>

>

运动控制器位置锁存功能的应用

运动控制器位置锁存功能的应用

2022/11/7 14:37:06

今天,正运动小助手给大家分享一下器位置锁存功能的应用,以ZMC408CE运动控制器为例,介绍多种锁存模式的用法,用户可根据自身需求灵活选择。

01 锁存功能

锁存功能的作用就是当外部io信号触发时,立即响应,锁定当前的/编码器的位置,通常用来锁定流水线上碰到光纤传感器时的产品位置、锁定包装材料上色标的位置等。

企业微信截图_20221105094209.png

一、锁存功能的特点:

1.支持编码器轴、总线轴、脉冲轴和虚拟轴锁存(不同型号的控制器支持锁存的轴类型不同);

2.支持单次锁存和高速连续锁存模式;

3.支持4通道同时锁存,分别为R0、R1、R2、R3四个锁存通道,最多支持8个锁存口同时锁存,锁存响应速度快;

4.带编码器反馈时锁存MPOS的值,没有带编码器反馈时锁存DPOS的值。

不同型号的控制器支持的锁存通道数不同,是否支持锁存功能与锁存对应的输入口参见硬件手册。

本文例子基于ZMC408CE控制器测试,此型号支持4个锁存通道,硬件接口为IN0-IN3。

通讯接口包含RS232、RS485、EtherNET以太网、CAN总线、EtherCAT总线和U盘接口,板载8路差分脉冲输出接口(包含编码器输入),1个专用手轮接口,还提供了AD/DA模拟量接口。

企业微信截图_20221105094244.png

ZMC408CE支持EtherCAT总线连接,支持最快500μs的刷新周期,支持最多达32轴运动控制(8脉冲轴+EtherCAT轴/编码器轴/虚拟轴),支持直线插补、任意圆弧插补、空间圆弧、螺旋插补、电子凸轮、电子齿轮、同步跟随、虚拟轴设置等;采用优化的网络通讯协议可以实现实时的运动控制。

ZMC408CE还支持8通道PWM输出,支持硬件比较输出、硬件定时器、运动中精准输出等。

企业微信截图_20221105094307.png

二、实现锁存的步骤

1.锁存功能使用方法

(1)确定当前硬件条件是否满足锁存需求,需要确定锁存位置的轴,IO信号接入支持锁存的输入口IN;

(2)设置锁存输入映射口REG_INPUT,作用是将锁存的通道R0/R1/R2/R3对应到物理输入口IN,需要输入口支持锁存功能;

(3)设置锁存模式REGIST,需根据锁存的轴类型选择;

(4)等待锁存触发MARK / MARKB / MARKC / MARKD,锁存触发了变为真;

(5)锁存完成打印锁存位置信息REG_POS / REG_POSB / REG_POSC / REG_POSD;

(6)可读取锁存位置起始坐标和结束坐标,锁存位置可被其他指令调用。

2.锁存相关指令

锁存相关指令一览表:

企业微信截图_20221105094322.png

REG_INPUTS映射锁存输入、REGIST设置锁存的模式、MARK / MARKB / MARKC / MARKD判读锁存是否触发、REG_POS / REG_POSB / REG_POSC / REG_POSD成功锁存之后位置存储。

当锁存产生时,对应锁存通道的MARK / MARKB / MARKC / MARKD会被设置为ON,同时锁存到的位置会被存储在参数REG_POS / REG_POSB / REG_POSC / REG_POSD内。

三、REG_INPUTS映射说明

REG_INPUTS映射规则如下,REGIST锁存模式的设置需配合REG_INPUTS而设置。

企业微信截图_20221105094334.png

例如:

