S120的基本定位功能

1、S120的基本定位功能一、概述S120 有兩種形式：用于多軸系統(tǒng)的 DC/AC 裝置用于單軸系統(tǒng)的 AC/AC 裝置這兩種形式的 Firmware V2.4 及以上版本都已具備基本定位功能。當(dāng)前V2.4 版本的 S120具有如下定位功能： 點(diǎn)動(dòng) (Jog)： 用于手動(dòng)方式移動(dòng)軸，通過(guò)按鈕使軸運(yùn)行至目標(biāo)點(diǎn) 回零 (Homing/Reference)：用于定義軸的參考點(diǎn)或運(yùn)行中回零 限位 (Limits)：用于限制軸的速度、位置。包括軟限位、硬限位 程序步 (Traversing Blocks)： 共64個(gè)程序步，可自動(dòng)連續(xù)執(zhí)行一個(gè)完整的程序也可單步執(zhí)行 直接設(shè)定值輸入/手動(dòng)設(shè)定值輸入 (Dire

2、ct Setpoint Input / MDI)：目標(biāo)位置及運(yùn)行速度可由上位機(jī)實(shí)時(shí)控制。使用 S120 基本定位功能的前提條件：調(diào)試軟件：Starter V4.0 或更高版本 / SCOUT V4.0 或更高版本硬件版本：SINAMICS FW: V2.4 HF2 或更高版本注：安裝 SCOUT V4.0 需要STEP 7 版本至少為 V5.3.3.1 以上二、激活基本定位功能S120的定位功能必須在變頻器離線配置中激活，步驟如下：定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或?qū)＜覅?shù)表進(jìn)行設(shè)置 使用控制面板 使用專(zhuān)家參數(shù)表 使用控制面板的操作步驟： 三、基本定位_點(diǎn)動(dòng)（JOG） S120

3、中基本定位功能的點(diǎn)動(dòng)有兩種方式： 速度方式( travel endless)：點(diǎn)動(dòng)按鈕按下，軸以設(shè)定的速度運(yùn)行直至按鈕釋放。 位置方式( travel incremental)：點(diǎn)動(dòng)按鈕按下并保持，軸以設(shè)定的速度運(yùn)行至目標(biāo)位置后自動(dòng)停止。 使用控制面板的點(diǎn)動(dòng)功能僅限于速度方式，位置方式需使用專(zhuān)家參數(shù)表設(shè)定。 執(zhí)行點(diǎn)動(dòng)功能，應(yīng)先使能變頻器ON/OFF1（P0840）四、基本定位_回零（Homing / Reference）回零/尋參（Homing / Reference）回參考點(diǎn)模式（回零模式）只有使用增量編碼器（旋轉(zhuǎn)編碼器 Reserver、正/余弦編碼器Sin/Cos 或 脈沖編碼器）時(shí)需要

4、，因每次上電時(shí)增量編碼器與軸的機(jī)械位置之間沒(méi)有任何確定的關(guān)系。因此軸都必須被移至預(yù)先定義好的零點(diǎn)位置。即執(zhí)行 Homing 功能。當(dāng)使用絕對(duì)編碼器 ( Absolute ) 時(shí)每次上電不需重新回零。S120 中回零有三種方式： 直接設(shè)定參考點(diǎn) (Reference): 對(duì)任意編碼器均可 主動(dòng)回零 (Reference point approach): 主要指增量編碼器 動(dòng)態(tài)回零 (Flying Reference)：對(duì)任意編碼器均可 4.1設(shè)置參考點(diǎn) (Set_Reference)通過(guò)用戶(hù)程序可設(shè)置任意位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。通常情況下只有當(dāng)系統(tǒng)即無(wú)接近開(kāi)關(guān)又無(wú)編碼器的零脈沖時(shí)，或者當(dāng)需要軸被設(shè)置為一

