设 置 完 成 的 驱 动 器/ 电 动 机 选 项 卡 259 5.1.6 下 载 RSLogix5000 工 程 1. 在工具栏菜单中,选择 File>Save。 2. 在工具栏菜单中,选择 Communication>Who Active。 3. 当 Communication>Who Active窗口出现时,点开 AB_ETHIP-1,然后按如图 5-25 所 示选择在 ControlLogix 框架中槽 1 的控制器: 图 5-25 选 择 控 制 器 4. 单击 Download。 您的工程被下载了并且 RSLogix5000 同控制器在线运行。 恭喜您! 您已经在 Logix 下完成了伺服驱动器和伺服电机的组态。 该系统为伺服环增益、 限值、故障动作和工程单位组态了缺省值。可以看到在轴属性对话框中还有其它选项卡提供 不同的功能。如果缺省值适合您的应用,您应该准备在机器上编制程序。 以下的步骤将使您为一个轴执行一个简单的运动命令,使您体验该系统的简易性。 5.1.7 执 行 简 单 的 运 动 命 令 1. 在工具栏菜单中,选择 Tools>Motion Direct command。 2. 选择 MSO(运动轴使能)指令并且在轴下拉菜单中选择 Axis0(轴 0) ,如图 5-26 所 示。 260 图 5-26 选 择 轴 0 直 接 执 行 命 令 3. 单击 Execute(执行)按钮。此时轴应该被使能,所有模块的 LED应为保持绿色。 4. 选择 MAM(运动轴移动)指令,在 Position(轴移动位置距离)和 Speed(轴旋转 速度,不大于 50)两个参数中写入合适的数值,如图 5-27 所示对指令进行组态: 图 5-27 组 态 MAM 指 令 要 执 行 的 运 动 5. 按下 Execute(执行)按钮并且观察轴的运动。 6. 选择 MSF(运动轴关闭)指令并且按下 Execute(执行)按钮以关闭轴使能。 7. 在工具栏菜单中,选择 File>Save。 总结我们完成的任务 总结我们完成的任务 总结我们完成的任务 总结我们完成的任务: : : : 您已经完成了一个伺服系统的组态并且可以准备为您的机器编程。注意 注意 注意 注意:不需要其它额 外的软件包(传统的伺服系统需要驱动器组态软件和控制器组态软件) 。此外,也不需要额 外的控制器来执行运动控制功能的操作。如您所见, Logix 控制器要优于传统的 PLC 并且集 261 成了运动控制功能。Kinetix 集成运动控制解决方案提供了最佳的性能,帮您节省了投资。 它的设计优点是: 简化并且减少了典型运动系统需要的硬件构成数量。 简化并且减少了控制系统需要的软件构成数量。 该系统的组态,编程和故障检测仅需要 RSLogix5000。 简化并且减少了运动系统需要的组态。 简化并且减少了运动控制系统的编程。 请查看我们其它的实验来学习关于这个主题更多 的内容。 简化并且减少了运动控制系统的维护, 提供了获得低维修时间的方法并且您可以获得自 动诊断功能。请查看我们其它的实验来学习关于这个主题更多的内容。 集成到您操作员接口,企业系统以及更多场合。 262 5.2 轴的连接测试及调节试运转 实验 2是实验 1的继续。它将通过执行下面的操作向您介绍如何轻松进行轴的试运转。 ●轴的连接测试 ●轴的调节试运转 在实验的这个部分,您将在 RSLogix5000 软件中通过访问轴的 Hookup(连接)和 Tune (调节)属性来进行轴的连接测试和调节试运转,它将帮助您避免错误以及引导您进行适当 的系统调节。 5.2.1 轴 的 连 接 测 试 连接测试可以帮助您检验轴的 Marker(标记位信号)和 Feedback(编码器反馈信号) 是否与伺服驱动器正确连接,并对轴旋转的正方向进行规定。 1. 在控制器项目资源管理器上,右击 Axis0(轴 0)然后选择 Properties(属性) 。 2. 在轴属性对话框中,选择 Hookup(连接)选项卡。 3. 在 Test Increment(测试增量)对话框中,输入 1,如图 5-28 所示。 图 5-28 测 试 增 量 对 话 框 4. 在运行 Hookup(连接)选项卡上的任何测试之前,检验 Ultra3000 伺服驱动器的状 态: 数字显示器显示 4; Network Status(网络状态)指示灯保持绿色。 如果为 Kinetix6000 伺服驱动器,则应检查以下状态: 数字显示器显示 4; Bus(总线)指示灯绿色闪烁; Comm(通讯)指示灯保持绿色; Axis1 Enable(驱动器使能开关,演示箱右下侧)为满顺时针位置。 5. 