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EtherCAT运动控制器归零模式介绍

公众号抬头2.gif


ZMC408CE - 高性能总线型运动控制器

ZMC408CE是正运动推出的一款多轴高性能EtherCAT总线运动控制器,具有EtherCAT、 EtherNET、RS232、CAN和U盘等通讯接口,ZMC系列运动控制器可应用于各种需要脱机或联机运行的场合。

ZMC408CE运动控制器.png

ZMC408CE支持PLC、Basic、HMI组态三种编程方式。PC上位机API编程支持C#、C++、LabVIEW、Matlab、Qt、Linux、VB.Net、Python等接口。

多种上位机开发语言.png

ZMC408CE硬件功能特性:

1.支持8轴运动控制(脉冲+EtherCAT总线),EtherCAT同步周期可快至125us;

2.24路通用输入、16路通用输出,模拟量AD/DA各两路;

3.8路10MHz高速差分脉冲输出,总线轴、脉冲轴可混合插补;

4.高性能处理器,提升运算速度、响应时间和扫描周期等;

5.一维/二维/三维、多通道视觉飞拍,高速高精;

6.位置同步输出PSO,连续轨迹加工中对精密点胶胶量控制和激光能量控制等;

7.多轴同步控制,多坐标系独立控制等;

8. 直线插补、任意空间圆弧插补、螺旋插补、样条插补等;

9.应用灵活,可PC上位机开发,也可脱机独立运行;

更多关于ZMC408CE的详情介绍,点击 “推荐|8通道PSO的高性能EtherCAT总线运动控制器 查看。


PCIE464M - PCIe EtherCAT总线运动控制卡

PCIE464M是一款基于PCIe的PCI Express的EtherCAT总线运动控制卡,具有多项实时和高精度运动控制控制功能。

PCIE464M运动控制卡.png

PCIE464M运动控制卡上自带16进16出,第三方图像处理工控机或PC无需额外配置IO数据采集卡和PLC,即可实现IPC形态的机器视觉运动控制一体机,简化硬件架构,节省成本,软硬件一体化。

PCIE464M架构图.png

PCIE464M硬件功能特性:

1.可选6-64轴运动控制,支持EtherCAT总线/脉冲/步进伺服驱动器;

2.联动轴数最高可达16轴,运动周期最小为100μs;

3.标配16进16出,其中4路高速锁存输入、4路高速PWM和12路高速硬件比较输出PSO;

4.支持PWM输出、1D/2D/3D PSO硬件位置比较输出、视觉飞拍、连续轨迹插补等;

5.支持30+机械手模型正逆解模型算法,比如SCARA、Delta、UVW、4轴/5轴 RTCP...;

6.支持掉电存储和掉电中断,多重加密,提供程序更安全机制;

7.8路单端脉冲轴、4路单端编码器轴;

8.具有一维、二维螺距补偿控制,实现更高的加工精度;

更多关于PCIE464M的详情介绍,点击 PCIE464M-高速高精,超高速PCIe EthrtCAT实时运动控制卡 查看。


ECI2A18B - 高性价比10轴运动控制卡

ECI2A18B是正运动推出的一款高性价比10轴脉冲型、模块化的网络型运动控制卡,采用优化的网络通讯协议可以实现实时的运动控制,同时支持多种通信协议,方便与其他工业控制设备连接和集成。安装配置相对便捷,适合于模块化和灵活性要求较高的控制系统。

ECI2A18B运动控制卡.png

ECI2A18B控制卡最大可扩展至12脉冲轴,支持8路高速输入和4路高速输出,集成丰富的运动控制功能,包含多轴点位运动、电子凸轮,直线插补,圆弧插补,连续插补运动等,满足多样化的工业应用需求。

ECI2A18B架构图.png

ECI2A18B硬件功能特性:

1.支持6路差分脉冲轴+4路单端脉冲轴运动控制;

2.支持1路专用的手轮输入接口;

3.差分脉冲轴最大输出脉冲频率10MHz;

4.标配24+12进16+6出,其中支持4路高速锁存,4路高速PWM,2路高速硬件比较输出PSO(可选支持HW2功能);

5.可支持 RTSys+其他高级上位机编程语言的混合编程支持;

6.支持RTBasic多任务编程;