REG_INPUTS = $3210,则表示R3,R2,R1,R0分别对应输入口3,2,1,0

REG_INPUTS = $1023,则表示R3,R2,R1,R0分别对应输入口1,0,2,3

REG_INPUTS = $1000,则表示R3,R2,R1,R0分别对应输入口1,0,0,0

之所以这样设置是因为REGIST模式匹配R0、R1、R2、R3信号虽然不是物理的IO通道,却能带来最大的灵活性。

输出信号R0实际可以对应设备上的IN(0)...IN(7)中的任意一个(可选的输入通道必须是硬件手册指定的锁存通道),或者R0和R3都对应同一个输入口。

四、REG_POS锁存位置说明

使用的本地IO,可以通过REG_INPUTS来锁存通道的映射,不同的锁存信号通道锁存的数据存储的位置不同,如下表,详情参见REGIST指令说明。

企业微信截图_20221105094355.png

02 REGIST锁存模式

REGIST设置锁存模式,根据要锁存的轴类型选择合适的锁存模式,锁存模式参见下文,有单次锁存和连续锁存两种。

不同的锁存方式,锁存信号的触发标志不同,锁存位置数据存储的位置也不同。

不同轴类型支持的锁存通道:

(1)编码器轴、带反馈的脉冲轴类型一般采用R0,R1,Z脉冲这三种锁存;

(2)无反馈的脉冲轴和虚拟轴采用R0,R1锁存;

(3)EtherCAT或RTEX总线轴类型采用R2,R3锁存;

(4)另外EtherCAT总线可以使用驱动器自身的锁存模式,详情参见驱动器手册说明。

语法一:单次锁存

REGIST(mode)

mode:锁存方式如下表。

企业微信截图_20221105094412.png

注意:上升沿和下降沿对应的是控制器内部的硬件状态。对于ZMC系列控制器而言,由于OFF状态有效,故从无信号到有信号是下降沿;对于ECI系列控制器而言,由于ON状态有效,从无信号到有信号是上升沿。

若仍然容易混淆,建议使用前先使用下文例程简单测试一下锁存边沿,再应用于项目中。

语法二:连续锁存

通过把模式加100来支持连续锁存,锁存结果存储到TABLE里面。

REGIST(100+mode, tableindex, numes)

mode:锁存方式。

tableindex:连续锁存的内容存储的table位置,第一个table元素存储锁存的个数,后面存储锁存的坐标,最多保存个数= numes-1,溢出时循环写入。

numes:占用的table个数。

连续锁存模式分别对两个通道进行连续锁存,可以实现上下边沿的连续锁存。

(ECI20150829以上固件支持,4系列控制器20170523以上固件支持)

100+mode:只能使用单一通道的mode,加100表示使用连续锁存。

企业微信截图_20221105094426.png

03 锁存例程

1.脉冲轴(不带反馈)/虚拟轴锁存

可使用R0或R1通道,脉冲轴ATYPE=1/7,虚拟轴ATYPE=0,锁存MPOS的值(没有反馈时MPOS为假,复制DPOS)。带反馈的情况锁存真实的编码器反馈的MPOS值,若支持Z信号,则可使用Z信号的模式。

配置参考如下图:

企业微信截图_20221105094450.png

例程如下:

BASE(0)
ATYPE=1 '脉冲轴
UNITS=100
DPOS=0
SPEED=10
ACCEL=100
DECEL=100
REG_INPUTS=0 '将R0-R3都对应输入口0,信号接入IN(0)
REGIST(4) '选择R0锁存模式
TRIGGER '触发示波器
VMOVE(1) '轴运动
WAIT UNTIL MARK '等待锁存触发
PRINT REG_POS '打印锁存位置
END

从示波器采样的波形可以看出,IN(0)有信号触发锁存,REGIST(4)生效锁存此刻的DPOS位置,并存储到REG_POS。

企业微信截图_20221105094510.png

上例其他条件不变,锁存模式改为REGIST(3),锁存触发的边沿发生变化。

企业微信截图_20221105094522.png

2.脉冲轴(带反馈)/编码器轴锁存

可使用R0、R1或Z通道(必须带Z信号的设备才支持),脉冲轴ATYPE=4/5,编码器轴ATYPE=3/6,锁存MPOS的值。

例程如下:

BASE(0)
ATYPE=4 '脉冲带编码器反馈
UNITS=100
SPEED=10
ACCEL=100
DECEL=100
DPOS=0
MPOS=0
REG_INPUTS=$0 '将R0-R3都对应输入口0 ,信号接入IN(0)
REGIST(15) '选择R1锁存模式
TRIGGER
VMOVE(1) '轴运动
WAIT UNTIL MARKB '等待锁存触发
PRINT REG_POSB '打印锁存位置
END

