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使用“原点回归模式”配合“轮廓位置模式”是步进或伺服电机使用过程中最常用的方法,其对于提高自动化生产线的准确性和效率具有重要意义,本文将对正常使用控制电机中发送的命令及顺序进行简要说明。

说明:“原点回归”以“堵转回原点”的方式进行举例说明,其他传感器的配置可以根据《通信手册》自行配置,只是设置传感器和设置原点回归方向存在区别。

本文适用于标准通信协议下的CiA402模式,如本司的STM(-M)系列一体化步进(伺服)电机 、 BLM系列一体无刷电机 、 PMM(P)系列一体伺服电机等。

下方表格因显示问题均以图片展示,如需文字内容请查看原文

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一、基本概念

1.轮廓位置模式(PP):

主要用于点对点定位应用。

在此模式下,上位机给目标位置(绝对或相对)、位置曲线的速度、加减速及减速度,伺服内部的轨迹发生器将根据设置生成目标位置曲线指令,驱动器内部完成位置控制、速度控制和转矩控制。

2.原点回归模式(HM):

用于使伺服电机回到预定的原点位置,通常用于校准或初始化过程。在原点回归模式下,伺服电机会根据预设的回归策略(如寻找机械限位开关或编码器零点)移动到指定位置。

假设在一个自动化生产线上,有一个需要精确定位的机械臂,其伺服电机需要频繁地在不同位置之间移动。为了确保每次移动的准确性和一致性,需要在每次移动前进行原点校准。

二、操作步骤

1.启动系统并初始化:

启动自动化系统的电源,并等待伺服电机和相关设备完成初始化。

2.切换到原点回归模式:

通过上位机或控制系统发送指令,将伺服电机切换到原点回归模式。

伺服电机将按照预设的回归策略移动到原点位置。

在此过程中,可以监控伺服电机的状态和位置反馈,确保回归过程顺利进行。

3.原点回归完成确认:

当伺服电机到达原点位置后,系统会发出相应的信号或状态反馈。

确认原点回归完成后,可以进行下一步操作。

4.切换到轮廓位置模式:

在确认原点回归完成后,通过上位机或控制系统发送指令,将伺服电机切换到轮廓位置模式。

设置目标位置、速度、加减速等参数,并发送给伺服电机。

伺服电机将按照给定的参数移动到目标位置,完成精确定位。

5.监控与调整:

在伺服电机移动过程中,持续监控其状态和位置反馈。

根据需要调整速度、加减速等参数,以优化移动性能。

6.重复操作:根据生产需求,重复上述步骤进行多次移动和定位操作。

三、操作实例

1.执行原点回归动作

电机上电后先执行原点回归的动作(以堵转找原点方法为例),发送的指令如下表所示:

等到原点回归完成后,就可以根据读取到的状态字信息和电机的实际位置是否在0附近,来判断电机是否原点回归完成。这些参数会在PDO参数中周期性更新,也可以使用SDO周期性的读取。读取的报文如下:

如果原点回归完成,状态字第12位会从0变为1,如果原点回归失败,状态字第13位会从0变为1。此外,也可以附加判断电机当前位置是否在0附近的200个脉冲以内。

2.切换轮廓位置模式

原点回归完成后,需要切换到轮廓位置模式下进行定位运动。可以在使能状态下直接发送指令切换到轮廓位置模式,发送的指令如下:

此时电机就切换到了轮廓位置模式,控制字为0x1F。然后进行正常位置指令的设置和运行即可。依次发送的报文如下:

走到这一步,电机会以设定的位置进行绝对定位运动,运动完成后,状态字第10位“target reach”从0变为1,则代表定位完成,然后就可以定位新的位置。如果速度和加速度不需要改变,只发送下面3条指令即可。

控制完成后,如果需要给电机脱使能,需要发送的指令为:

如果想再次给电机使能,则发送:

通过以上操作即可以实现高效的校准和精确定位功能。


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