选择 Test Marker(测试标记位)按钮并在如图 5-29 所示的对话框中选择 Yes。 263 图 5-29 连 接 测 试 确 认 保 存 对 话 框 6. 按照对话框中的说明用手将轴转动一下,如图 5-30 所示。 图 5-30 测 试 标 记 位 操 作 说 明 对 话 框 7. 检验 Command Status(命令状态)显示为 Command Complete(命令完成) ,如图 5-31 所示。 图 5-31 测 试 完 成 状 态 8. 单击 OK完成测试。 9. 单击 Test Feedback(测试反馈)按钮.,出现如图 5-32 所示对话框,用手沿正方向旋 转轴。 264 图 5-32 测 试 反 馈 操 作 说 明 对 话 框 10. 用手将轴转动一下,得到 Command Complete(命令完成) ,如图 5-33 所示。 图 5-33 测 试 完 成 状 态 11. 单击 OK完成测试。 12. 选择 Test Command & Feedback(测试命令和反馈)按钮。 13. 单击 RSLogix5000信息对话框中的 Yes按钮。 14. Online Command(在线命令)对话框将出现执行 Execting(执行中) ,如图 5-34 所 示。 图 5-34 执 行 状 态 信 息 框 15. 单击 Online Command(在线命令)对话框中的 OK按钮。 16. 如果轴旋转方向正确则选择 Yes按钮,如图 5-35 所示。 17. 单击 Online Command(在线命令)对话框中的 OK按钮。 18. 单击 RSLogix5000对话框中的 OK按钮。 265 图 5-35 确 认 正 方 向 对 话 框 19. 对 Axis1(轴 1)重复进行第 1至 18步。 5.2.2 轴 的 调 节 试 运 转 轴调节过程可以帮助您完成对轴的试运转。 1. 在控制器项目资源管理器上,右键 Axis 0(轴 0)并选择 Properties(属性) 。 2. 单击 Dynamic (动态) 选项卡, 观察并记录轴的 Maximum Speed (最大速度) 、 Maximum Acceleration(最大加速度) 、Maximum Deceleration(最大减速度)值,如图 5-36 所示。 图 5-36 动 态 选 项 卡 属 性 设 置 3. 在轴属性对话框中,选择 Tune(调节)选项卡,其中 Travel Limit(行程限值)表示 调节过程不允许超出的行程范围,Speed(速度)代表调节速度,并按照如图 5-37 所示的参 数进行组态。 图 5-37 轴 调 节 选 项 卡 属 性 设 置 266 适当的调节速度应是最大动态速度的 80%到 40%。Logix 软件将基于您的电机和驱动 器选择计算出最大动态速度。由 Dynamics(动态)选项卡中的 Maximum Speed(最大速度) 63.75,经计算得出该值的 80%等于 51(63.75×0.80=51) 。 4. 在运行调节之前检查 Ultra3000 伺服驱动器如下的状态: 数字显示器显示 4; Network Status(网络状态)指示灯保持绿色。 如果为 Kinetix6000 伺服驱动器,则应检查以下状态: 数字显示器显示 4; Bus(总线)指示灯绿色闪烁; Comm(通讯)指示灯保持绿色; Axis1 Enable(驱动器使能开关,演示箱右下侧)为满顺时针位置。 5. 当出现对话框时选择 Start Tuning(开始调节)并单击 Yes。 6. 当出现如图 5-38 所示对话框时单击 Yes。 图 5-38 确 认 在 线 执 行 命 令 7. 当调节结束时,将弹出 Tune Results(调节结果)对话框,如图 5-39 所示。 图 5-39 调 节 结 果 对 话 框 注意 Position Loop Bandwid(位置环带宽)表示的是运动轴位置给定的响应速度,一般 来说,带宽越高,响应越快。Load Inertia Ratio(负载惯量比)表示的是负载惯量和电机惯 量之间的比值。 8. 当出现 Apply Tune(应用调节)对话框时,选择 OK,如图 5-40 所示。 图 5-40 应 用 调 节 对 话 框 9. 选择 OK按钮来确认调节参数应用成功,如图 5-41 所示。 267 图 5-41 调 节 参 数 应 用 成 功 对 话 框 10. 对 Axis1(轴 1)重复第 1至 8 步。 11. 在工具栏菜单中,选择 File>Save。 5.2.3 回 顾 在 调 节 过 程 中 遇 到 的 普 遍 故 障 自动调节过程中遇到的普遍故障 自动调节过程中遇到的普遍故障 自动调节过程中遇到的普遍故障 自动调节过程中遇到的普遍故障 1. Tune Speed (调节速度) 设置的过低, 如图 5-42所示。 