更多关于ECI2A18B的详情介绍,点击 “【加量不加价】正运动网络型运动控制卡ECI2618B/ECI2A18B 查看。




0 1
回零的基本概念

在高精度自动化设备上都有自己的参考坐标系,工件的运动可以定义为在坐标系上的运 动,坐标系的原点即为运动的起始位置,各种加工数据 都是以原点为参考点计算的。

所以启动控制器执行运动指令之前,设备都要进行回零操作,回到设定的参考坐标系原点,若不进行回零操作,会导致后续运动轨迹错误。

1. 回零的目的

(1) 建立准确参考坐标系: 加工数据以原点为基准计算,回零确保运动轨迹正确。

(2) 初始化位置参数: 如通过 DPOS=0重置位置值并修正MPOS(实际位置)。

2. 回零的重要性

消除累积误差: 避免因机械传动间隙或位置漂移导致的长期误差。

正运动控制器提供了多种回零方式,通过 DATUM单轴回零指令设置,不同模式值选择不同的回零方式,各轴按照设置回零的方式自动回零。




0 2
回零的关键配置

DATUM指令为单轴回零指令,每次作用在一个轴上;多轴回零时,需要对每个轴都使用DATUM指令回零。

1. 硬件准备

(1) 确保设备接入原点开关(指示原点的位置的到位传感器)和正负限位开关(均为传感器,传感器检测到信号后,表示有输入信号,传给控制器处理)。

(2) 根据设备型号和配置,设置原点开关和限位开关的输入端口。

回零的关键配置.png

2. 硬件信号

(1) 原点开关:通过 DATUM_IN设置输入端口。

(2) 限位开关:正 /负限位分别通过FWD_IN和REV_IN设置。

(3) 信号触发逻辑: ECI控制卡为1触发有效(ON状态触发),ZMC控制器为0触发有效(OFF状态触发),常开信号需使用INVERT_IN反转电平。

3. 参数配置

(1)速度参数: SPEED(运动速度)和CREEP(爬行速度),CREEP<SEPPD。

(2)加速度参数: ACCEL,DECEL,FASTDEC(限位触发时的急停减速度)。

(3)根据需要选择合适的回零模式(如模式 1、3、5等)

设备回零方式有控制器回零和伺服参数回零。

控制器回零: 是把零点位置传感器连接到运动控制器上,控制器通过搜索零点传感器位置回零点。本文主要介绍控制器提供的回零模式。

伺服参数回零: 是将零点传感器连接到伺服驱动器上,控制器通过发送命令给伺服驱动器,伺服驱动器进行回零的操作。




0 3
回零指令说明

DATUM是运动控制器的回零指令,需根据当前轴所处的位置或效率要求选择合适的模式,DATUM指令执行后轴开始运动,搜寻原点信号,遇到原点信号后自行停止,将当前的位置清零,回零成功。

语法: DATUM (mode),DATUM(21,mode2)

mode: 找原点模式。

mode值+10(10+n)表示碰到限位后反找,不会碰到限位停止,例如DATUM(13)=DATUM(3+10),用于正限位反向回零,多用于原点在正中间的情况。

mode值+100(100+n),表示 模式 n回零 成功之后,自动清零 MPOS,适用于ATYPE=4,接入编码器后可以自动清零MPOS(仅限特定系列控制器)。 如DATUM(103)、DATUM(104)。

mode值+110(100+10+n),表示 模式 10+n回零 成功之后,自动清零 MPOS,适用于ATYPE=4,接入编码器后可以自动清零MPOS(仅限特定系列控制器)。 如DATUM(113)、DATUM(114)。

mode2 mode=21时有效,缺省0,非0时设置到驱动器回零方式,根据驱动器手册数据字典6098h设置值。

回零指令说明.png



04
回零模式详解
1

回零模式1/2:mode=1/2

以模式 1为 例,轴以CREEP速度正向运行,检测到Z信号后减速停止,停止时所处位置为零点,此时DPOS值重置为0,回零途中若碰到限位立即停止。

回零模式 2与模式1找原点运动方向相反。(下图以模式1为例)

回零模式1,2.png
2

回零模式3/4:mode=3/4

以模式 3为例, 轴先以SP EED正 向找原点开关,碰到原点开关后开始减速,减速到0后再以CREEP反向运动,直至离开原点开关。轴停止之后将DPOS值重置为0,当前所处位置为零点,回零途中若碰到限位立即停止。

回零模式 4与模式3找原点运动方向相反。(下图以模式3为例)

