倍福運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)介紹解析課件

DriveTechnology05.01.2023

1自動(dòng)化新技術(shù)BECKHOFF運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品介紹DriveTechnology27.12.202IPC

嵌入式PC

運(yùn)動(dòng)控制器--基于WindowsXP和CE的IPCEPC2IPC運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)基石---現(xiàn)場(chǎng)總線及I/O3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)基石---現(xiàn)場(chǎng)總線及I/O3DriveTechnology05.01.2023

4數(shù)字式緊湊型伺服驅(qū)動(dòng)器AX20xx直線伺服電機(jī)ALxxxx同步伺服電機(jī)AM2000/AM3xxx數(shù)字式緊湊型伺服驅(qū)動(dòng)器AX5xxx適用于高動(dòng)態(tài)定位任務(wù)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)DriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

5電機(jī)反饋：旋轉(zhuǎn)變壓器晶體管電路電源100VAC…480VAC狀態(tài)顯示，例如軸軸標(biāo)識(shí)符或故障信息電機(jī)反饋：Sin/Cos1Vss、TTL、單圈或多圈、EnDat、Hiperface、BiSS24VDC控制和制動(dòng)電壓8點(diǎn)數(shù)字量I/O，例如啟用、限位開關(guān)、捕獲輸入、故障信息EtherCAT系統(tǒng)總線直流電源/直流母線可選的接口板用插槽，例如附加反饋制動(dòng)控制/電機(jī)溫度監(jiān)控可選的重啟鎖定用插槽或可選的

TwinSAFE安全卡Navigationstasten電機(jī)動(dòng)力電路執(zhí)行材質(zhì)鑒定導(dǎo)航鍵（Enter,Up/Down）AX5000|數(shù)字式緊湊型伺服驅(qū)動(dòng)器功能特點(diǎn)DriveTechnology27.12.202Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案AX5000支持第三方的伺服電機(jī)6Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案AX5000支持第三Beckhoff伺服調(diào)試---TcDriveManager7Beckhoff伺服調(diào)試---TcDriveManager7DriveTechnology05.01.2023

8功能特點(diǎn)”Beckhoff現(xiàn)場(chǎng)總線連接”–各種現(xiàn)場(chǎng)總線接口，可以輕松地集成到各種控制系統(tǒng)中RS232接口（用于參數(shù)設(shè)置）和

CANopen接口控制信號(hào)（帶有電氣隔離）–伺服準(zhǔn)備就緒的信號(hào)、中繼、設(shè)定值輸入、顯示器輸出、數(shù)字量輸入/輸出、啟用輸入、模擬量/數(shù)字量信號(hào)接地24VDC輔助電源電壓電源接口，用于連接外部平穩(wěn)電阻直流中間電路電機(jī)和制動(dòng)器接口旋變信號(hào)仿真為編碼器信號(hào)輸出，編碼器控制輸入（主從功能），脈沖方向輸入反饋裝置（旋轉(zhuǎn)變壓器）輸入接口用于高分辨率正余弦編碼器或絕對(duì)值編碼器等反饋裝置的輸入接口AX20xxDriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

9AM30xx|同步伺服電機(jī)DriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

10AM308x|電機(jī)達(dá)到150NmDriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

11具備食品級(jí)涂裝的AM3000用于食品工業(yè)的AM3000系列電機(jī)一臺(tái)通過特殊涂裝的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)具備了

不銹鋼電機(jī)的防護(hù)等級(jí)降低成本電機(jī)的耐熱特性改變很小

僅僅降低10%

(相比不銹鋼電機(jī)

最小降低.50%)NEWAM30xxDriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

12AL38xx|直線伺服電機(jī)DriveTechnology27.12.202Beckhoff支持的運(yùn)動(dòng)控制方式DVI/USBEL2521/KL2521EL4132EL5101EL2521/KL2521EL7041/KL2541EM7004驅(qū)動(dòng):

伺服電機(jī)(總線,模擬量,脈沖),

步進(jìn)電機(jī)(KL2531/41,EL7031/7041K/EL2521)

直流電機(jī)(KL2532/42,EL7332/7342)

直線電機(jī)(AX5000/2000)

液壓軸13Beckhoff支持的運(yùn)動(dòng)控制方式DVI/USBEL2521Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—脈沖量控制伺服系統(tǒng)1414KL2521模塊伺服驅(qū)動(dòng)器伺服馬達(dá)編碼器反饋電纜動(dòng)力電纜CX1020NC控制器KL2521脈沖輸出模塊

控制伺服電機(jī)方法Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—脈沖量控制伺服系統(tǒng)1414KLBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—模擬量控制伺服系統(tǒng)15EL5101模塊伺服驅(qū)動(dòng)器伺服馬達(dá)動(dòng)力電纜CX1020NCI控制器CX1020EL4132模擬量控制伺服系統(tǒng)EL4132模塊+/-10vBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—模擬量控制伺服系統(tǒng)15EL51EM70044軸接口端子模塊EM70042023/1/5

16EM70044軸接口端子模塊EM70042022/12/2Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)17Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)17Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案直流電機(jī)系統(tǒng)18KL2532KL2552Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案直流電機(jī)系統(tǒng)18KLBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制—EL7201–EtherCAT伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊50VDC,4A完備的伺服解決方案集成旋轉(zhuǎn)變壓器反饋接口可以連接帶制動(dòng)電機(jī)最高驅(qū)動(dòng)