5、個(gè)不同的位置時(shí)才使用該方式操作步驟（已設(shè)定開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn) DI2 為ON/OFF1命令源 P840）1. 進(jìn)入“Homing”2. 連接一數(shù)字量輸入點(diǎn) ( DI 1 )至參數(shù) P2596作為設(shè)置參考點(diǎn)信號(hào)位，該位上升沿有效3. 設(shè)定參考點(diǎn)位置坐標(biāo)值 P2599（如 0）4. 閉合DI 2運(yùn)行使能5. 閉合DI 1 激活“設(shè)置參考點(diǎn)”命令，于是該軸當(dāng)前位置 r 2521 立即被置為P2599 中設(shè)定的值。如 r2521=0 4.2主動(dòng)回零（Active Homing）主動(dòng)回零方式只適用于增量編碼器，絕對(duì)值編碼器只需在初始化階段進(jìn)行一次編碼器校準(zhǔn)，以后不必做回零 主動(dòng)回零有三種方式：僅用編碼器零標(biāo)志

6、位( Encoder Zero Mark ) 回零僅用外部零標(biāo)志( External Zero Mark ) 回零使用接近開(kāi)關(guān) + 編碼器零標(biāo)志位( Homing output cam + Zero Mark ) 回零 4.2.1絕對(duì)值編碼器的主動(dòng)回零如果我們使用絕對(duì)值編碼器并且作主動(dòng)回零時(shí)會(huì)看到如下頁(yè)面：4.2.2增量編碼器的主動(dòng)回零依下圖所示進(jìn)行配置相關(guān)參數(shù)設(shè)定 1. 進(jìn)入 “ Homing “ (回零) 頁(yè)面2. 定義開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)DI 1為開(kāi)始尋參命令（參數(shù)P2595=722.0）3. 回零方式選擇主動(dòng)回零P2597=04. 定義開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)DI 2為接近開(kāi)關(guān) P2612= 722.1（

7、粗脈沖）5. 指定軸運(yùn)行極限點(diǎn)，如果回零過(guò)程中極限點(diǎn)到達(dá)（P2613/P2614=0）則軸反轉(zhuǎn)。若兩點(diǎn)全為零則軸停止。6. 指定回零方式：接近開(kāi)關(guān) + 編碼器零脈沖7. 指定回零開(kāi)始方向P2604 (0:正向；1：反向)動(dòng)作過(guò)程：變頻器運(yùn)行ON/OFF1閉合，DI 1閉合，開(kāi)始尋參過(guò)程 上圖中（Step1）軸按照P2604 定義的搜索方向，以最大加速度 P2572 加速至搜索速度 P2605，到達(dá)接近開(kāi)關(guān)后（DI 2 閉合）,以最大減速度P2573減速停止，進(jìn)入下一步：搜索編碼器的零脈沖 軸反向加速至速度 P2608，離開(kāi)接近開(kāi)關(guān)后（DI 2 斷開(kāi)）遇到的編碼器的第一個(gè)零脈沖后軸停止。進(jìn)入下一

8、步：回參考點(diǎn) 上圖中（Step3）軸反向加速以速度 P2611運(yùn)行偏置距離P2600后停止在參考點(diǎn)，完成主動(dòng)回零過(guò)程。4.3動(dòng)態(tài)回零（Passive Homing）Passive Homing （動(dòng)態(tài)回零）又稱(chēng)為 Homing on the fly動(dòng)態(tài)回零用于軸工作于任意定位狀態(tài)時(shí)動(dòng)態(tài)修改當(dāng)前位置值為零（如：在點(diǎn)動(dòng)時(shí)、執(zhí)行程序步時(shí)，執(zhí)行 MDI 時(shí)），執(zhí)行動(dòng)態(tài)回零后并不影響軸當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，軸并不是真正的回到零點(diǎn)而只是其當(dāng)前位置值被置為0，重新開(kāi)始計(jì)算位置。前提條件：P2597=1絕對(duì)值編碼器的動(dòng)態(tài)回零： 參數(shù)設(shè)定 打開(kāi) “ Homing “ (回零) 頁(yè)面 定義開(kāi)始尋參命令P2595源（如開(kāi)