检查其是否为 Dynamics Maximum Speed(动态最大速度)的 80%至 40%。 2. 调节速度确实落在 80%至 40%内,但是仍然失败。这也许是因为机械未能与带负载 的电动机相匹配。 图 5-42 调 节 速 度 太 低 导 致 命 令 无 法 完 成 调节命令不能完成伺服行程限值的可能存在原因 调节命令不能完成伺服行程限值的可能存在原因 调节命令不能完成伺服行程限值的可能存在原因 调节命令不能完成伺服行程限值的可能存在原因 1. 在 Tune(调节)选项卡中 Tune Travel Limit(调节行程限值)设置的过低。 2. 调节速度确实落在 80%至 40%内,所以调节速度没有达到造成限制故障,如图 5-43 所示。 图 5-43 伺 服 行 程 限 值 故 障 导 致 命 令 无 法 完 成 268 总结我们完成的任务 总结我们完成的任务 总结我们完成的任务 总结我们完成的任务: : : : 在本次实验中,我们通过访问运动轴属性对话框完成了对轴的连接测试和调节试运转, 这些操作的成功执行可以确保运动控制系统的正常工作,是调试过程中必不可少的环节。 269 5.3 运动控制指令的使用 当我们说到运动控制的时候,我们会想看一些运动的事物。在实验的这一节中,您将会 学习怎样使运动轴运动。这就需要使能驱动器以及旋转伺服轴。 5.3.1 轴 的 使 能 和 轴 回 原 点 实验步骤如下: 1. 使控制器处于离线状态。 2. 在控制器项目资源管理器中,打开 MainRoutine(主例程) ,如图 5-44 所示: 图 5-44 打 开 主 例 程 3. 在指令列表中找到 Motion State(运动状态)指令组,并在第 0 行梯级输入 MSO(运 动轴使能)指令,编写如图 5-45 所示程序: 图 5-45 在 例 程 中 MSO 输 入 程 序 注意 注意 注意 注意:指令中 Axis(轴)参数表示要执行操作的轴,Motion Control(运动控制)参数 表示轴结构体文件,用于访问指令状态信息,这两个参数几乎在所有运动控制指令中都要用 到,以后同此。 您应该注意到的第一件事是运动指令的编程环境和其它的顺序指令是相同的。 这节省了 大量的开发时间和精力, 因为您不再需要学习和保存两个不同的程序, 用于握手的同步逻辑, 或者把驱动器的通讯信息写到顺序控制器和运动控制器—-每件事都是在 Logix 控制器和 RSLogix5000软件中实现编程和保存的。 4. 单击 MSO(运动轴使能)指令旁边的按钮 ,打开 Axis0(轴 0)属性对话框。 5. 在 Homing(回原点)属性栏中,确保参数设置如图 5-46 所示,其中,Offset(偏移 量)表示轴愿点的偏移位置,Marker(标记位)选项表示轴回原点是基于电动机上的标记位 信号(电动机上一个固定的位置点) ,Speed(速度)和 Return Speed(返回速度)表示轴回 原点过程中的正向和反向速度。 270 图 5-46 回 原 点 参 数 设 置 6. 单击 OK按钮退出属性对话框。 7. 如第 0行梯级,在第 1行梯级输入 MSF(运动轴关闭)程序,并找到 Motion Move (运动轴运动)指令组,在第 2行梯级输入 MAH(运动轴回原点)指令程序。 现在让我们来检查 0-2 梯级中的运动控制指令,学习每个指令的功能,这些指令将使能 /关闭 Axis0(轴 0)连接的驱动器并使该轴回原点。再看一遍每个指令下面的说明。注意 注意 注意 注意: MSO和 MAH 指令都能使能驱动器。但是,通过 MSO 指令使能驱动器,允许操作者在回原 点之前使轴移动,如图 5-47 所示: 图 5-47 运 动 控 制 指 令 梯 级 程 序 MSO指令:运动轴使能(Motion Servo On)指令直接激活驱动器且使能组态好的伺服 环。 MSF指令:运动轴关闭(Motion Servo Off)指令直接立即关闭驱动器输出并且使每个 271 物理伺服轴上的伺服环处于关闭状态。 MAH 指令:运动轴回原点(Motion Axis Home)指令初始化回原点序列。如果回原点 操作被组态为 Active(主动的) ,则驱动器使能且回原点操作按用户所组态参数开始执行。 8. 把程序下载到槽 1 的控制器中并确保控制器处于远程运行状态。 9. 使能 Axis0(轴 0) ,即闭合 MSO_Enable。 您应该听见伺服环使能发出的声音。 10. 关闭 Axis0(轴 0) ,即闭合 MSF_Enable。 11. 