200W電機(jī)ResolverExc.+(R1)Powercontact+24VPowercontact0VResolverSin+(S2)ResolverCos+(S1)MotorphaseUMotorphaseWMotorbrake+Loadvoltage50VLoadvoltage50VResolverExc.-(R2)ResolverSin-(S4)ResolverCos-(S3)MotorphaseVMotorbrakeGNDLoadvoltageGNDLoadvoltageGND19Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—EL7201–EtherCA一體化的伺服驅(qū)動(dòng)器直接連接電機(jī)直接連接旋轉(zhuǎn)變壓器緊湊的結(jié)構(gòu)方便進(jìn)行系統(tǒng)整合Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—EL7201–EtherCAT伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊50VDC,4A20一體化的伺服驅(qū)動(dòng)器直接連接電機(jī)直接連接旋轉(zhuǎn)變壓器緊湊的結(jié)構(gòu)方Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----SSI211D+SSIdatainputD+5D-SSIdatainputD-4CL+ClockoutputCL+8CL-ClockoutputCL-KL5051KL5001Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----SSIBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式編碼器22KL5101Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式編碼器23KL5111KL5121Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式編碼器24KL5151KL5152EL5151Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式WindowsNT,2000,XP現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡驅(qū)動(dòng)程序ADS路由器I/O服務(wù)器I/O映射PLC服務(wù)器I/ONC服務(wù)器其它例如，凸輪等系統(tǒng)管理器ADSPLC控制診斷功能如示波器用戶HMI用戶HMIADSADSTCP/IP內(nèi)核模式用戶模式ADSADSOCX/DllOPCADSADSADSADSI/OI/OTwinCAT系統(tǒng)實(shí)時(shí)服務(wù)器控制軟件---TwinCATTotolWindowsControlAutomationTechnology25WindowsNT,2000,XP現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡驅(qū)動(dòng)程

PLC任務(wù)和NC任務(wù)定時(shí)地以多任務(wù)多線程獨(dú)立運(yùn)行周期性地獲取CPU的計(jì)算時(shí)間WindowsNT和HMI程序NC服務(wù)

PLC服務(wù)在PC上

一個(gè)PLC程序和NC控制的實(shí)時(shí)運(yùn)行PLC周期

(例如.2ms)PLC周期tt在PC上運(yùn)行PLC

和NCNC周期

(例如.1ms)NC周期NC周期NC周期1ms2ms3ms4ms5ms例如.Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)機(jī)制26PLC任務(wù)和NC任務(wù)定時(shí)地以多任務(wù)多線程獨(dú)立邏輯運(yùn)算與處理路徑規(guī)劃閉環(huán)控制位置，速度加速度控制通用插補(bǔ)同步，凸輪飛剪等PLCPLCNCINCINCPTPCNCTWINCAT–PCControlPLC/NCPTP/CNCNCPTPNCPTPBeckhoff

運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)方式TwinCATNCPTP，NCI，CNC7邏輯運(yùn)算與處理路徑規(guī)劃閉環(huán)控制位置，速度通用插補(bǔ)同步，凸輪P28I/O,PLC,NCPTP,NCI/CNC高度集成在一個(gè)平臺(tái)中實(shí)時(shí)性：

硬實(shí)時(shí)能力：周期最小至50微秒，以及Beckhoff擁有專利的對(duì)CPU利用率的動(dòng)態(tài)調(diào)整XFC100微秒的刷新周期（包含100個(gè)伺服軸）基于EtherCAT總線幾乎運(yùn)行于任何一個(gè)PC

純軟件解決方案(無(wú)需硬件擴(kuò)展)Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制概覽28I/O,PLC,NCPTP,NCI/CNC高度集29TwinCATNCPTP功能普通定位運(yùn)動(dòng)(PointtoPoint)電子齒輪同步數(shù)字凸輪開關(guān)凸輪軸運(yùn)動(dòng)疊加（合成）飛剪29TwinCATNCPTP功能普通定位運(yùn)動(dòng)(PoinTwinCATNCI功能PropertiesTwinCATNCIMax.numberofcontrolledaxesMax.numberofsimultaneouslyinterpolatingperchannel2553pathaxes+5auxiliaryaxesPLCprogrammingIEC61131-3NCIprogrammingDIN66025extensionSubroutinetechniquesNCIfunctionblocksfromthePLCInterpolationfunctionsLinear,circular,helicalinterpolationinthemainplanesLookAhead30TwinCATNCI功能PropertiesTwin31TwinCATNCI功能31TwinCATNCI功能TwinCATCNC功能PropertiesTwinCATCNCMax.numberofcontrolledaxes/spindlesMax.numberofcontrolledspindlesMax.numberofindependentchannelsMax.numberofsimultaneouslyinterpolatingperchannel64121232/6pathaxes/spindlesPLCprogrammingIEC61131-3CNCprogrammingDIN66025extensionHigh-levellanguageextensionsSubroutinetechniquesUsermacrosInterpolationfunctionsLinear,circular,helicalinterpolationinthemainplanes/freelydefinableplanesLookAheadSplineinterpolationThreadfunctions32TwinCATCNC功能PropertiesTwinCATwinCATCNC

2023/1/5

33TwinCATCNC完整的CNC功能一個(gè)通道內(nèi)最多可達(dá)32個(gè)軸的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)采用DIN66025編程語(yǔ)言坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)換TwinCATCNC2022/12/27TwinCATCNC功能34TwinCATCNC功能34