从示波器采样的波形可以看出,IN(0)有信号触发锁存,锁存此刻的MPOS位置,并存储到REG_POSB。

企业微信截图_20221105094535.png

3.多轴位置锁存

锁存多轴的位置时,需要分别对每个轴设置锁存,下例插补运动中锁存两个轴的位置。

例程如下:

BASE(0,1)
ATYPE=1,1 '脉冲轴
UNITS=100,100
DPOS=0,0
SPEED=10,10
ACCEL=100,100
DECEL=100,100
REG_INPUTS=$0 '将R0-R3都对应输入口0,信号接入IN(0)
REGIST(4) AXIS(0) '轴0选择R0锁存模式
REGIST(4) AXIS(1) '轴1选择R0锁存模式
TRIGGER '触发示波器
MOVE(1000,800) '轴运动
WAIT UNTIL MARK(0) AND MARK(1) '等待锁存触发
PRINT REG_POS(0), REG_POS(1) '打印轴0,轴1的锁存位置
END

企业微信截图_20221105094548.png

注意:多轴使用同一个锁存硬件输入口时,需采用相同的锁存R通道(如上例,模式3/4均可),需要使用不同R通道时,则需要映射到不同的硬件输入口上。

4.连续锁存模式

持续锁存信号触发后的位置,以上的轴类型均支持连续锁存模式,建议开单独任务执行连续锁存程序,不干扰其他程序的运行,可通过TABLE寄存器随时读取到锁存的次数和位置数据。

例程如下:

BASE(0)
ATYPE=1 '脉冲轴
UNITS=100
DPOS=0
SPEED=10
ACCEL=100
DECEL=100
REG_INPUTS=$0 '将R0-R3都对应输入口0,信号接入IN(0)
TRIGGER '触发示波器
VMOVE(1) '轴运动
REGIST(100+4,0,100) '连续锁存,R0通道,table(0)保存锁存次数,table(1-100)存储每次锁存的数据,超过99次后,table(0)清0,重新从table(1)记录数据WAIT UNTIL MARK

示波器捕捉连续锁存的位置数据:不需要WHILE循环就能实现连续锁存。

企业微信截图_20221105094558.png

寄存器窗口读取锁存的次数和位置数据。

企业微信截图_20221105094615.png

5.总线驱动器锁存

可使用R2、R3通道,脉冲轴ATYPE=4/5,EtherCAT和RTEX总线均支持,轴类型ATYPE=65/50,锁存MPOS的值。

采用EtherCAT总线驱动器,可使用控制器提供的锁存模式,配置方法与前文类似;也可以使用EtherCAT总线驱动器自带的锁存模式(需参考驱动器手册完成配置)。

采用EtherCAT总线驱动器自带的锁存模式,选择驱动器支持锁存的探针,接入锁存信号;例如下方驱动器,有两个探针信号输入。

企业微信截图_20221105094626.png

注意:驱动器PDO需包含60b8h锁存的数据字典,DRIVE_PROFILE直接选择带锁存的模式测试。

例如:DRIVE_PROFILE=11,PDO配置情况如下,更多模式参见DRIVE_PROFILE指令说明。

企业微信截图_20221105094636.png

锁存模式采用REGIST提供的模式(需测试哪些模式支持),触发驱动器锁存之后,驱动器自行将锁存位置传到对应的REG_POS / REG_POSB / REG_POSC / REG_POSD,对应MARK变为真,用户无需通过驱动器数据字典获知。

例程如下:

