Transcript 轴1的原点回归
三菱电机自动化培训课程讲义 欢迎大家来参加三菱电机的自动化 产品培训课程！ 讲义 – Copyright © 2005 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 定位培训课程 定 位 系 统 介 绍 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 培训目录 第一章 产品概要 第二章 系统结构 第三章 设定数据的种类与功能 第四章 demo箱实验 第五章 总结 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 第一章 产品概要 1、丰富的定位模块 2、QD75的特点 3、定位控制的目的与用途 4、定位系统的工作流程 5、定位系统的设计概念 6、QD75与各设备间的信号收发关系 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 1、丰富的定位模块 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved FX系列定位模块 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved FX系列定位模块 FX2n－1PG 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved FX2n－10GM Q系列定位模块 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved Q系列定位模块 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 新一代的高速定位系统 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 新一代的高速定位系统 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 2、QD75的特点 单轴、双轴及四轴用模块，品种齐全 1、脉冲输出方式可分为两种，集电极输出方式 （QD75P） 和差动输出模式（QD75D）。 2、在基板上安装QD75模块时，每个模块占用32个 I/O点数， 最大可以安装64个模块。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved QD75的特点 丰富的控制功能： （1）a）每轴允许进行600个定位数据设定。 b）支持单独定位动作和连续定位动作。 c）支持2-4轴速度、位置插补动作。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved QD75的特点 （2）提供多种控制方式及其相互切换。 名称 速度控制 PTP控制和路径控制 速度-位置切换控制（INC） 速度-位置切换控制（ABS） 位置-速度切换控制 说明 对伺服系统的速度进行控制 对伺服系统的定位进行控制 增量模式进行速度控制切换位置控制 绝对模式进行速度控制切换位置控制 位置控制切换速度控制 （3）提供6种原点回归控制方式、快速原点回归以 及原点回归重试功能。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved QD75的特点 （4）提供梯形加减速和S型加减速。 自动梯形加速/减速 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved S型加速/减速 QD75的特点 （5）高速化启动： 启动处理时间为6ms至7ms。另外在执行同步启动 （处于独立运行或插补法运行方式）时，不会出现轴 间启动延迟。 （6）实现输出脉冲高速化和通讯远程 化： 名称 QD75P1/QD75P2/QD75P4 QD75D1/QD75D2/QD75D4 QD74M1/QD75M2/QD75M4 速度 200kpluse/s 1Mpluse/s 10Mpluse/s 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 通讯距离 2m 10m 200m QD75的特点 （7）能够使用智能模块专用指令： 用 途 绝对位 置复位 定轴启动 示 教 闪存写入 参 数初始化 指令标记 ABRST PSTRT TEACH PFWRT PINIT 功能概要 执行对QD75指定轴的绝对复位 执行对QD75指定轴的启动操作 执行对QD75指定轴的示教操作 将缓冲存储区的数据写入闪存 将缓冲存储区和闪存的参数初始化 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 3、定位控制的目的与用途 定位的定义 所谓定位控制，是指被加工品或工具等移动 体以指定的速度移动，正确停靠与指定目标位 置。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 3、定位控制的目的与用途 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 3、定位控制的目的与用途 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 4、定位控制的工作流程 QD75 定位模块 PLC CPU 数据 交互 驱动单元 正向运 行脉冲 串 程序 数据 交互 外部 设备 接口 内存 单元 反向运 行脉冲 串 反馈脉冲信号 偏差 计数器 接口 数模 转换器 伺服 放大器 速度控制 数据 交互 GX Configurator-QP M PG 伺服电机 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 4、定位控制的工作流程 QD75 定位模块 脉冲信号串 积累脉冲信号串 和反馈脉冲信号 的差值，并发送 到D/A转换器中 驱动单元 反馈脉冲信号 偏差 计数器 内存 单元 将差值脉冲信 号转化为直流 模拟电压成为 控制伺服电机 的速度指令 接口 D/A 转换器 伺服 放大器 速度控制 偏差计数器保持一定累 积量，使电机保持旋转状 态；当偏差计数器的累积 脉冲减少时电机转速变 慢，当累积脉冲为0时电 机停止旋转 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved M PG 伺服电机 电机附带脉 冲发生器产 生与转速成 比例的反馈 脉冲 4、定位控制的工作流程 对应于转速为3000RPM、分辨率为131072的伺服马达，速度（脉 冲频率）应该设为多少？QD75P的最大输出频率为多少？满足要 求吗？如何设置电子齿轮比？ 