TwinCATNCPTP--PLCopen功能塊概覽AdministrativeMotionSingleAxesMultipleAxesSingleAxesMultipleAxesNon-InterpolatedMoveAbsoluteInterpolatedMoveAdditiveMoveSuperImposedMoveContinuousMoveVelocityHomeStopPowerResetReadStatusReadAxisErrorReadParameterWriteParameterReadActualPositionPositionProfileVelocityProfileAccelerationProfileCamTableSelectCamInCamOutGearInGearOut…MoveRelativePhasing35TwinCATNCPTP--PLCopen功能塊概覽TwinCATNCPTP-

--PLCopen功能塊概覽MC_MoveSuperimposedMC_MoveVelocityMC_VelocityProfileMC_AccelerationProfileDiscreteMotionContinuousMotionStandstillMC_MoveAbsoluteMC_MoveRelativeMC_MoveAdditiveMC_MoveSuperimposedMC_PositionProfileDoneMC_MoveAbsoluteMC_MoveRelativeMC_MoveSuperimposedMC_MoveAdditiveMC_PositionProfileMC_StopMC-StopMC_MoveVelocityMC_VelocityProfileMC_AccelerationProfileMC_MoveVelocityMC_VelocityProfileMC_AccelerationProfileMC_PowerMC_StopNote1StoppingMC_MoveAbsolute;MC_MoveRelativeMC_MoveAdditive;MC_PositionProfileDoneHomingDoneMC_HomeMC-StopNote1:AllFBscanbecalled,

althoughtheywillnot

beexecuted,exceptMC_ResetandError–willgeneratethetransitiontoStandStillorErrorStopresp..

Root:TaskForceMotionControlpresentationVersionFebr2002.()36TwinCATNCPTP---PLCopen功能塊概37TwinCATNCPTP-

--PLCopen功能塊概覽37TwinCATNCPTP---PLCopen功能38TwinCATNCPTP-

--電子齒輪同步

線性同步耦合之后:

從軸

setposition=couplingfactor*主軸setposition

可以動(dòng)態(tài)修改齒輪比

使用標(biāo)準(zhǔn)的功能塊，簡(jiǎn)單方便38TwinCATNCPTP---電子齒輪同步

TwinCAT電子齒輪同步—龍門鉆床39TwinCAT電子齒輪同步—龍門鉆床3940TwinCAT運(yùn)動(dòng)控制凸輪同步Camming

主從軸之間非線性耦合

凸輪設(shè)計(jì)遵循

VDIguideline2143

凸輪設(shè)計(jì)工具

TwinCATcamdesigneditor

40TwinCAT運(yùn)動(dòng)控制凸輪同步Camming41TwinCATNCPTP-—凸輪設(shè)計(jì)工具

PositionVelocityAcceleration41TwinCATNCPTP-—凸輪設(shè)計(jì)工具

Posi42TwinCATNCPTP-—凸輪功能塊42TwinCATNCPTP-—凸輪功能塊43ThepositionvaluesofaslavedependingonamastervalueareinterpolatedintheNCOnlysegmentpointsneeded.TheintermediatepointsarecalculateddependingontheactualfunctionintheNC

PositiontableMotionFunctionTwinCATNCPTP—凸輪設(shè)計(jì)工具

數(shù)據(jù)表動(dòng)態(tài)修改43Thepositionvaluesofasla44TwinCAT

NCPTP

:飛剪44TwinCATNCPTP:飛剪TwinCATNCPTP

:飛剪功能塊45TwinCATNCPTP:飛剪功能塊45TwinCAT系統(tǒng)管理器—運(yùn)動(dòng)控制調(diào)試配置工具46TwinCAT系統(tǒng)管理器—運(yùn)動(dòng)控制調(diào)試配置工具46Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—軟件示波器47Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—軟件示波器47機(jī)器人軟件包TwinCAT

05.01.2023

48每個(gè)CPU的許可需要預(yù)裝TwinCATNCIx86兼容PC機(jī)器人軟件包TwinCAT27.12.2022機(jī)器人軟件包TwinCATTwinCAT中集成的機(jī)器人軟件包提供下列性能：節(jié)省掉了額外的用于機(jī)器人控制的CPU采用TwinCAT軟件來做配置，參數(shù)化和診斷，在同一系統(tǒng)中保持了使用上的一致性和便利性。避免了不同CPU和PLC系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)控制和機(jī)器人軟件由于匹配合作而引起的摩擦損失與TwinCAT之間的直接接口帶來了更高的性能和精度，這是多CPU系統(tǒng)之間復(fù)雜通訊所不能達(dá)到的。

05.01.2023

49機(jī)器人軟件包TwinCATTwinCAT中集成的機(jī)器人軟件支持的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型TwinCAT笛卡爾坐標(biāo)模型H型機(jī)器人Scara多關(guān)節(jié)裝配機(jī)械手剪型運(yùn)動(dòng)副起重吊臂式運(yùn)動(dòng)副二維平面平行機(jī)械手運(yùn)動(dòng)副三維空間Delta機(jī)器人

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50支持的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型TwinCAT笛卡爾坐標(biāo)模型H型機(jī)器人Sca

