运动控制器“原点返回”的14种模式及参数说明
运动控制器“原点返回”的14种模式及参数说明
http://blog.sina.com.cn/s/blog_5e1c82fc01014spf.html
运动控制器“原点返回”的14种模式及参数说明
第一部分 运动控制器“原点返回”的14种模式
1. DOG1 型 ------以DOG开关从ON—OFF 后的第1个零点（Z相）信号作为“原点”
|
图1. DOG1型原点返回模式 |
对“原点返回”模式各名词的说明（参见图1）
① “原点返回”---又称为“回原点模式”，“回零模式”，“原点回归模式”，本文统一为“原点返回模式”。
② “原点返回方向”---本文简称“正向”。与该方向相反简称为“反向”。
③近点DOG开关---也称为“原点开关”，“看门狗开关”。本文简称为“DOG开关”（“DOG开关”为常OFF接法）
④“原点返回速度”------本文简称为 “高速”
⑤“爬行速度”—也称为“蠕动速度”。本文简称为“爬行速度”
⑥ 零点信号-------本文简称为“Z相信号”。（零点信号就是Z向信号，当编码器安装固定后，就是固定位置（对于电机一转之内的位置而言）
⑦近点DOG ON 后的移动量------本文简称为“T行程”
⑧减速停止点------本文简称为“A点”
1.1 “原点返回”的动作顺序
①“原点返回”启动,以“高速”运行；
③当DOG 从ON---OFF，从 “爬行速度”减速停止，速度降为零。 又从“零速”上升到“爬行速度”，当检测到第1个“Z相信号 ”时，该“Z相信号”位置就是“原点”。同时该轴停止在原点位置上。（从“减速停止点A”到“Z相）信号 ”点是定位过程，所以能够精确定位）
1.2 “原点返回”不能正常执行的原因
（1）从“原点返回启动位置”到“减速停止点A”这一区间内如果没有经过 “Z相信号”点一次，（Z相通过信号M2406+20N）,系统会产生报警（ZCT）并减速停止。（ZCT）（错误代码120）. “原点返回”不能正常执行。
（这种情况是“原点返回启动位置”到“DOG”距离很短。走完DOG的行程还没经过“Z相信号”，系统无法识别“Z相信号”位置。所以出现错误。）这种情况必须选择DOG2型“原点返回”模式。
（2）.如果DOG=ON ，发出“原点返回”启动指令，则系统发出“严重错误”报警。（错误代码1003）。不执行“原点返回”，这种情况必须选择DOG2型“原点返回”模式。
（3） 在未设置“原点返回重试”功能时， 如果“原点返回”已经完成而再次进行“原点返回”操作，会出现报警（错误代码115）。
（4）“Z相通过信号M2406+20N”如果不=ON,，“原点返回”不完成。
1.3 关于必须经过“Z相信号”的说明：
（1）在执行“原点返回”操作时，必须使伺服电机旋转一圈以上，使其经过一次“Z相信号点”。（这样系统就识别“Z相信号点”位置）。在实际操作时，可将机械移动到离开DOG开关有电机旋转一圈的距离以上。这样就保证在碰上DOG开关前经过了“Z相信号点”
（2）从“原点返回启动位置”到“减速停止位置”这一区间内必须经过“Z相信号”点一次，（Z相通过信号=ON M2406+20N）
（3）在绝对原点设置时，必须先用JOG方式移动电机旋转一圈。使其经过一次“Z相信号点”。
2. DOG2 型 ------以DOG开关从ON—OFF 后的第1个“Z相信号”点作为“原点”
DOG2 型适用于：
（1.）“原点返回启动位置”与 DOG位置特别近；
（2）“原点返回启动位置”就停在DOG位置上。
|
图2. DOG2型原点返回模式
|
2.1 “原点返回”的动作顺序
①“原点返回启动”-------注意“启动位置”到“爬行减速停止”行程中没有经过 “Z相信号”这是DOG2型原点返回特别不同的现象；
②碰上DOG=ON, 从高速降低到爬行速度；
③当DOG 从ON---OFF从“爬行速度”减速停止。
④ 从零速启动以高速反向旋转一圈，减速停止。再以高速正向运行。
⑤ 当检测 DOG从ON—OFF的第1个“Z相信号”时， 该“Z相信号”位置就是“原点”。该轴停止在原点位置上。（注意没有爬行速度段，用所谓“高速直接定位”）
（这种方式反转一圈的目的，就是要识别一次“Z相信号”；
3. DOG+计数型1
|
图3. DOG+计数1 型原点返回模式 |
3.1 “原点返回”的动作顺序
①“原点返回”启动,以“高速”正向运行；
②碰上DOG=ON, 从“高速”降低到“爬行速度”；
③从DOG=ON位置点, 以“T行程”设定距离做定位运行;
④定位运行完毕, 再以第1个 “Z相信号”为目标做定位运行.