9、關(guān)量輸入點(diǎn)DI2） 回零方式選擇動(dòng)態(tài)回零P2597=1 指定接近開(kāi)關(guān)Bero為上升沿有效（如上圖中P2511） 定義開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)DI 10（只能為快速I(mǎi) / O）為接近開(kāi)關(guān) P488= 722.10（如上圖中2）動(dòng)作過(guò)程： 變頻器運(yùn)行（使能ON/OFF1），選擇任意一種命令（如點(diǎn)動(dòng)，程序步、MDI等）軸按照所選擇的方式運(yùn)行 閉合DI 2，開(kāi)始動(dòng)態(tài)回零 閉合快速開(kāi)關(guān)DI 10（下圖中紅色線為該開(kāi)關(guān)狀態(tài)），可見(jiàn)到位置實(shí)際值立即恢復(fù)為0，后重新計(jì)值（如圖中綠色線所示），在整個(gè)動(dòng)態(tài)回零過(guò)程中軸的運(yùn)行速度不受影響。五、基本定位_限位（Limit）S120 中包含兩種限位功能：軟限位、硬限位。以限制軸運(yùn)行

10、范圍。同時(shí)還有對(duì)軸運(yùn)行速度，加減速的限制。 如下圖所示激活限位方式 項(xiàng)目導(dǎo)航欄中選擇限位功能塊 激活軟限位P2582 =1，正/反向位置范圍通過(guò) P2578, P2579設(shè)定 激活硬限位P2568 =1，硬限位位置開(kāi)關(guān)源 P2569, P2570 最大速度：P2571、最大加速度：P2572、最大減速度：P2573注：限位開(kāi)關(guān)信號(hào)為 “ 低 “ 有效到達(dá)硬限位后軸將以最大減速度 P2573 故障停車(chē)，即使故障復(fù)位后也只允許反向運(yùn)行 六、基本定位_程序步（Traversing Blocks）通過(guò)使用Traversing Blocks _ “程序步” 模式可以自動(dòng)執(zhí)行一個(gè)完整的定位程序，也可實(shí)現(xiàn)單

11、步控制；各程序步之間可通過(guò)數(shù)字量輸入信號(hào)切換。但只有當(dāng)前程序步執(zhí)行完后下一程序步才有效。在S120 中提供了最多 64個(gè)程序步供使用。 程序步執(zhí)行步驟：1. 項(xiàng)目導(dǎo)航欄中選擇 Traversing Blocks 模式，設(shè)定開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)DI4用于激活程序步功能2. 不拒絕任務(wù) P2641= r722.2=1、沒(méi)有停止命令 P2640=1運(yùn)行過(guò)程中P2640=0發(fā)出停止命令，則軸將以減速度P2620減速停車(chē)。若斷開(kāi)DI 3 ( r722.2=0 )發(fā)出拒絕任務(wù)命令，則軸將以最大減速度P2573減速停車(chē)。3. 按工藝需要設(shè)定各個(gè)程序步參數(shù)，程序步代號(hào)決定程序的執(zhí)行順序。代號(hào)為 -1表示該步不執(zhí)行（初

12、始代號(hào)全部為 -1）。4. 通過(guò)6個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)的不同組合選擇需要的程序步5. 變頻器運(yùn)行，閉合DI 4（r722.3=1）激活 Traversing 方式 ( P2631=1有效 )軸按設(shè)定步驟運(yùn)行。 結(jié)構(gòu)說(shuō)明：P2616 (No.) 每個(gè)程序步都要有一個(gè)任務(wù)號(hào)，運(yùn)行時(shí)依此任務(wù)號(hào)順序執(zhí)行 （ -1 表示無(wú)效的任務(wù)）P2621 (Job ) 表示該程序步的任務(wù)。有7 種任務(wù)供選擇：Positioning （位置方式）、Endless_POS / Endless_NEG（正 / 反向速度方式）、Waiting（等待parameter 中指定的時(shí)間后執(zhí)行下一步） Goto（跳轉(zhuǎn)到parameter

13、中指定的程序步） Set_O / Reset_O（置位/復(fù)位parameter 中指定的開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)）P2622 ( Parameter ) 依賴(lài)于不同的Job，對(duì)應(yīng)不同的Job有不同的含義（參見(jiàn)List Manual）P2623.8/9 ( Mode ) 定義定位方式，僅當(dāng)任務(wù) ( Job )為位置方式 ( Position ) 時(shí)有效P2617/P2618/P2619/P2620 ( Position, Velocity, Acceleration, Deceleration ) 指定運(yùn)動(dòng)的位置，速度，加/減速P2623.4/5/6 ( Advance ) 制定本任務(wù)結(jié)束方式。END: 本