系統(tǒng)管理器中的配置TwinCATMotionControl:KinematicTransformation例子:Delta變換

05.01.2023

51系統(tǒng)管理器中的配置TwinCATMotionContr運(yùn)動(dòng)軌跡編程TwinCAT

運(yùn)動(dòng)軌跡編程可以由下列方式實(shí)現(xiàn)PTP點(diǎn)對(duì)點(diǎn)CamPlate電子凸輪

G代碼(DIN66025)

TcPlcInterpolation功能庫(kù)

目標(biāo)的位置一般用笛卡爾坐標(biāo)表示(X,Y,Z)

插補(bǔ)模式(G-Code,TcPlcInterpolation)支持不同的用戶坐標(biāo)系

在多個(gè)傳送帶方向間實(shí)現(xiàn)同步

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52運(yùn)動(dòng)軌跡編程TwinCAT運(yùn)動(dòng)軌跡編程可以由下列方式實(shí)運(yùn)動(dòng)路徑的計(jì)算TwinCAT

前向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換

反向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換

動(dòng)力學(xué)模型的計(jì)算

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53運(yùn)動(dòng)路徑的計(jì)算TwinCAT前向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換27TwinCAT機(jī)器人軟件包的分級(jí)TwinCAT級(jí)別1靜態(tài)變換，包括平移和旋轉(zhuǎn)級(jí)別2包含級(jí)別1主要是二維平面的變換，如H型機(jī)器人模型和二維平面平行機(jī)械手模型級(jí)別3包含級(jí)別2主要是三維空間的變換，如Delta機(jī)器人

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54TwinCAT機(jī)器人軟件包的分級(jí)TwinCAT級(jí)別1BK1120KL2542,3.5A/50V直流電機(jī)KL2541,5A/50V步進(jìn)電機(jī)CP6619KL4434,KL5101伺服電機(jī)Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—金屬焊接系統(tǒng)55BK1120KL2542,3.5A/50V直流電機(jī)KL2Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—轎車車門焊接設(shè)備AutomotiveDoorControlsystemCP6201NCPTPrun-timeEK1100EL2521TwinCATHMI

56Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—轎車車門焊接設(shè)備AutomotEK1100EL2521CP6201EL2521EL6731/ProfibusmasterEtherCATBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—轎車車門焊接設(shè)備57EK1100EL2521CP6201EL2521EL6731Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用--立體倉(cāng)庫(kù)58Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用--立體倉(cāng)庫(kù)58Camtables

MC_CamTableSelect

MC_CamInproductdetection

MC_TouchProbeCamtableadjustmentontheflyMC_CamScaling

MC_WriteMotionFunctionBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用--矽鋼片曲線開料機(jī)59Camtables

MC_CamTaBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用—機(jī)器人C6350WindowsXPTwinCATNCIETHERCATEL4132/5101VisualC++CammingGearing60Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用—機(jī)器人C63506CX1020+AX5000+HeidolphmotorCamtables

MC_CamTableSelect

MC_CamIn

productdetection

MC_TouchProbe

Camtableadjustmentonthefly

MC_CamScaling

MC_WriteMotionFunctionBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用—前沿送紙機(jī)器

CX1020+AX5000+HeidolphmotorBeDriveTechnology05.01.2023

62疊加運(yùn)動(dòng)指令該指令主要用于伺服軸運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)位置的疊加.該指令運(yùn)行模式E_SuperpositionMode有4種類型:1.疊加區(qū)域內(nèi),走完長(zhǎng)度Length后,疊加位置Distance剛好走完.區(qū)域行程為L(zhǎng)ength+Distance.2.疊加區(qū)域內(nèi),走完長(zhǎng)度Length后,疊加位置Distance剛好走完,包含在Length內(nèi).區(qū)域行程為L(zhǎng)ength.3.疊加區(qū)域內(nèi),在區(qū)域行程Length+Distance內(nèi),走完疊加位置Distance.3.疊加區(qū)域內(nèi),在區(qū)域行程Length,走完疊加位置Distance.TwinCATNCPTP-

--點(diǎn)到點(diǎn)疊加運(yùn)動(dòng)

DriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

63該系統(tǒng)指令的組合,可達(dá)到曲線疊加的效果.在systemmanager中配一個(gè)電機(jī)軸,和一個(gè)虛擬軸.通過指令可以將右圖的兩條曲線疊加到一起,大大提高了電子凸輪控制的靈活性.同樣你仍然可以將多個(gè)虛擬軸和一個(gè)電機(jī)軸疊加在一起，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)以上曲線的疊加。電機(jī)軸虛擬軸TwinCATNCPTP-

--多個(gè)曲線的疊加運(yùn)動(dòng)

DriveTechnology27.12.20264TwinCATNCPTP-

--電子齒輪同步

線性同步耦合之后:

從軸

setposition=couplingfactor*主軸setposition

使用標(biāo)準(zhǔn)的功能塊，簡(jiǎn)單方便MC_GearInDyn是MC_GearIn的升級(jí)版,可以動(dòng)態(tài)的修改電子齒輪比.電子齒輪是從機(jī)械齒輪轉(zhuǎn)換過來的思路,而且更加靈活,電子齒輪是一種特殊的電子凸輪.ABRatioB:A2:1FeedProcessed64TwinCATNCPTP---電子齒輪同步