⑤ 以该“Z相信号”作为原点。
这种“原点返回”模式适用于对原点的位置有要求，而DOG开关安装位置又被限制的情况。
4. DOG+计数型2
|
图4. DOG+计数2 型原点返回模式
|
①“原点返回”启动,以“高速”运行；
②碰上DOG=ON, 从“高速”降低到“爬行速度”；
③从DOG=ON位置点, 以“爬行速度”，按“T行程”设定距离做定位运行;
④ 以该定位完成点作为原点。
（与计数1型的区别是本模式不检测Z相信号）
这种“原点返回”模式适用于对原点的位置有要求，而DOG开关安装位置又被限制的情况。
5 DOG+计数型3
|
图5. DOG+计数3 型原点返回模式
|
1. 碰上DOG=ON, 从“原点返回速度”降低到“爬行速度”；
5.1 “原点返回”的动作顺序
①“原点返回”启动；注意“启动位置”到“爬行停止”行程中没有经过“Z相信号”。
②当DOG 从ON---OFF 减速停止。
③ 从零速启动以“高速”反向旋转一圈，减速停止。 再以“高速”正向运行；
④从DOG=ON位置点, 以“T行程”设定距离做定位运行;
⑤定位运行完毕, 再以第1个“Z相信号”为目标做定位运行.（注意：没有爬行速度）
⑥ 以该“Z相信号”点作为原点。
这种“原点返回”模式适用于启动位置距离DOG位置很近。而且对原点的位置有要求，但DOG开关安装位置又被限制的情况。
6. 绝对原点设置1---以执行“原点返回”启动时的“指令位置”为原点
|
图6. 绝对原点设置1
|
6.1 “原点设置”
（1）. 将机械系统移动到预定的“原点位置”；
（2） 通过程序发出“原点返回”启动 指令；
（3） 指令位置就为“原点”。
（绝对位置原点设置必须配置电池。）
7. 绝对原点设置2----1. 以执行“原点返回”启动时的“实际机械位置”为原点
|
图7 绝对原点设置2
|
7.1 “原点设置”
（1）. 将机械系统移动到预定的“原点位置”；
（2） 通过程序发出“原点返回”启动 指令；
（3） “实际机械位置”即为“原点”。
（绝对位置原点设置必须配置电池。）
8. 长挡块型DOG开关“原点返回”1
|
图8. 长挡块型DOG开关“原点返回”1
|
8.1 “原点返回”的动作顺序
① 正向启动以“高速”运行，DOG=ON立即减速停止。
② 反向启动，以“高速”运行；
③（从反向启动到DOG=OFF区间，如果经过了一“Z相信号”点）当DOG=OFF时，立即减速停止；
④以“爬行速度”正向运行，当DOG=ON后,检测到的第1个“Z相信号”点即为原点。
这种原点返回方式适应于DOG开关挡块过长而希望就近设置原点的场合。
9 长挡块型DOG开关“原点返回”2
|
图9. 长挡块型DOG开关“原点返回”2
|
9.1 “原点返回”的动作顺序
① 反向启动，以“高速”运行；（注意启动位置在DOG=ON 的位置上）
②（从反向启动到DOG=OFF区间，如果经过了一“Z相信号”点）当DOG=OFF时，立即减速停止；
④以“爬行速度”正向运行，当DOG=ON后,检测到的第1个“Z相信号”点即为原点。
（与第8种方式的区别就在于启动位置）
10. 长挡块型DOG开关“原点返回”3
|
图10. 长挡块型DOG开关“原点返回”3
|
10.1 “原点返回”的动作顺序
① 正向启动，以“高速”运行，
② DOG=ON，减速停止。
③ 反向启动，“高速”运行；
（从反向启动到DOG=OFF区间，如果没有经过了一“Z相信号”点）当DOG=OFF时，并不减速停止，继续“高速”运行；
④ 当检测到一“Z相信号”后减速停止；
⑤以“爬行速度”正向运行，当DOG=ON后,检测到的第1个“Z相信号”点即为原点
11 长挡块型DOG开关“原点返回”4
|
图11. 长挡块型DOG开关“原点返回”4
|
11.1 “原点返回”的动作顺序
① 反向启动，以“高速”运行；（注意启动位置在DOG=ON 的位置上）