现在我们准备使该轴回原点,如图 5-48 所示。闭合 MAH_Enable使能 MAH(运动 轴回原点)指令使轴回原点,观察轴运动后终止的位置。 图 5-48 MAH 程 序 5.3.2 点 动 和 停 止 轴 接下来,您将利用编程的方式控制 Axis0(轴 0)按一定的速度和方向连续旋转运行然 后停止。 对于这个实验来说最方便的运动指令就是 MAJ( ( ( (运动轴点动)指令。这个指令使一个 物理轴按指定的方向以一定的速度、加速度和减速度旋转运行,直到用 MAS(运动轴停止) 指令来停止轴的运动。 1. 继续使用上个实验的程序,在指令列表中找到 Motion Move(运动轴运动)指令组中 的 MAJ(运动轴点动)指令,编写如图 5-49 所示程序,指令的具体参数见附录: 图 5-49 MAJ 程 序 272 2. 在梯级 3 的下面编写带有 MAS(运动轴停止)指令的程序,如图 5-50 所示,指令的 具体参数见附录: 图 5-50 MAS 程 序 3. 把程序下载到槽 1 的控制器中并确保控制器处于远程运行状态。 4. 查看您的程序。在使能 MAJ(运动轴点动)指令之前驱动器必须处于使能状态。 5. 在轴使能后,闭合 MAJ_Enable,启动进给传送轴。进给轴将以 MAJ(运动轴点动) 指令中组态好的 20 Rev/s的速度连续运行,而且加速度为 5Rev/s 2 。 6. 现在我们需要停止该轴的运动。闭合 MAS_Enable,停止进给传送轴,该轴将会按照 MAJ(运动轴点动)指令中或 MAS(运动轴停止)指令中组态的减速度 5Rev/s 2 减速直至停 止。 注意 注意 注意 注意:MAS(运动轴停止)指令将会使任何一个运动过程处于停止状态,但是伺服环 仍处于使能状态。现在让我们来学习怎样使用这些指令来启动和停止我们的运动轴。 精彩! !我们的轴已经按照预期的那样成功地运动和停止了。 总结我们完成的任务 总结我们完成的任务 总结我们完成的任务 总结我们完成的任务: : : : 在本次实验中,我们通过以下操作使轴运动起来: 在 RSLogix5000中的梯形图编辑器中使用运动控制指令实现了轴使能和轴回原点功能。 在 RSLogix5000 中的梯形图编辑器中使用运动控制指令实现了轴的连续旋转运行和停 止功能。 273 5.4 电子齿轮功能 电子齿轮功能可以实现多个运动轴之间按照一定的传动比运行。MAG(运动轴齿轮) 指令可以使两个轴以某一传动比进行电子齿轮传动。在本次实验中,Axis0(轴 0)是主轴, Axis1(轴 1)是从轴,最初使用的传动比为 1:1, Axis1(轴 1)的运动将精确跟随 Axis0(轴 0)的运动。您将在 RSLogix5000的趋势图当中看到两个运动轴之间的运动跟随的情况。 5.4.1 传 动 比 为 1:1 的 电 子 齿 轮 1. 继续使用上个实验的程序,在指令列表中找到 Motion Move(运动轴运动)指令组中 的 MAG(运动轴齿轮)指令,编写如图 5-51 所示程序,指令的具体参数见附录: 图 5-51 MAG 程 序 注意 注意 注意 注意:在这个程序中 Ratio(比率)参数是用来设置两轴之间传动比的,我们建立一个 标签 Ratio 来设定该参数,以方便下一个实验的进行。 2. 同 Axis0(轴 0)一样,编写 Axis1(轴 1)的 MSO(运动轴使能)和 MSF(运动轴 关闭)程序。 3. 把程序下载到槽 1 的控制器中并确保控制器处于远程运行状态。 4. 查看您的程序。在使能 MAG(运动轴齿轮)指令之前主从两轴的驱动器必须处于使 能状态。 5. 在轴使能后,闭合 MAG_Enable,启动电子齿轮功能,然后再闭合 MAJ_Enable,启 动主轴 Axis0(轴 0) 。主轴将以 MAJ(运动轴点动)指令中组态好的 20Rev/s的速度连续运 行,而从轴 Axis1(轴 1)将严格跟随主轴同样以 20Rev/s的速度连续运行。 6. 在控制器项目资源管理器中,新建一个趋势图 Gearing—Trend,如图 5-52 所示。 274 图 5-52 创 建 电 子 齿 轮 趋 势 图 7. 单击 Next(下一步) ,在趋势图中监视两个轴的实际速度(ActualVelocity) ,单击 Run 运行即可,如图 5-53 所示。 图 5-53 在 趋 势 图 中 添 加 轴 实 际 速 度 标 签 8. 您将在趋势图中看到从轴的速度严格跟随主轴的速度运行,如图 5-54 所示。 图 5-54 传 动 比 为 1 的 电 子 齿 轮 跟 随 趋 势 图
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