ABRTwinCATNCPTP

:動(dòng)態(tài)捕捉功能塊65動(dòng)態(tài)捕捉功能塊:該功能塊的特點(diǎn):當(dāng)通過旋切功能塊去剪切薄膜或紙張時(shí),如果材料上有色標(biāo),而旋刀必須剪在旋刀上時(shí),就必須用TouchProbe功能.此時(shí)TouchProbe的作用是色標(biāo)傳感器檢測(cè)到材上的色標(biāo)后,將此時(shí)電機(jī)軸的位置記錄下來.該位置記錄是不受嵌入式PC掃描周期的影響,是微秒級(jí)別的.該數(shù)據(jù)走的是Ethercatprocessdata的通道,是realtime的數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)記錄的位置非常精確.將前后兩個(gè)色標(biāo)的位置記錄下來,相減,就可以得到下次剪切所需要的長(zhǎng)度.TwinCATNCPTP:動(dòng)態(tài)捕捉功能塊65動(dòng)態(tài)捕捉應(yīng)用—9色凹版印刷機(jī)DriveTechnology05.01.2023

66應(yīng)用—9色凹版印刷機(jī)DriveTechnologyTwinCAT運(yùn)動(dòng)控制:自動(dòng)收放卷67收放卷功能(TcPackAL庫(kù)

):應(yīng)用非常廣泛.該庫(kù)適用于NC對(duì)伺服或變頻器的控制.在收放卷的過程中,隨著卷徑的不斷變化,根據(jù)指令算法,通過修改電機(jī)角速度的方法,來達(dá)到收放卷材料線速度不變.計(jì)算卷徑的方法有1.通過計(jì)算伺服或變頻器實(shí)際走過的距離進(jìn)行累加,再根據(jù)材料的厚度,進(jìn)行卷徑的計(jì)算.2.根據(jù)外部傳感器,進(jìn)行實(shí)際卷徑的測(cè)算,并反饋給上位.TwinCAT運(yùn)動(dòng)控制:自動(dòng)收放卷67收放卷功能(TcPaTwinCAT運(yùn)動(dòng)控制:Dancer68Dancer功能(TcPackAL庫(kù)

):是張力控制的一個(gè)典型應(yīng)用.通過修改主軸電機(jī)和從軸電機(jī)的速度齒輪比的方法,根據(jù)能夠反應(yīng)張力變化的模擬量輸入反饋,通過PID調(diào)節(jié)來修改電子齒輪比,從而達(dá)到張力控制的效果.TwinCAT運(yùn)動(dòng)控制:Dancer68Dancer功能(應(yīng)用—張力控制DriveTechnology05.01.2023

69應(yīng)用—張力控制DriveTechnology27Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用木工加工設(shè)備--NCI70Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用木工加工設(shè)備--NCI7Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用---CNC加工中心71Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用---CNC加工中心71Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

感謝大家的時(shí)間與耐心！Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)DriveTechnology05.01.2023

73自動(dòng)化新技術(shù)BECKHOFF運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品介紹DriveTechnology27.12.202IPC

嵌入式PC

運(yùn)動(dòng)控制器--基于WindowsXP和CE的IPCEPC74IPC運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)基石---現(xiàn)場(chǎng)總線及I/O75運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)基石---現(xiàn)場(chǎng)總線及I/O3DriveTechnology05.01.2023

76數(shù)字式緊湊型伺服驅(qū)動(dòng)器AX20xx直線伺服電機(jī)ALxxxx同步伺服電機(jī)AM2000/AM3xxx數(shù)字式緊湊型伺服驅(qū)動(dòng)器AX5xxx適用于高動(dòng)態(tài)定位任務(wù)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)DriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

77電機(jī)反饋：旋轉(zhuǎn)變壓器晶體管電路電源100VAC…480VAC狀態(tài)顯示，例如軸軸標(biāo)識(shí)符或故障信息電機(jī)反饋：Sin/Cos1Vss、TTL、單圈或多圈、EnDat、Hiperface、BiSS24VDC控制和制動(dòng)電壓8點(diǎn)數(shù)字量I/O，例如啟用、限位開關(guān)、捕獲輸入、故障信息EtherCAT系統(tǒng)總線直流電源/直流母線可選的接口板用插槽，例如附加反饋制動(dòng)控制/電機(jī)溫度監(jiān)控可選的重啟鎖定用插槽或可選的

TwinSAFE安全卡Navigationstasten電機(jī)動(dòng)力電路執(zhí)行材質(zhì)鑒定導(dǎo)航鍵（Enter,Up/Down）AX5000|數(shù)字式緊湊型伺服驅(qū)動(dòng)器功能特點(diǎn)DriveTechnology27.12.202Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案AX5000支持第三方的伺服電機(jī)78Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案AX5000支持第三Beckhoff伺服調(diào)試---TcDriveManager79Beckhoff伺服調(diào)試---TcDriveManager7DriveTechnology05.01.2023

80功能特點(diǎn)”Beckhoff現(xiàn)場(chǎng)總線連接”–各種現(xiàn)場(chǎng)總線接口，可以輕松地集成到各種控制系統(tǒng)中RS232接口（用于參數(shù)設(shè)置）和