②（从反向启动到DOG=OFF区间，如果没有经过了一“零点信号”点）当DOG=OFF时，继续运行；
③ 当检测到一“Z相信号”点后减速停止；
④以“爬行速度”正向运行，当DOG=ON后,检测到的第1个“Z相信号”点即为原点。
（与第10种方式的区别就在于“启动位置”和反向运行时未检测到“Z相信号”）
长挡块型DOG回原点 -----都有一反向运行，其目的都是要识别“Z相信号”点。
这种情况对于DOG挡块行程长，而在DOG挡块后又没有运动空间，原点必须设置在DOG挡块区间内的机械实用。
|
图12. 阻挡型“原点返回1”
|
12. 阻挡型回原点1
12.1 “原点返回”的动作顺序
①“原点返回”启动,以“高速”运行；
②碰上DOG=ON, 从“高速”降低到“爬行速度”；
③在“爬行运动”期间，开始检测转矩值，当转矩值大于预先设定的“转矩限制值”时，“在转矩限制中”信号=ON,此时电机的实际位置即为 “原点”. 同时该轴停止在原点位置上。
13. 阻挡型回原点2
|
图13. 阻挡型“原点返回2”
|
13.1 “原点返回”的动作顺序
①“原点返回”启动,以“爬行速度”运行；
②在爬行运动期间，开始检测转矩值，当转矩值大于预先设定的“转矩限制值”时，“在转矩限制中”信号=ON,此时电机的实际位置就被定义为 “原点”。同时该轴停止在原点位置上。
14 限位开关型回原点
|
图14. 限位开关型原点返回
|
14 .1 “原点返回”的动作顺序
①“原点返回”启动,以“高速”运行；
②碰上限位开关=OFF（限位开关接法常ON）, 减速停止
③以“爬行速度”反向运行，当检测到限位开关=ON(脱开限位开关) 即 减速停止
④ 以“爬行速度”反向运行，当检测到第1个“Z相信号”信号时，该“Z相信号”位置就是“原点”。 同时该轴停止在原点位置上。
第二部分 “原点返回”操作的主要参数
1. 对参数的一般说明
⑴ HPR Dirction------“原点返回”方向；（可选择正向或反向）
⑵ HPR Method------“原点返回”方式（有10种方式）
⑶.Home position Address---原点地址 设置“原点返回”完成后原点的当前值，推荐设定值为“上极限”或“下极限”。
⑷. HPR Speed-------“原点返回”速度
⑸.Creep Speed-------- 爬行速度
⑹Travel Value after Proximity Dog ON------近点 Dog ON 之后的移动行程
⑺Parameter Block Setting---------参数块选择（该参数块内容另行设置）
⑻.HPR retry Function--------“原点返回”重试功能。
⑼．Dwell time at HPR retry----“原点返回”重试功能中在换向点的停留时间。
⑽ Home Position Shift Amount-----原点位置调整量
⑾ Speed Set at Home Position Shift------执行“原点位置调整”时 的速度。
⑿ Torque Limit Value at Creep Speed----在“爬行速度”段的转矩限制值
⒀ Operation for HPR incompleition-----当“原点返回”未完成时的操作选择（执行伺服程序还是不执行伺服程序）
2. 对重要参数的说明
（1）HPR retry Function--------“原点返回”重试功能。
|
图15 “原点返回”重试功能 |
“原点返回”重试功能 适用于以下工作场合：
原点已经建立，但机械系统已经（在“原点返回”方向）越过了原点位置。再朝“原点返回”方向运行就碰不上DOG。常规的作法是用JOG模式将机械系统移动返回到“DOG”之前。再执行“原点返回”操作.