********************************************************************************************
'总线初始化使能程序,初始化成功方可运行下方锁存程序
'初始化配置驱动器PDO需包含锁存的数据字典,DRIVE_PROFILE选择带锁存的模式测试
********************************************************************************************
RAPIDSTOP
WAITIDLE
DIM num,AXIS_Max,TEMP
FOR num=0 TO 7 STEP 1
BASE(num)
ATYPE(num)=0
AXIS_ADDRESS(num)=(-1<<16)+num
ATYPE(num)=0
NEXT
num=0
SLOT_SCAN(0)
IF RETURN THEN
?"总线扫描成功","设备连接数:"NODE_COUNT(0)
'i为槽位号,位轴数
FOR i=0 to NODE_COUNT(0)-1
AXIS_Max=NODE_AXIS_COUNT(0,i)'单个设备连接总数
?"AXIS_Max="AXIS_Max
IF AXIS_Max<>0 THEN
FOR j=0 TO AXIS_Max-1
AXIS_ADDRESS(num)=(i<<16)+num+1
ATYPE(num)=65 '轴映射最后一步
'units(num)=2^23/360 '单轴脉冲当量设置
DRIVE_PROFILE(num)=11 '设置PDO功能
disable_group(num) '每轴单独分组
num=num+1 '当前设备总轴数
NEXT
ELSE
?"当前设备无轴"
END
ENDIF
NEXT
?"轴映射完成!总轴数:"num
ELSE
?"总线扫描失败"
END
ENDIF
DELAY(100)
SLOT_START(0)
IF RETURN THEN
?"总线开启成功"
DELAY(100)
DATUM(0)'清除所有轴错误状态
DELAY(100)
?"开始进行轴使能"
FOR i=0 to num-1
base(i)
AXIS_ENABLE=1'单轴使能
NEXT
WDOG=1'轴使能总开关开启
?"轴使能完成"
ELSE
?"总线开启失败"
ENDIF
?"配置完成"
adasda() '调用锁存函数
END
********************************************************************************************
'锁存函数
'选择驱动器支持锁存的探针,接入锁存信号
锁存模式采用REGIST提供的模式,触发锁存之后,驱动器将锁存位置传到REG_POS
********************************************************************************************
WHILE 1
IF OP(0) = ON THEN
OP(0, OFF)
temp=-1
ENDIF
temp=0
WEND
GLOBAL sub adasda()
dim num, temp
num=1
temp=0
BASE(0)
REGIST(100+3,0,100)AXIS(0)' 自动循环,不需要再写入到while循环中,table(0)保存锁存次数,table(1-100)存储每次锁存的数据超过99次后,table(0)清0,重新从table(1)记录数据
'REGIST(3)
WHILE 1
?"*********************************************************"
WA 10
?"reg_pos="REG_POS,"锁存值TABLE="TABLE(num),"占用TABLE="TABLE(0) '打印
?"驱动器探针模式="NODE_PDOBUFF(0,0,$60B8,0,6)
?"驱动器探针状态="NODE_PDOBUFF(0,0,$60B9,0,6)
?"驱动器锁存值="NODE_PDOBUFF(0,0,$60BA,0,7)
IF num=100 THEN
num=1
ELSE
num=num+1
ENDIF
WA 100 '延时1ms,防抖
wend
ENDSUB

采用连续锁存模式REGIST(100+3,0,100),使用TABLE(0)开始的100个空间保存锁存数据,其中TABLE(0)保存的是连续锁存的次数,TABLE(1)- TABLE(99)保存每次锁存的位置。

企业微信截图_20221105094650.png

企业微信截图_20221105094703.png

视频演示:

本次,正运动技术运动控制器位置锁存功能的应用 ,就分享到这里。

更多精彩内容请关注“ 正运动小助手 ”公众号,需要相关开发环境与例程代码,请咨询正运动技术销售工程师:400-089-8936。

本文由正运动技术原创,欢迎大家转载,共同学习,一起提高中国水平。文章版权归正运动技术所有,如有转载请注明文章来源。

审核编辑(
王静
)
投诉建议

提交

查看更多评论
其他资讯

机器视觉运动控制一体机应用|供料单元物料在线有无检测

开放式激光振镜运动控制器:C++振镜矫正方法与实现

开放式激光振镜运动控制器:C++快速开发

EtherCAT总线运动控制器中简单易用的直线插补

运动控制器多工位位置比较输出在转盘式视觉筛选设备中的应用