CANopen接口控制信號(hào)（帶有電氣隔離）–伺服準(zhǔn)備就緒的信號(hào)、中繼、設(shè)定值輸入、顯示器輸出、數(shù)字量輸入/輸出、啟用輸入、模擬量/數(shù)字量信號(hào)接地24VDC輔助電源電壓電源接口，用于連接外部平穩(wěn)電阻直流中間電路電機(jī)和制動(dòng)器接口旋變信號(hào)仿真為編碼器信號(hào)輸出，編碼器控制輸入（主從功能），脈沖方向輸入反饋裝置（旋轉(zhuǎn)變壓器）輸入接口用于高分辨率正余弦編碼器或絕對(duì)值編碼器等反饋裝置的輸入接口AX20xxDriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

81AM30xx|同步伺服電機(jī)DriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

82AM308x|電機(jī)達(dá)到150NmDriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

83具備食品級(jí)涂裝的AM3000用于食品工業(yè)的AM3000系列電機(jī)一臺(tái)通過特殊涂裝的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)具備了

不銹鋼電機(jī)的防護(hù)等級(jí)降低成本電機(jī)的耐熱特性改變很小

僅僅降低10%

(相比不銹鋼電機(jī)

最小降低.50%)NEWAM30xxDriveTechnology27.12.202DriveTechnology05.01.2023

84AL38xx|直線伺服電機(jī)DriveTechnology27.12.202Beckhoff支持的運(yùn)動(dòng)控制方式DVI/USBEL2521/KL2521EL4132EL5101EL2521/KL2521EL7041/KL2541EM7004驅(qū)動(dòng):

伺服電機(jī)(總線,模擬量,脈沖),

步進(jìn)電機(jī)(KL2531/41,EL7031/7041K/EL2521)

直流電機(jī)(KL2532/42,EL7332/7342)

直線電機(jī)(AX5000/2000)

液壓軸85Beckhoff支持的運(yùn)動(dòng)控制方式DVI/USBEL2521Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—脈沖量控制伺服系統(tǒng)8686KL2521模塊伺服驅(qū)動(dòng)器伺服馬達(dá)編碼器反饋電纜動(dòng)力電纜CX1020NC控制器KL2521脈沖輸出模塊

控制伺服電機(jī)方法Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—脈沖量控制伺服系統(tǒng)1414KLBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—模擬量控制伺服系統(tǒng)87EL5101模塊伺服驅(qū)動(dòng)器伺服馬達(dá)動(dòng)力電纜CX1020NCI控制器CX1020EL4132模擬量控制伺服系統(tǒng)EL4132模塊+/-10vBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—模擬量控制伺服系統(tǒng)15EL51EM70044軸接口端子模塊EM70042023/1/5

88EM70044軸接口端子模塊EM70042022/12/2Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)89Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)17Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案直流電機(jī)系統(tǒng)90KL2532KL2552Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案直流電機(jī)系統(tǒng)18KLBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制—EL7201–EtherCAT伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊50VDC,4A完備的伺服解決方案集成旋轉(zhuǎn)變壓器反饋接口可以連接帶制動(dòng)電機(jī)最高驅(qū)動(dòng)

200W電機(jī)ResolverExc.+(R1)Powercontact+24VPowercontact0VResolverSin+(S2)ResolverCos+(S1)MotorphaseUMotorphaseWMotorbrake+Loadvoltage50VLoadvoltage50VResolverExc.-(R2)ResolverSin-(S4)ResolverCos-(S3)MotorphaseVMotorbrakeGNDLoadvoltageGNDLoadvoltageGND91Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—EL7201–EtherCA一體化的伺服驅(qū)動(dòng)器直接連接電機(jī)直接連接旋轉(zhuǎn)變壓器緊湊的結(jié)構(gòu)方便進(jìn)行系統(tǒng)整合Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—EL7201–EtherCAT伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊50VDC,4A92一體化的伺服驅(qū)動(dòng)器直接連接電機(jī)直接連接旋轉(zhuǎn)變壓器緊湊的結(jié)構(gòu)方Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----SSI931D+SSIdatainputD+5D-SSIdatainputD-4CL+ClockoutputCL+8CL-ClockoutputCL-KL5051KL5001Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----SSIBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式編碼器94KL5101Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式編碼器95KL5111KL5121Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式編碼器96KL5151KL5152EL5151Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—驅(qū)動(dòng)解決方案編碼器----增量式WindowsNT,2000,XP現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡驅(qū)動(dòng)程序ADS路由器I/O服務(wù)器I/O映射PLC服務(wù)器I/ONC服務(wù)器其它例如，凸輪等系統(tǒng)管理器ADSPLC控制診斷功能如示波器用戶HMI用戶HMIADSADSTCP/IP內(nèi)核模式用戶模式ADSADSOCX/DllOPCADSADSADSADSI/OI/OTwinCAT系統(tǒng)實(shí)時(shí)服務(wù)器控制軟件---TwinCATTotolWindowsControlAutomationTechnology97WindowsNT,2000,XP現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡驅(qū)動(dòng)程

PLC任務(wù)和NC任務(wù)定時(shí)地以多任務(wù)多線程獨(dú)立運(yùn)行周期性地獲取CPU的計(jì)算時(shí)間WindowsNT和HMI程序NC服務(wù)

PLC服務(wù)在PC上

一個(gè)PLC程序和NC控制的實(shí)時(shí)運(yùn)行PLC周期

(例如.2ms)PLC周期tt在PC上運(yùn)行PLC

和NCNC周期

(例如.1ms)NC周期NC周期NC周期1ms2ms3ms4ms5ms例如.Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)機(jī)制98PLC任務(wù)和NC任務(wù)定時(shí)地以多任務(wù)多線程獨(dú)立邏輯運(yùn)算與處理路徑規(guī)劃閉環(huán)控制位置，速度加速度控制通用插補(bǔ)同步，凸輪飛剪等PLCPLCNCINCINCPTPCNCTWINCAT–PCControlPLC/NCPTP/CNCNCPTPNCPTPBeckhoff