为了简化这种情况下的操作. “原点返回”重试功能的运行模式如下:
①(机械系统现处于（在原点返回”方向越过了原点的位置) 以“高速”正向运行
② 碰上“限位开关”后减速停止。同时在停止点停留由参数“Dwell time at HPR retry”设定的时间。
③ 以“高速”反向运行；
④ 碰上“DOG开关”的“ON—OFF 点”减速停止。同时在停止点停留由参数“Dwell time at HPR retry”设定的时间。
⑤ 按“DOG1”方式执行“原点返回”。
执行“原点返回重试功能“就简化了按常规作法的用JOG将机械系统移动返回到“原点位置”之前，再执行“原点返回”的人为操作步骤。但这种方法也不适用“限位开关”距离很远的场合。
（2） Home Position Shift Amount-----原点位置调整量
在实际操作模式中，如果建立的“原点”不能满足实际机械的需要，原点需要前后调整时，此参数就满足了这种需求。
|
图15.“原点位置”调整量
|
2.1 设置了“原点位置调整量”时的运动顺序
① 常规“原点返回”完成；
② 根据“原点位置调整量”的正负值，确定运动方向。
③ “原点位置调整量”=正值，以高速按“原点位置调整量”正向定位；定位完成的位置为“原点”；
④“原点位置调整量”=负值，以高速按“原点位置调整量”反向定位；定位完成的位置为“原点”；
第三部分 MT-2 软件固定参数的设置
MT-2 软件参数的设置
|
|
（1） Unit Setting-------单位选择
(0—mm, 1---inch 2—degree 3—pls)
（2）Number of pulses per Revolution-----每转脉冲数
此参数指 各轴伺服电机编码器的分辨率----即编码器每转一圈所发出的脉冲数。（由电机技术规格确定）
如果控制轴是变频器----则是其电机轴所配置编码器的脉冲数/转乘4 (4倍频)（要参阅变频器说明书）
（3） Travel value per Revolution-----每转行程
本参数用于设置“实际电机一转”其所驱动的机械（如工作台，辊筒等）运动的距离。其单位根据“Unit Setting”
选择的单位确定。
如果“计量单位”是mm------则设置 伺服电机旋转1转，机械（如工作台，辊筒等）实际移动的距离（已经含有减速比，丝杠螺距等因素），单位是μm。
如果“计量单位”是PLS------则设置 指令伺服电机旋转1转所需要的脉冲数。这个参数是根据机械实际移动距离确定。（此参数与“每转脉冲数”的关系由系统内部计算，设置此参数时不需考虑与“每转脉冲数”的关系）
例： 减速比=6 辊筒直径= 405mm
则电机每转机械移动的距离 L
L=(405*π)/6
=211.95mm；
如果选择 1mm=100pls 则1pls=0.01mm（精度根据机械要求确定）
则 211.95mm =21195 pls 注意计算中只有“减速比和辊筒直径，与其他因素无关”
“21195”就是应该设置的“每转行程”参数值。
其意义就是“系统发出“21195”脉冲，电机旋转一圈”
假设 AL----参数值
L----辊筒周长
N---减速比
B----分辨率(脉冲/mm)
则 AL= (L/N)* B
（3）Backlash compensation-----反向间隙补偿.
指由于机械(齿轮)传动间隙,在运动换向后,实际行程小于指令行程.为此需要对其追加运行指令----即所谓“补偿”。
（4）Upper Stroke limit
Lower Stroke limit
行程上、下限位 ------设定机械系统的行程范围。
（5）Command in-position-----指令到位范围
指令到位范围= 指令定位位置—实际当前位置
即“指令定位位置”与“实际定位位置”之差小于本参数设定的范围时，系统就认为“定位完成”。