回零模式3,4.png
3

回零模式5/6:mode=5/6

以模式 5为例,轴先以SPEED正向找原点开关,碰到原点开关后开始减速,减速到0后再以CREEP反向运动,直至检测到Z信号减速停止。轴停止之后将DPOS值重置为0,当前所处位置为零点,回零途中若碰到限位立即停止。

回零模式 6与模式5找原点运动方向相反。(下图以模式5为例)

回零模式5,6.png
4

回零模式8/9:mode=8/9

以模式 8为 例,轴以SPEED速度正向运行,碰到原点开关后减速停止,停止时所处位置为零点,此时DPOS值重置为0,回零途中若碰到限位立即停止。

回零模式 9与模式8找原点运动方向相反。(下图以模式8为例)

回零模式8,9.png
5

回零模式13:mode=13

轴先以 SPEED正向运行,若碰到限位开关,不会报警停止,以SPEED反向运动,碰到原点开关后减速为CREEP直至离开原点开关立即停止,回零成功,位置清零。

若先碰到原点信号,则与模式 3相同。

回零模式13.png




05
回零示例

1.回零模式 3:mode=3

示例一代码如下:

' 基础设置
BASE(0)          '选择轴0
DPOS = 0         ' 重置轴指令位置
MPOS = 0         ' 重置编码器反馈位置
ATYPE = 1        ' 设置轴类型(例如:脉冲轴)
SPEED = 100      ' 设置运动速度(单位:units/s)
CREEP = 10       '设置爬行速度(单位:units/s)
DATUM_IN = 5     '设置原点输入端口(假设为IN5)
INVERT_IN(5, ON) ' 反转原点信号电平(常开传感器)
TRIGGER          '自动触发示波器
' 回零标志位
DIM home_done    '回零状态:0-未开始回零  1-回零中  2-回零完成
home_done = 0    '初始化回零完成标志位
' 执行回零操作
WHILE 1    
    IF home_done = 0 THEN       
        DATUM(3)          '执行模式3回零       
        AXIS_STOPREASON = 0       
        home_done = 1    
    ENDIF    
    IF home_done = 1 AND IDLE(0) THEN        
        IF AXIS_STOPREASON = 0 THEN            
            home_done = 2  '回零成功,设置标志位            
            PRINT "回零成功,当前位置:" DPOS(0)            
            EXIT WHILE        
        ENDIF    
    ENDIF
WEND

轴状态 AXISSTATUS显示40h表示找原点中,回零成功变为0h。

运行效果如下图:

回零模式3运行效果.png

0以SPEED=100的速度正向运行,直到碰到原点开关信号IN(5),然后以CREEP=10的速度反向运动,直到再次离开原点开关的位置时停下,此时回零完成,轴的DPOS自动置0,若中途碰到限位开关,轴立即停止。

2.回零模式 13:mode=13

示例二代码如下:

' 基础设置
BASE(0)          '选择轴0
DPOS = 0         ' 重置轴指令位置
MPOS = 0         ' 重置编码器反馈位置
ATYPE = 1        ' 设置轴类型(例如:脉冲轴)
SPEED = 100      ' 设置运动速度(单位:units/s)
CREEP = 10       '设置爬行速度(单位:units/s)
DATUM_IN = 5     '设置原点输入端口(假设为IN5)
INVERT_IN(5, ON) ' 反转原点信号电平(常开传感器)
TRIGGER          '自动触发示波器
' 回零标志位
DIM home_done    '回零状态:0-未开始回零  1-回零中  2-回零完成
home_done = 0    '初始化回零完成标志位
' 执行回零操作
WHILE 1    
    IF home_done = 0 THEN       
        DATUM(13)          '执行模式13回零       
        AXIS_STOPREASON = 0       
        home_done = 1    
    ENDIF    
    IF home_done = 1 AND IDLE(0) THEN        
        IF AXIS_STOPREASON = 0 THEN            
            home_done = 2  '回零成功,设置标志位            
            PRINT "回零成功,当前位置:" DPOS(0)            
            EXIT WHILE        
        ENDIF    
    ENDIF
WEND

轴状态 AXISSTATUS显示50h表示碰到正向硬限位+找原点中,回零成功变为0h。

运行效果如下图:

回零模式13运行效果.png

0以SPEED=100的速度正向运行,碰到正向限位开关IN(6),开始反向找原点开关信号,直到碰到原点开关信号IN(5),然后以CREEP=10的速度反向运动,直到再次离开原点开关的位置时停下,此时回零完成,轴的DPOS自动置0。

本次,正运动技术EtherCAT运动控制器归零模式介绍,就分享到这里。

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