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低代码回零

低代码回零类型包括:开机为零点限位HOMEHOME+INDEX限位+INDEX绝对值回零限位+HOMEINDEX板卡控制回零EtherCat回零

提醒
  1. 开机为零点一般用于纯软件仿真模式;
  2. 限位、HOME、HOME+INDEX、限位+INDEX、限位+HOME、INDEX回零类型一般适用于GUS系列控制系统;
  3. 绝对值回零、板卡控制回零一般适用于GNC或者GSN系列控制系统;
  4. EtherCat回零一般用于GEN卡+工控机系列控制系统;

一、前置准备

在配置低代码回零之前,请先准备好以下内容:

  1. Janus边缘计算系统,一套。在客户提供的服务器上安装边缘计算系统,通过访问部署在服务器上的地址(请用谷歌浏览器或微软Edge浏览器访问),输入相应的设置账号和密码即可访问边缘计算系统,在Janus边缘计算系统里的流程管理界面通过创建工程添加控制器配置控制器资源(包括轴资源和IO资源)→启动项选择生成配置下发配置到控制系统可以实现控制系统轴参数以及IO参数资源配置。
  2. Ftp服务软件,一套。本公司会在安装边缘计算系统的同时安装Ftp服务软件。

二、低代码轴参数配置栏位介绍

低代码轴参数配置主要由四部分配置组成,包括:基本参数、加减速参数、回零参数以及轴控制,每一部分轴参数配置相关栏位的含义介绍如下图1、图2、图3、图4所示:

图1 轴参数配置-基本参数说明
图1 轴参数配置-基本参数说明
序号是否必须参数名称参数说明
1轴名称根据实际的产线轴称呼设定即可,没有其他硬件的要求
2模块号会默认生成,从第一个控制器模块号0开始往下排序。如果控制有两个内核,则第一个内核上的轴模块号会默认生成0,第二个内核上的轴模块号会默认生成1
3端口号根据控制器与轴模块的接线顺序从0开始编号,比如4轴模块0~3。如果控制器有两个内核,则第一个内核上的轴端口号从0开始排序,第二个内核上的端口号也是从0开始排序
4激活勾选表示激活该轴,不勾选表示不激活该轴,默认勾选激活状态如果不需要下发该轴到控制系统,则取消勾选激活即可
5伺服使能勾选表示该轴伺服使能,不勾选表示该轴不上使能,默认勾选使能状态
6带编码器勾选表示该轴带编码器,不勾选表示该轴不带编码器,默认勾选带编码器状态
7移动参数(导程/带轮周长)对于移动轴,如果电机连接的是丝杆,则根据电机转一圈丝杆的导程计算,单位是毫米,如果电机连接的是皮带则根据带轮周长计算;对于旋转轴,该栏位无效
8电机每转脉冲数根据实际电机转一圈需要多少个脉冲
9反向补偿值默认设置为0即可
10是否为移动轴勾选表示该轴为移动轴,不勾选表示该轴不是移动轴,默认不勾选

图2 轴参数配置-加减速度参数说明
图2 轴参数配置-加减速度参数说明
序号是否必须参数名称参数说明
1最大加速度(毫米,度/秒)移动轴最大速度单位为毫米/秒,旋转轴最大速度为度/秒。根据伺服电机、步进电机的移动参数以及伺服电机最大转速3000r/min(最大转速4500r/min),步进电机最大转速600r/min来求得相应轴的最大速度、加速度、减速度等等。伺服轴最大速度(毫米/秒)=移动参数*最大转速/60=移动参数*3000/60(具体的轴移动参数根据实际的电机移动参数设置);步进轴最大速度=移动参数*最大转速/60=移动*600/60(具体的轴的移动参数根据实际的电机移动参数设置)
2加速度伺服轴加速度(毫米/秒²)=最大速度/0.1;步进轴加速度(毫米/秒²)=最大速度/0.1
3减速度伺服轴减速度(毫米/秒²)=最大速度/0.1;步进轴减速度(毫米/秒²)=最大速度/0.1
4手动速度手动速度一般在调机的时候使用,一般大小为最大速度/10即可
5手动加速度手动加速度(毫米/秒²)=手动速度/0.1
6手动减速度手动减速度(毫米/秒²)=手动速度/0.1
7急停减速度越大越好,一般设置成减速度或手动减速度的1000倍
8减速比根据电机是否带减速器配置相应的减速比,如果电机与负载直连不带减速器,减速比设置为1