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 4、定位控制的工作流程 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 5、定位系统的设计概略 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 5、定位系统的设计概略 QD75的输出脉冲 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 5、定位系统的设计概略 使用滚珠螺杆的定位的移动量以及速度 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 使用滚珠螺杆的定位的移动量以及速度 位置检测 A=L/(R×n） [mm/p] 指令脉冲频率 Vs=V/A [P/S] 偏差计数器的脉冲累计量 ξ=Vs/K [P] 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 6、QD75与各设备间的信号收发关系 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 6、QD75与各设备间的信号收发关系 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 6、QD75与各设备间的信号收发关系 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 6、QD75与各设备间的信号收发关系 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 第二章 系统结构 1、系统的整体结构 2、DEMO箱的构成 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved QD75系列定位模块工作结构图 编辑顺控程序 和执行条件 GX Developer 根据内部存储的顺控 程序，向QD75发出指 令并检测QD75的故 障。 PLC CPU QD75模块 控制参数设置 定位参数设置 接收QD75模块的脉 冲指令，并驱动电机 伺服单元 同时向QD75发送准 备就绪信号和零信号 外部信号 向QD75输入启 动、停止、限位以 及控制切换信号 手动脉冲发生器 发出脉 冲信号 存储参数和数据 按照PLC CPU、外部信号 或手动脉冲信号向伺服单 元发送控制脉冲信号 伺服电机 GX Configurator-QP 按照伺服指令进 行实际动作 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved DEMO箱地址分配 电源模块 输入模块 地址：0 QD75P1 地址：80 Q02CPU 输出模块 地址：40 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 软件使用介绍 GXCONFIGURATOR -QP 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 建立一个新项目 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 建立一个新项目 Qd75 type select 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 建立一个新项目 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 通讯设置 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 通讯设置 Qd75 在plc 中的 地址 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 初始化及I/0确认 初始化 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 初始化及I/0确认 JOG 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved I/O 测试运行 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 测试运行 1、JOG运行 速度为200rpm 2、原点回归 先定义dog点 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 监控操作 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 监控操作 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 帮助功能 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 帮助功能 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 帮助功能 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved QD75软件的操作 在C盘QD75目录下建立一个型号为 QD75P1的新项目test 建立PC机与定位模块的通信并确认连接 初始化定位模块并进入测试模式操作 JOG运行速度为200RPM 原点回归操作、熟悉各个信号的监控 *注：原点回归需要GX-DEVELOPER 输入DOG、limit信号，具体如下图示 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 外部信号输入(GX编译） 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 第三章设定数据的种类与功能 1、缓冲存储器的构成 2、数据的类型 3、基本参数介绍 4、QD75模块的外部信号 5、demo实验及相关参数 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 1、缓冲存储器 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 1、缓冲存储器 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 1、缓冲存储器 缓冲存储器 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 2、数据的类型 用QD75执行控制时所需的参数和数据包括、设置 数据、控制数据、监视数据。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 2、数据的类型 用QD75执行控制时所需的参数和数据包括、设置 数据、控制数据、监视数据。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 2、数据的类型 参数以及原点回归取决于定位机械设备的设 计。 如何控制定位机械动作，决定了定位数据。 产品出厂时，均设置了初始值。 进行存储器的整体清零时，将保存初始值。 设定方法，除了外围设备，还可以通过PLC的 顺控程序设定。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 3、基本参数介绍 Pr1 ：单位设置，用于设定定位控制时的指令单位。不同控制轴可 以选择不同的指令单位。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 3、基本参数介绍 Pr2 电机旋转一圈脉冲发生器发出的脉冲被反馈回放 大器的个数。 Pr3 电机旋转一圈相当的位移量。 Pr4 单位倍率。（当移动量超过设定范围时，能够提 高设定范围的倍率) P2~P4 这些参数定义了QD75输出脉冲串内各个单脉冲实现的位移 量。