14、任務(wù)結(jié)束不連續(xù)執(zhí)行下一任務(wù)，Continue_With_Stop: 本任務(wù)結(jié)束準(zhǔn)確定位，電機(jī)停止后重新啟動(dòng)開(kāi)始下一任務(wù)。Continue_Flying: 本任務(wù)結(jié)束連續(xù)執(zhí)行下一任務(wù)。P2623.0 ( Hide ) 跳過(guò)本條程序步不執(zhí)行該任務(wù)。依賴(lài)于 Job 的方式，Configuration of digital output 僅當(dāng)Job 設(shè)定為 SET_O / RESET_O時(shí)有效，用于設(shè)定開(kāi)關(guān)量輸出。 示例：編制一段程序：以速度 700 LU/min， 加 / 減速為100% 運(yùn)行相對(duì)位置 50000 LU 減速停止；等待 30ms；再以速度 600 LU/min， 加 / 減速為100

15、% 運(yùn)行相對(duì)位置 40000 LU 減速停止。 編制程序步如下： 七、手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入（MDI）Direct Setpoint Input / MDI （直接設(shè)定點(diǎn)輸入方式/手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式）, MDI 的縮寫(xiě)來(lái)自于 NC 技術(shù)“Manual Data Input ” 使用MDI 功能我們可以很輕松地通過(guò)外部控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的定位程序，通過(guò)由上位機(jī)控制的連續(xù)變化的位置、速度來(lái)滿(mǎn)足我們的工藝需要。 MDI 有兩種不同模式： 位置 ( position) 模式 P2653=0、 手動(dòng)定位或稱(chēng)速度模式( setting up ) P2653=1這兩種模式可在線切換 速度模式是指軸按照設(shè)定的速度及加/減

16、速運(yùn)行，不考慮軸的實(shí)際位置。位置模式是指軸按照設(shè)定的位置、速度、加/減速運(yùn)行；位置模式又可分為絕對(duì)位置 （P2648=1）和 相對(duì)位置（ P2648=0）兩種方式。 7.1 MDI 模式配置如下圖所示 7.2 激活 MDI 方式及參數(shù)配置1. 進(jìn)入直接數(shù)據(jù)輸入/ MDI 模式2. 如上面程序步中所述：不拒絕任務(wù) P2641=1、沒(méi)有停止命令 P2640=1運(yùn)行過(guò)程中可通過(guò)斷開(kāi)聯(lián)接與P2640的外部開(kāi)關(guān)發(fā)出停止命令，則軸將以減速度P2620減速停車(chē)。若斷開(kāi)聯(lián)接與P2641的外部開(kāi)關(guān)發(fā)出拒絕任務(wù)命令，則軸將以最大減速度P2573減速停車(chē)3. 設(shè)定開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)DI 9用于激活MDI功能（P2647為

17、“1”有效）4. 相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)置位置、速度、加 / 減速度 P2642 P2645） 5. 位置模式選擇 P2653P2653=1：速度方式；P2653=0：位置方式6. 定位方式選擇 P2648絕對(duì)位置方式：P2654=0, P2648=1；相對(duì)定位方式：P2654=*1*(16H)7. 方向設(shè)定源 P2651、P26528. 數(shù)據(jù)傳輸形式 (P2649) 及數(shù)據(jù)設(shè)定值確認(rèn)命令源( P2650) S120 中MDI 的數(shù)據(jù)傳輸可采用兩種形式：連續(xù)傳輸 P2649=1單步傳輸、由上升沿確認(rèn) P2649=0 所謂單步傳輸是指MDI 數(shù)據(jù)的傳輸依賴(lài)于參數(shù) P2650 中選擇的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。該命令為 “沿” 有效，每次執(zhí)行完一個(gè)機(jī)器步后，需要再次施加上升沿，新的速度、位置等才能有效。 與單步傳輸不同，一旦激活連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸，MDI 數(shù)據(jù)（位置、速度、加 / 減速度）可連續(xù)修改且立即有效而無(wú)需開(kāi)關(guān)使能。這樣我們就可通過(guò)上位機(jī)實(shí)時(shí)調(diào)整目標(biāo)位置及軸的運(yùn)