在解答S7-200運動控制模塊EM253尋找參考點的問題時,常常發(fā)現(xiàn)客戶很容易混淆一些名詞和概念,進而給大家的功能實現(xiàn)帶來困擾。比如說:“RP”、“RPS”、“參考點”、“參考點尋找過程”、“RP偏移量”、“ZP”、“零脈沖”等名詞。這些詞看上去很相似,但有時它表示的含義是有差別的。
今天我們就聊聊這些名詞的含義和區(qū)別,并用幾個例子介紹一下運動控制中尋找參考點的過程。
一.名詞概念解釋
RPS——參考點信號,是從外接開關(guān)傳感器(接近開關(guān)或者行程開關(guān))傳過來的信號。
RP(Reference point )——參考點,用于定義絕對位置坐標(biāo)。這個參考點是通過RPS確定的,本身并沒有實質(zhì)性的硬件設(shè)備。
RP偏移量(RP_OFFSET)——是指從RP到零點的距離。
ZP——零脈沖信號,是電機編碼器每轉(zhuǎn)一圈所產(chǎn)生的信號。
有時,大家會把ZP和RP搞混。大家在某些情況下能看到“零點”這個詞,我們會誤認為“零點”就是ZP。“零點”顧名思義,就是絕對位置為0的點,當(dāng)RP的絕對坐標(biāo)為0(即RP_OFFSET=0)時,RP與零點是同一個點;當(dāng)RP的絕對坐標(biāo)不為0時,他們就是兩個不同的點,參考點不一定坐標(biāo)為0。而ZP是由編碼器產(chǎn)生的一個信號,顯然和“零點”是稍有差異的。
二.尋參步驟和過程
設(shè)置EM253尋找參考點功能是利用運動控制向?qū)韺崿F(xiàn)的?;痉譃閮刹剑?BR>第一步:設(shè)置參考點尋找速度(快速尋找速度和慢速尋找速度),初始尋找方向和最終接近參考點方向。
(注:在高級參考點選項中可以設(shè)置RP偏移量)
第二步:組態(tài)尋找參考點的順序。也就是手冊中提到尋參模式。
下面利用兩個示例,幫助我們深入學(xué)習(xí)和理解以上的這些名詞概念。同時,大家也可以利用《S7-200系統(tǒng)手冊》第九章中RP尋參模式的示意圖進一步了解相關(guān)知識。
示例1:
向?qū)е性O(shè)置初始尋找方向為正向,最終接近方向為正向。選擇模式1。如果起點在如圖(1)位置,執(zhí)行POS_RSEEK指令后,首先按照高速正向?qū)ふ遥?dāng)檢測到RPS信號上升沿后,由高速降低到低速繼續(xù)尋參,當(dāng)RPS信號失效即檢測到RPS下降沿時,則以當(dāng)前點作為參考點,即終點。
如果向?qū)е懈呒塕P選項設(shè)置RP_OFFSET=0,當(dāng)找到參考點后,則當(dāng)前位置即為零點。如果RP_OFFSET非零,例如RP_OFFSET=150,則當(dāng)找到參考點后,當(dāng)前位置即為150。
這里拋磚引玉,按照以上的思路,大家可以進而學(xué)習(xí)了解RP尋找模式1和模式2的其他運動軌跡。
在以上的示例中,我們談到了模式1和模式2。這兩種模式中是沒有“ZP”零脈沖的概念。那么什么時候需要考慮“ZP”零脈沖呢?為什么要在尋參模式中使用ZP信號作為最終定位的依據(jù)呢?
接下來我們介紹一點背景知識:
一些數(shù)控機床會采用帶增量型編碼器的伺服電機。編碼器采用光電原理將角位置進行編碼,在編碼器輸出的位置編碼信息中,會有一個零脈沖信號,編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生一個零脈沖。當(dāng)伺服電機安裝到機床床身時,伺服電機的位置確定,編碼器零脈沖的角位置也就確定了。由于編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生一個零脈沖,在坐標(biāo)軸的整個行程內(nèi)有很多零脈沖,這些零脈沖之間的距離是相等的,而且每個零脈沖在機床坐標(biāo)系統(tǒng)的位置是絕對確定的。為了確定坐標(biāo)軸的原點,可以利用某一個零脈沖的位置作為基準(zhǔn),這個基準(zhǔn)就是坐標(biāo)軸的參考點。
結(jié)合示例1,我們已經(jīng)知道真正能夠確定尋參后電機在軌道上位置的是RPS的右側(cè)邊沿,然而RPS是外部接入的開關(guān)信號,難免會出現(xiàn)偏移。這將使得尋參后的RP發(fā)生偏移。這樣就不能保證每次尋參后電機都能停在軌道的相同位置。然而根據(jù)ZP的定義可以想見:電機及其隨動設(shè)備一旦安裝完畢,ZP信號在運行軌道上的位置也隨之固定。如果采用穿過RPS后的ZP數(shù)來定位,即使RPS信號的下降沿有一點點偏移,最終的RP都將定位在確定的位置。所以說,綜合使用RPS信號和ZP信號作為最終定位的依據(jù),會使得RP(參考點)的定位更加精確。
基于以上的應(yīng)用需求,位控向?qū)槲覀兲峁┝四J?和模式4。
如果選擇模式3定位RP,則在RPS輸入變?yōu)闊o效后接收到指定ZP個脈沖后確定RP,所以參考點RP位于RPS輸入的有效區(qū)外。如果選擇模式4定位RP,則在RPS輸入變?yōu)橛行Ш蠼邮盏街付╖P個脈沖后確定RP,所以參考點RP通常位于RPS輸入的有效區(qū)內(nèi)。接下來我們?nèi)匀皇褂靡粋€例子,更好的理解一下應(yīng)用ZP脈沖數(shù)精準(zhǔn)定位的功能。
示例2:
向?qū)е性O(shè)置初始尋找方向為正向,最終接近方向為正向。選擇模式3。如果起點在如圖(2)位置,執(zhí)行POS_RSEEK指令后,首先按照高速正向?qū)ふ遥?dāng)檢測到RPS信號上升沿后,由高速降低到低速繼續(xù)尋參,當(dāng)RPS信號失效即檢測到RPS下降沿后繼續(xù)低速尋找參考點,直到接收到指定的ZP脈沖數(shù),則以當(dāng)前點作為參考點,即終點。
如果向?qū)е懈呒塕P選項設(shè)置RP_OFFSET=0,當(dāng)找到參考點后,則當(dāng)前位置即為零點。如果RP_OFFSET非零,例如RP_OFFSET=150,則當(dāng)找到參考點后,當(dāng)前位置即為150。
按照以上的思路,大家可以進而學(xué)習(xí)了解RP尋找模式3和4的其他運動軌跡。
在實際的應(yīng)用中,為了確定參考點的位置,通常在數(shù)控機床的坐標(biāo)軸上配置一個參考點行程開關(guān)。數(shù)控機床在開機后,首先要尋找參考點行程開關(guān),在找到參考點行程開關(guān)之后,在尋找與參考點行程開關(guān)距離最近的一個零脈沖作為該坐標(biāo)的參考點,根據(jù)參考點就可以確定機床的原點了。
讀到這里,相信您對EM253定位功能又有了一些新的認識吧。我們這里僅僅拋磚引玉,希望對您的學(xué)習(xí)和使用能有一點點的幫助。