(详见教程4－3) 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 3、基本参数介绍 脉冲输出模式选择 （1）PLS/SIGN （2）CW/CCW （3）A相/B相模式 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 3、基本参数介绍 （4）旋转方向选择（利用JOG实现） 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 3、基本参数介绍 Pr9、Pr10加减速时间的设定及定义。 定位速度低于Pr.8的设定值，则实际加减速时间低于定义时 间。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 4、QD75模块的外部信号 使用QD75P1/QD75D1时输入输出接口的信号如下： 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 4、QD75模块的外部信号 QD75P和QD75D的输出方式不同，具体如下： 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 4、demo实验及相关参数 轴1的JOG运行 1、相关参数的设定 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 轴1的JOG运行 2、智能模块直接访问软元件功能 指定方法：U(智能模块/特殊模块的地址)\G 缓冲存储区的地址 程序举例：XO置on后，把10000存入缓冲区 1518（JOG 速度） 端子定义：X0(正转JOG Y88) X1(反转JOG Y89) X2(位移量的切换） 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 轴1的JOG运行 3、QD75使用输入输出各32个点于PLC进行数据 交换。其列表如下： 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 轴1的JOG运行 QD75与PLC CPU之间的I/O一览表 注：详细请参考Page 3－10 一览表 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 轴1的JOG运行 4、基本程序框架 lsp lsn dog Qd75 ready Plc ready 。。 。 。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 顺控结束 轴1的JOG运行 实验操作（实验6.11.4） 故障代码显示及故障复位（自动刷新地址设 置） D106的设置 G1052的设置 轴1当前位置的读取 注：详细请参考Page 6－23 实验6.11.1～6.11.4 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 轴1的原点回归 1、相关参数的设定 OPR（Pr:43)的设定方法可以分为五种。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 轴1的原点回归 1、相关参数的设定 不会给机械系统带来负担，也不必象近点DOG 方式那样，去注意近点DOG的位置和长度。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 轴1的原点回归 其他原点回归参数 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 轴1的原点回归 原点重试的时序图 近点dog 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 限位开关 轴1的原点回归 2、定位启动专用指令PSTRT 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 轴1的原点回归 填写原点回归相应参数 按照实验6.11.5顺控程序编译 以回归方式1、4运行原点回归 原点回归重试 不使用专用指令编译程序 注： 详细请参考Page 6－26 原点回归指令参考常用 缓冲存储器列表 P3-19 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 定位数据的起动程序 1、定位数据区域的构成 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 定位数据的起动程序 定位数据设置项目Da1—Da5如下图示 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 定位数据的起动程序 2、定位数据设置在QP软件中的应用 每轴可以最多600个定位数据 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 定位数据的起动程序 用gx-configurator-qp编译定位数据 按照实验6.11.7顺控程序编译 利用数字开关改变启动编号 运行程序，了解不同运行方式的差异 使用专用指令编译程序 修改顺控程序，加入设备停止和停止在启 动功能。 注： 详细请参考Page 6－27～31 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 定位动作中的速度变更程序 速度控制功能用于在控制新指定速度期 间随时更改速度。 直接在缓冲存储器中设置新速度，并通 过变速命令（G1514 & G1516）或外部 命令信号更改速度。 G831 轴1 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 定位动作中的速度变更程序 编译相应的顺控程序实现一下功能 X3 ON 执行向定位数据编号5的150000 的移动过程中变速为300rpm。 X2 ON 执行向定位数据编号6的25000的 移动过程中变速为500rpm。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved TEACH功能程序 在设备调试时，经常要通过JOG 运行、微 动运行或手动脉冲发生器运行执行机械微 动，使机械移动到要求的位置。 Teach功能就是将满足要求的数据记录到相 应定位地址/圆弧地址数据中（位置设定） QD75模块提供了专用示教回放功能。 详见附录21页 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved TEACH功能程序 编译相应顺控程序实现一下要求。 利用JOG功能，执行TEACH指令。 读取QD75中的定位数据的值，并确认 数据编号35的地址。 将数值写入闪存。 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved 总结 定位模块类型介绍 系统结构及运行略图 输入输出信号说明 缓冲存储器的构成 GX-QP软件的使用 专用指令的介绍 相关参数和实验操作 讲义 – Copyright © 2006 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved QD75定位模块培训课程结束 谢谢！ 讲义 – Copyright © 2005 三菱电机上海FA技术服务中心 – All Rights Reserved