伺服運動控制的原點回歸及方式

時間:2020-06-29

來源:網(wǎng)絡

導語:這樣就能確定這條街上每個位置的地址,比如這家咖啡店的地址是這條街 100 米的位置,那么這個 100 米就是一個絕對位置,我們不管在哪一個位置,都能通過走到這條街 100 米的位置找到這家咖啡店。

原點回歸,又名原點復位、伺服回零...等等。

在進行伺服定位操作之前一般都需要先進行原點回歸,否則伺服電機可能會罷工,說是在「原點回歸未完成時啟動」。
那么,為什么要進行原點回歸?以及,怎樣進行原點回歸的操作呢?

1、原點回歸的必要性


所謂定位,就是要讓伺服電機走到一個確定的位置。這個位置可以是增量式的,也可以是絕對式的。打個比方,我們現(xiàn)在在路上,我們要往前走 10 米,相當于我們的位置要往前增加十米,這個十米就是一個位置增量。

而如果我們要去這條街上某處地方的咖啡店,我們就需要知道它的確切地址,假設這條街的地址不是門牌號,而是從街的一端開始為 0 米(基準位置)。

這樣就能確定這條街上每個位置的地址,比如這家咖啡店的地址是這條街 100 米的位置,那么這個 100 米就是一個絕對位置,我們不管在哪一個位置,都能通過走到這條街 100 米的位置找到這家咖啡店。

在定位指令里,就分為增量式的 INC 指令和絕對式的 ABS 指令。

增量(INC)方式

以當前停止的位置為起點,指定移動方向和移動量后進行定位。

起點地址為5000,移動量為-7000時,對-2000的位置進行定位。


原點回歸496.png


絕對值(ABS)方式

定位到指定的地址,該地址是以原點為基準的位置。

起點地址(當前的停止位置)為1000,終點地址(定位地址)為8000時,向正方向進行移動量7000(8000-1000)的定位。



原點回歸617.png


所以,當我們需要進行絕對式定位時,我們就需要對應的機械系統(tǒng)上具有地址,這也就需要一個基準位置,通過這個基準位置去確定機械系統(tǒng)上的每個位置的地址。而這個基準位置,在伺服定位系統(tǒng)里稱為原點。

2  兩個信號
在三菱的伺服定位系統(tǒng)里,有兩個關于原點的關鍵信號:
原點回歸請求信號(原點復位請求標志)
這個信號 ON 的時候,說明伺服系統(tǒng)目前沒有原點,需要進行原點回歸。
原點回歸完成信號(原點復位完成標志)
當原點回歸執(zhí)行完成時,該信號會 ON。然后如果執(zhí)行定位或者其他正常方式使得伺服電機離開原點位置時,該信號會 OFF,但是此時原點還是存在的。
?? 判斷是否需要原點回歸可以借助原點回歸請求信號,而不應該借助原點回歸完成信號。
對于增量式系統(tǒng),每次斷電復位、重新上電之后都需要進行原點回歸。
對于絕對式系統(tǒng),由于伺服放大器裝有電池(也需要在參數(shù)里設置使用絕對位置系統(tǒng)),可以保持伺服電機的位置,所以一般情況下,只需要在剛搭建系統(tǒng)時進行一次原點回歸即可。當然如果后續(xù)發(fā)生原點位置丟失等情況,就要重新進行原點回歸了。這里是否需要原點回歸也可以通過原點回歸請求信號是否為 ON 來判斷。
3  常見的原點回歸方式

數(shù)據(jù)設定型

這種方式是把當前的位置設置為原點。所以,這個時候不管伺服電機停在哪一個位置,只要進行數(shù)據(jù)設定型原點回歸,現(xiàn)在這個位置就是原點位置。這種方式下的原點回歸操作,伺服電機是不會動的。

當伺服不需要進行絕對值定位時,比如只是速度控制、轉(zhuǎn)矩控制,或者只需要增量式定位時,都可以使用這種方式。

伺服參數(shù)里默認是原點設定條件選擇為『電源開啟后需要通過伺服電機Z相』,所以在進行這種數(shù)據(jù)設定型原點回歸時,要么把這個參數(shù)設置為『電源開啟后不需要通過伺服電機Z相』,要么先進行JOG使伺服電機轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)以上,再進行原點回歸。


原點回歸1399.png


近點 DOG 型
什么是近點 DOG?
近點 DOG 實際上是一個傳感器信號。我們需要確定原點位置,那么怎么確定呢?通過 JOG 讓伺服電機轉(zhuǎn)動,目測它轉(zhuǎn)到我們想要的位置,然后執(zhí)行數(shù)據(jù)設定型原點回歸?這樣當然很不準確。
那么我們是不是可以這樣,在我們想要確定為原點的位置,加一個標記,然后伺服電機走到這個標記位置時停止,把伺服電機當前位置規(guī)定為原點?當然可以!

所以,近點 DOG 信號就是這樣一個標記。但是,也沒這么簡單。我們先來看看近點 DOG 型原點回歸動作是怎么進行的。

原點回歸1660.png

近點 DOG 型原點回歸動作過程

1)啟動機械原點回歸,伺服電機開始以『原點回歸速度』向『原點回歸方向』移動;
2)檢測到近點 DOG 信號 ON 時,開始減速,減速到『爬行速度』,以『爬行速度』繼續(xù)移動;
3)檢測到近點 DOG 信號 OFF 時,減速到 0,再以爬行速度繼續(xù)移動,尋找近點 DOG 信號 OFF 后的最近的零點信號。以該零點信號的位置作為原點。
4 問答
1)為什么有『原點回歸速度』和『爬行速度』兩個速度?
原點回歸速度一般設置稍快些,這樣能使伺服電機快速接近原點;而爬行速度就需要設置慢一些,就為了使伺服電機接近原點時以比較慢的速度尋找原點,提高原點的準確度。
2)什么是零點信號?
零點信號就是伺服電機的 Z 相信號,伺服電機每轉(zhuǎn)一圈,都會輸出一個 Z 相信號。
3)為什么不以近點 DOG 信號的位置為原點?
近點 DOG 信號是一個外部信號,當伺服電機感應到這個近點 DOG 信號,進行停止動作時,是需要減速時間的,而在這一段減速時間里,伺服電機還是會往前走一小段距離的,這樣就會造成原點的不準確。
而零點信號是伺服電機本身的信號,使用這個信號停止伺服電機時,不會有反應的延遲時間,可以保證原點的準確性。

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