图3 轴参数配置-回零参数说明
图3 轴参数配置-回零参数说明
序号是否必须参数名称参数说明
1回零类型总的回零类型有10种可供选择,分别是:开机为零点、限位、HOME、HOME+INDEX、绝对值、限位+HOME、INDEX、板卡控制回零、EtherCat回零。根据实际选择即可
2回零类型补充参数如果选定回零类型为开机为零点、限位、HOME、HOME+INDEX、绝对值、限位+HOME、INDEX回零时,会默认生成回零补充参数,如果选定回零类型为板卡控制回零,EtherCat回零时,需要跟据对应的回零类型设置回零类型补充参数
3回零顺序即轴回零的先后顺序,按序号排列,默认为1
4回零方向1:正向,-1:负向
5高速回零速度/ABS每转位移如果不是绝对值回零的轴,则根据实际电机运动现象设置高速回零速度;如果是绝对值回零的轴,对于移动轴,ABS每转位移设置与电机的移动参数一致,对于旋转轴,ABS每转位移要设置成360
6低速回零速度/ABS编码器分辨率如果不是绝对值回零的轴,则根据实际电机运动现象设置高速回零速度;如果是绝对值回零的轴,默认设置为20,或者可以根据实际电机编码器位数大小计算ABS编码器分辨率=2°编码器位数,实际效果影响不大
7高速回零反向偏移值/变量ID_控制ABS标定对于不是绝对值回零的轴,即高速回零反向运动的步长,单位毫米,根据实际需求设置。对于绝对值回零的轴,需要设置为控制ABS标定的变量,变量的值上升沿有效。比如对变量写1再写0,即完成该轴零点的标定
8回零完成反向偏移值/ABS每转脉冲对于不是绝对值回零的轴,即回零完成时反向运动的步长,单位毫米。对于绝对值回零的轴,ABS每转脉冲设置与电机每转的脉冲数一致。
9回零加速度/变量ID_ABS归零时脉冲值如果不是绝对值回零,回零加速度设置成轴加速度或者手动加速度一样即可;如果是绝对值回零,可以分配变量用来显示绝对值回零标定时读取的编码器脉冲值

图4 轴参数配置-轴控制参数说明
图4 轴参数配置-轴控制参数说明
序号是否必须参数名称参数说明
1输出点ID_控制刹车上升沿有效,1/0,默认设置为0
2输入点ID_运动到位信号上升沿有效,1/0,默认设置为0
3变量ID_控制编码器清零上升沿有效,1/0,默认设置为0
4变量ID_控制运动停止上升沿有效,1/0,默认设置为0。注意:该位置配置控制运动停止是手动自动模式下都可以停止轴
5软限位有效勾选表示软限位有效,不勾选表示软限位无效,默认不勾选状态
6正软限位(毫米)根据实际的电机行程设置即可,作用类似于硬正限位,移动轴单位为毫米,旋转轴单位为度
7负软限位(毫米)根据实际的电机行程设置即可,作用类似于硬负限位,移动轴单位为毫米,旋转轴单位为度

三、配置低代码普通类型回零

低代码普通类型回零包括:开机为零点限位HOMEHOME+INDEX限位+INDEX限位+HOMEINDEX。在配置低代码控制系统轴回零时首先需要确定各轴的相关参数,比如是否是移动轴、是否带编码器等等。

如下图5所示:该图轴的相关参数是根据某实际项目的实际情况,各轴的控制需求。以下是将这样的控制需求,在Janus边缘计算系统中配置,然后生成配置下发到控制系统中。

图5 轴相关参数表
图5 轴相关参数表

根据轴参数表,可以知道设备实际用到的轴数是4个轴,而且都是普通的驱动控制,所以在配置轴资源时只需要使用组件轴模块(4轴)配置控制系统轴参数资源即可。首先在Janus边缘计算系统里的流程管理界面创建工程添加控制器→点击硬件配置→选择配置硬件即可进入配置控制器资源界面(包括轴资源和IO模块资源)

图6 轴模块(4轴)资源配置
图6 轴模块(4轴)资源配置

如上图6所示,配置轴模块(4轴)资源配置的时候需要先连接控制器与轴模块(4轴)如标号2所示,连线与实际设备控制器与轴模块的接线一致。 配置轴模块(4轴)资源配置之后,即可生成4个轴的相关参数配置,点击标号3(轴参数)进入到各轴的具体参数配置如下图7、8、9、10所示:

图7 轴参数配置-基本参数
图7 轴参数配置-基本参数

如上图7所示,轴基本参数页面只需要配置轴名称、带编码器、移动参数、电机每转脉冲以及是否移动轴,其它栏位默认设置即可。

  1. 轴名称:根据轴参数表在对应轴名称栏位配置各轴的名称;
  2. 带编码器:根据轴参数,伺服轴带编码器,默认设置勾选状态,步进轴不带编码器,取消勾选状态;
  3. 移动参数:根据轴参数表,X#放料上下伺服、Y#取料前后伺服和Z#下料上下伺服的移动参数设置为5毫米,R#放料步进轴的移动参数设置为10毫米;
  4. 电机每转脉冲:根据轴参数表,X#放料上下伺服、Y#取料前后伺服和Z#下料上下伺服的电机每转脉冲设置为10000,R#放料步进轴的电机每转脉冲设置为6400;
  5. 是否为移动轴:根据轴参数表,四个轴都为移动轴,默认勾选状态即可。
图8 轴参数配置-基本参数
图8 轴参数配置-基本参数