運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)方式TwinCATNCPTP，NCI，CNC7邏輯運(yùn)算與處理路徑規(guī)劃閉環(huán)控制位置，速度通用插補(bǔ)同步，凸輪P100I/O,PLC,NCPTP,NCI/CNC高度集成在一個(gè)平臺(tái)中實(shí)時(shí)性：

硬實(shí)時(shí)能力：周期最小至50微秒，以及Beckhoff擁有專利的對(duì)CPU利用率的動(dòng)態(tài)調(diào)整XFC100微秒的刷新周期（包含100個(gè)伺服軸）基于EtherCAT總線幾乎運(yùn)行于任何一個(gè)PC

純軟件解決方案(無(wú)需硬件擴(kuò)展)Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制概覽28I/O,PLC,NCPTP,NCI/CNC高度集101TwinCATNCPTP功能普通定位運(yùn)動(dòng)(PointtoPoint)電子齒輪同步數(shù)字凸輪開關(guān)凸輪軸運(yùn)動(dòng)疊加（合成）飛剪29TwinCATNCPTP功能普通定位運(yùn)動(dòng)(PoinTwinCATNCI功能PropertiesTwinCATNCIMax.numberofcontrolledaxesMax.numberofsimultaneouslyinterpolatingperchannel2553pathaxes+5auxiliaryaxesPLCprogrammingIEC61131-3NCIprogrammingDIN66025extensionSubroutinetechniquesNCIfunctionblocksfromthePLCInterpolationfunctionsLinear,circular,helicalinterpolationinthemainplanesLookAhead102TwinCATNCI功能PropertiesTwin103TwinCATNCI功能31TwinCATNCI功能TwinCATCNC功能PropertiesTwinCATCNCMax.numberofcontrolledaxes/spindlesMax.numberofcontrolledspindlesMax.numberofindependentchannelsMax.numberofsimultaneouslyinterpolatingperchannel64121232/6pathaxes/spindlesPLCprogrammingIEC61131-3CNCprogrammingDIN66025extensionHigh-levellanguageextensionsSubroutinetechniquesUsermacrosInterpolationfunctionsLinear,circular,helicalinterpolationinthemainplanes/freelydefinableplanesLookAheadSplineinterpolationThreadfunctions104TwinCATCNC功能PropertiesTwinCATwinCATCNC

2023/1/5

105TwinCATCNC完整的CNC功能一個(gè)通道內(nèi)最多可達(dá)32個(gè)軸的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)采用DIN66025編程語(yǔ)言坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)換TwinCATCNC2022/12/27TwinCATCNC功能106TwinCATCNC功能34

TwinCATNCPTP--PLCopen功能塊概覽AdministrativeMotionSingleAxesMultipleAxesSingleAxesMultipleAxesNon-InterpolatedMoveAbsoluteInterpolatedMoveAdditiveMoveSuperImposedMoveContinuousMoveVelocityHomeStopPowerResetReadStatusReadAxisErrorReadParameterWriteParameterReadActualPositionPositionProfileVelocityProfileAccelerationProfileCamTableSelectCamInCamOutGearInGearOut…MoveRelativePhasing107TwinCATNCPTP--PLCopen功能塊概覽TwinCATNCPTP-

--PLCopen功能塊概覽MC_MoveSuperimposedMC_MoveVelocityMC_VelocityProfileMC_AccelerationProfileDiscreteMotionContinuousMotionStandstillMC_MoveAbsoluteMC_MoveRelativeMC_MoveAdditiveMC_MoveSuperimposedMC_PositionProfileDoneMC_MoveAbsoluteMC_MoveRelativeMC_MoveSuperimposedMC_MoveAdditiveMC_PositionProfileMC_StopMC-StopMC_MoveVelocityMC_VelocityProfileMC_AccelerationProfileMC_MoveVelocityMC_VelocityProfileMC_AccelerationProfileMC_PowerMC_StopNote1StoppingMC_MoveAbsolute;MC_MoveRelativeMC_MoveAdditive;MC_PositionProfileDoneHomingDoneMC_HomeMC-StopNote1:AllFBscanbecalled,

althoughtheywillnot

beexecuted,exceptMC_ResetandError–willgeneratethetransitiontoStandStillorErrorStopresp..

Root:TaskForceMotionControlpresentationVersionFebr2002.()108TwinCATNCPTP---PLCopen功能塊概109TwinCATNCPTP-

--PLCopen功能塊概覽37TwinCATNCPTP---PLCopen功能110TwinCATNCPTP-

--電子齒輪同步

線性同步耦合之后:

從軸

setposition=couplingfactor*主軸setposition

可以動(dòng)態(tài)修改齒輪比

使用標(biāo)準(zhǔn)的功能塊，簡(jiǎn)單方便38TwinCATNCPTP---電子齒輪同步

TwinCAT電子齒輪同步—龍門鉆床111TwinCAT電子齒輪同步—龍門鉆床39112TwinCAT運(yùn)動(dòng)控制凸輪同步Camming

主從軸之間非線性耦合

凸輪設(shè)計(jì)遵循

VDIguideline2143

凸輪設(shè)計(jì)工具

TwinCATcamdesigneditor

40TwinCAT運(yùn)動(dòng)控制凸輪同步Camming113TwinCATNCPTP-—凸輪設(shè)計(jì)工具

PositionVelocityAcceleration41TwinCATNCPTP-—凸輪設(shè)計(jì)工具

Posi114TwinCATNCPTP-—凸輪功能塊42TwinCATNCPTP-—凸輪功能塊115ThepositionvaluesofaslavedependingonamastervalueareinterpolatedintheNCOnlysegmentpointsneeded.TheintermediatepointsarecalculateddependingontheactualfunctionintheNC

PositiontableMotionFunctionTwinCATNCPTP—凸輪設(shè)計(jì)工具

數(shù)據(jù)表動(dòng)態(tài)修改43Thepositionvaluesofasla116TwinCAT

NCPTP

:飛剪44TwinCATNCPTP:飛剪TwinCATNCPTP

:飛剪功能塊117TwinCATNCPTP:飛剪功能塊45TwinCAT系統(tǒng)管理器—運(yùn)動(dòng)控制調(diào)試配置工具118TwinCAT系統(tǒng)管理器—運(yùn)動(dòng)控制調(diào)試配置工具46Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—軟件示波器119Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制—軟件示波器47機(jī)器人軟件包TwinCAT

05.01.2023

120每個(gè)CPU的許可需要預(yù)裝TwinCATNCIx86兼容PC機(jī)器人軟件包TwinCAT27.12.2022機(jī)器人軟件包TwinCATTwinCAT中集成的機(jī)器人軟件包提供下列性能：節(jié)省掉了額外的用于機(jī)器人控制的CPU采用TwinCAT軟件來做配置，參數(shù)化和診斷，在同一系統(tǒng)中保持了使用上的一致性和便利性。避免了不同CPU和PLC系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)控制和機(jī)器人軟件由于匹配合作而引起的摩擦損失與TwinCAT之間的直接接口帶來了更高的性能和精度，這是多CPU系統(tǒng)之間復(fù)雜通訊所不能達(dá)到的。

05.01.2023

121機(jī)器人軟件包TwinCATTwinCAT中集成的機(jī)器人軟件支持的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型TwinCAT笛卡爾坐標(biāo)模型H型機(jī)器人Scara多關(guān)節(jié)裝配機(jī)械手剪型運(yùn)動(dòng)副起重吊臂式運(yùn)動(dòng)副二維平面平行機(jī)械手運(yùn)動(dòng)副三維空間Delta機(jī)器人

05.01.2023

122支持的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型TwinCAT笛卡爾坐標(biāo)模型H型機(jī)器人Sca

系統(tǒng)管理器中的配置TwinCATMotionControl:KinematicTransformation例子:Delta變換

05.01.2023

123系統(tǒng)管理器中的配置TwinCATMotionContr運(yùn)動(dòng)軌跡編程TwinCAT

運(yùn)動(dòng)軌跡編程可以由下列方式實(shí)現(xiàn)PTP點(diǎn)對(duì)點(diǎn)CamPlate電子凸輪

G代碼(DIN66025)

TcPlcInterpolation功能庫(kù)

目標(biāo)的位置一般用笛卡爾坐標(biāo)表示(X,Y,Z)

插補(bǔ)模式(G-Code,TcPlcInterpolation)支持不同的用戶坐標(biāo)系

在多個(gè)傳送帶方向間實(shí)現(xiàn)同步

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124運(yùn)動(dòng)軌跡編程TwinCAT運(yùn)動(dòng)軌跡編程可以由下列方式實(shí)運(yùn)動(dòng)路徑的計(jì)算TwinCAT

前向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換

反向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換

動(dòng)力學(xué)模型的計(jì)算

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125運(yùn)動(dòng)路徑的計(jì)算TwinCAT前向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換27TwinCAT機(jī)器人軟件包的分級(jí)TwinCAT級(jí)別1靜態(tài)變換，包括平移和旋轉(zhuǎn)級(jí)別2包含級(jí)別1主要是二維平面的變換，如H型機(jī)器人模型和二維平面平行機(jī)械手模型級(jí)別3包含級(jí)別2主要是三維空間的變換，如Delta機(jī)器人

05.01.2023

126TwinCAT機(jī)器人軟件包的分級(jí)TwinCAT級(jí)別1BK1120KL2542,3.5A/50V直流電機(jī)KL2541,5A/50V步進(jìn)電機(jī)CP6619KL4434,KL5101伺服電機(jī)Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—金屬焊接系統(tǒng)127BK1120KL2542,3.5A/50V直流電機(jī)KL2Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—轎車車門焊接設(shè)備AutomotiveDoorControlsystemCP6201NCPTPrun-timeEK1100EL2521TwinCATHMI

128Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—轎車車門焊接設(shè)備AutomotEK1100EL2521CP6201EL2521EL6731/ProfibusmasterEtherCATBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用—轎車車門焊接設(shè)備129EK1100EL2521CP6201EL2521EL6731Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用--立體倉(cāng)庫(kù)130Beckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用--立體倉(cāng)庫(kù)58Camtables

MC_CamTableSelect

MC_CamInproductdetection

MC_TouchProbeCamtableadjustmentontheflyMC_CamScaling

MC_WriteMotionFunctionBeckhoff運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用