如上图8所示,轴加减速参数页面只需要配置最大速度、加速度、减速度、手动速度、手动加速度、手动减速度以及减速比,其它栏位默认设置即可。

  1. 最大速度,X#放料上下伺服、Y#取料前后伺服以及Z#下料上下伺服的最大速度=移动参数*3000/60=5*50=250毫米,R#放料步进轴的最大速度=移动参数*600/60=10*10=100毫米
  2. 加速度、减速度,X#放料上下伺服、Y#取料前后伺服以及Z#下料上下伺服的加速度、减速度=最大速度/0.1=250/0.1=2500毫米/秒²;R#放料步进轴的加速度、减速度=最大速度/0.1=100/0.1=1000毫米/秒²。(一般加减速度以0.1S或者0.2S的加减速时间为计算标准);
  3. 手动速度,X#放料上下伺服、Y#取料前后伺服以及Z#下料上下伺服的手动速度=最大速度/10=250/10=25毫米/秒,R#放料步进轴的手动速度=最大速度/10=100/10=10毫米/秒
  4. 手动加速度、手动减速度,X#放料上下伺服、Y#取料前后伺服以及Z#下料上下伺服的手动加速度、手动减速度=手动速度/0.1=25/0.1=250毫米/秒²;R#放料步进轴的手动加速度、手动减速度=手动速度/0.1=10/0.1=100毫米/秒²。(一般加减速度以0.1S或者0.2S的加减速时间为计算标准);
  5. 减速比,根据轴参数表,减速比设置为1。
图9 轴参数配置-回零参数
图9 轴参数配置-回零参数

如上图9所示,轴回零参数页面只需要配置回零类型、回零顺序、回零方向、高速回零速度、低速回零速度、高速回零反向偏移值以及回零加速度,其它栏位默认设置即可。

  1. 回零类型:根据轴参数表,X#放料上下伺服、Y#取料前后伺服以及Z#下料上下伺服回零类型设置为限位+HOME,R#放料步进轴回零类型设置为HOME;
  2. 回零顺序:对于本例中,轴参数表没有实际的要求,默认设置即可;
  3. 回零方向:根据轴参表,回零方向都设置为-1,负方向回零;
  4. 高速回零速度:通常设置为20即可,具体大小根据实际需求设置;
  5. 低速回零速度:通常设置为15即可,具体大小根据实际需求设置;
  6. 高速回零反向偏移值:通常设置为20即可,具体大小根据实际需求设置;
  7. 回零加速度:设置与对应轴加速度大小一致。
图10 轴参数配置-轴控制
图10 轴参数配置-轴控制

如上图10所示,轴控制页面只需要配置判定运动完成的脉冲反馈误差、软限位有效、正软限位(毫米)以及负软限位(毫米),其它栏位默认设置即可。

  1. 判定运动完成的脉冲反馈误差:通常设置为500即可,具体大小根据实际需求设置。
  2. 软限位:对于本例中,轴参数表没有实际的要求,默认设置即可。
  3. 正软限位(毫米):对于本例中,轴参数表没有实际的要求,默认设置即可。
  4. 负软限位(毫米):对于本例中,轴参数表没有实际的要求,默认设置即可。

四、配置低代码绝对值回零

注意

低代码绝对值回零只适用于多圈绝对值编码器,不适用于单圈绝对值编码器。

在配置低代码控制系统轴回零时首先需要确定各轴的相关参数,比如是否是移动轴、是否带编码器等等。如下图11所示:该图轴的相关参数是根据某实际项目的实际情况,各轴的控制需求。以下是将这样的控制需求,在Janus边缘计算系统中配置,然后生成配置下发到控制系统中。

图11 轴相关参数表
图11 轴相关参数表

根据轴相关参数表,可以知道设备实际用到的轴数是4个轴,而且都是绝对值回零,一般绝对值回零都是使用固高的伺服驱动器,所以在配置轴资源时需要4个伺服驱动组件配置控制系统轴参数资源。首先在Janus边缘计算系统里的流程管理界面创建工程-添加控制器-点击配置即可进入配置控制器资源界面(包括轴资源和IO模块资源),如下图12所示:

图12 伺服驱动资源配置
图12 伺服驱动资源配置

如上图12所示,配置伺服驱动资源配置的时候需要先连接控制器与伺服驱动,如标号2所示,连线与实际设备控制器与伺服驱动器的接线一致。 配置伺服驱动资源配置之后,即可生成4个轴的相关参数配置,点击标号3(轴参数)进入到各轴的具体参数配置如下图13、14、15、16所示:

图13 轴参数配置-基本参数
图13 轴参数配置-基本参数

如上图13所示,轴基本参数页面只需要配置轴名称、带编码器、移动参数、电机每转脉冲以及是否移动轴,其它栏位默认设置即可。

  1. 轴名称:根据轴参数表在对应轴名称栏位配置各轴的名称;
  2. 带编码器:根据轴参数,伺服轴都带编码器,默认设置勾选状态即可;
  3. 移动参数:根据轴参数表,横移轴A和横移轴B的移动参数设置为5毫米,旋转轴A和旋转轴B的移动参数设置为0度;
  4. 电机每转脉冲:根据轴参数表,伺服轴的电机每转脉冲都设置为10000;
  5. 是否为移动轴:根据轴参数表,横移轴A和横移轴B是移动轴,默认勾选状态,旋转轴A和旋转轴B是旋转轴,取消勾选状态。
图14 轴参数配置-加减速参数
图14 轴参数配置-加减速参数

如上图40所示,轴加减速参数页面只需要配置最大速度、加速度、减速度、手动速度、手动加速度、手动减速度以及减速比,其它栏位默认设置即可。

  1. 最大速度:横移轴A、B的最大速度=移动参数*3000/60=5*50=250毫米,旋转轴A、B的最大速度=移动参数*3000/60=360*50=18000度
  2. 加速度:横移轴A、B的加速度、减速度=最大速度/0.1=250/0.1=2500毫米/秒²;旋转轴A、B的加速度、减速度=最大速度/0.1=18000/0.1=180000度/秒²。(一般加减速度以0.1S或者0.2S的加减速时间为计算标准);
  3. 手动速度:横移轴A、B的手动速度=最大速度/10=250/10=25毫米/秒,旋转轴A、B的1手动速度=最大速度/10=18000/10=1800度/秒
  4. 手动加速度、手动减速度:横移轴A、B的手动加速度、手动减速度=手动速度/0.1=25/0.1=250毫米/秒²;旋转轴A、B的手动加速度、手动减速度=手动速度/0.1=1800/0.1=18000度/秒²。(一般加减速度以0.1S或者0.2S的加减速时间为计算标准);
  5. 减速比:根据轴参数表,减速比设置为1。
图15 轴参数配置-回零参数
图15 轴参数配置-回零参数

如上图15所示,轴回零参数页面只需要配置回零类型、回零顺序、回零方向、ABS每转位移、ABS编码器分辨率、变量ID_控制ABS标定、ABS每转脉冲以及变量ID_ABS归零时脉冲值,其它栏位默认设置即可。

  1. 回零类型:根据轴参数表,横移轴A、B以及旋转轴A、B的回零类型设置为绝对值回零。
  2. 回零顺序:根据实际要求选择优先级(填入正整数,1为最高,数字越大优先级越低)。
  3. 回零方向:根据轴实际的运动方向和编码器方向来选择1或-1(正方向或反方向)注:测试运动方向与编码器方向是否一致:先标定后查看ABS归零时脉冲值变量中的脉冲数(例如上图中本案例中配置的9971号变量),正向运动一定距离后,再次回零(回零时会自动更新当前绝对值脉冲数,再查看ABS归零时脉冲值变量中的脉冲数。若脉冲数增加,则为方向一致填1,反之则填-1。
  4. ABS每转位移:对于横移轴A、B,ABS每转位移的大小为移动参数除以减速比(如移动参数为10,减速比是2,那ABS每转位移就是10/2=5)。
  5. ABS编码器分辨率,通常设置为20或者根据实际2^编码器位数设置。
  6. 变量ID_控制ABS标定:通常分配低代码变量ID从9986往后排序。
  7. ABS每转脉冲:横移轴A、B以及旋转轴A、B,ABS每转位移的大小设置与电机每转脉冲的大小一致。
  8. 变量ID_ABS每转脉冲:通常分配低代码变量ID从9971往后排序。
图16 轴参数配置-轴控制
图16 轴参数配置-轴控制

如上图16所示,轴控制页面只需要配置判定运动完成的脉冲反馈误差、软限位有效、正软限位(毫米)以及负软限位(毫米),其它栏位默认设置即可。

  1. 判定运动完成的脉冲反馈误差:通常设置为500即可,具体大小根据实际需求设置。
  2. 软限位:对于本例中,轴参数表没有实际的要求,默认设置即可。
  3. 正软限位(毫米):对于本例中,轴参数表没有实际的要求,默认设置即可。
  4. 负软限位(毫米):对于本例中,轴参数表没有实际的要求,默认设置即可。