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伺服控制为什么要进行原点回归?怎样实现原点回归?

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1#
发表于 2018-8-23 11:50:08 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

+ p! f" j, d( E6 U" b在进行伺服定位操作之前,一般都需要先进行原点回归,否则伺服电机不能正常工作,会报警提示「原点回归未完成时启动」。6 k& g' h/ I0 d% n1 m

3 g9 H' w2 z1 d$ P2 D那么,为什么要进行原点回归?怎样进行原点回归的操作呢?/ M; x& `+ w7 H- Z5 B3 M4 W

* p: w/ p# C- I伺服运动控制的原点回归
) I; i0 P* Z" K/ M

: |7 M2 o6 A) ~4 d一、原点回归的必要性- S8 F+ m5 t, l8 D1 A
5 x9 O# G7 Q' k9 [( K, n
1所谓定位,就是要让伺服电机走到一个确定的位置。
3 Q8 `' N4 G# V, O1 O+ s7 d3 T9 S1 g2 p
2这个位置可以是增量式的,也可以是绝对式的。打个比方,我们现在在路上,我们要往前走10米,相当于我们的位置要往前增加十米,这个十米就是一个位置增量。
. z( R# ]$ [* [; G3 ?& d" K# @

" U6 E- ?: E0 Z' L; [: }3而如果我们要去这条街上某处地方的咖啡店,我们就需要知道它的确切地址,假设这条街的地址不是门牌号,而是从街的一端开始为0米(基准位置),这样就能确定这条街上每个位置的地址,比如这家咖啡店的地址是这条街100米的位置,那么这个100米就是一个绝对位置,我们不管在哪一个位置,都能通过走到这条街100米的位置找到这家咖啡店。" n3 J; l$ ^: H* W! y5 b; A. y
9 F8 N# H% d: e
4在定位指令里,就分为增量式的INC指令和绝对式的ABS指令。
- ^" z' ]! N* K6 ]: z$ `
3 _* }9 R  e. F, p  d6 U
5增量(INC)方式( r+ m9 {3 [9 M! B1 N; t9 T

9 s/ J  }9 E7 ^1 ?( l( q5 C: {! f以当前停止的位置为起点,指定移动方向和移动量后进行定位。2 v1 N+ M% t0 r, A2 Z9 `, C& X
6、绝对值(ABS)方式
1 x3 ?" r/ S! y1 K+ q- g/ E
2 e0 `5 r3 {: M定位到指定的地址,该地址是以原点为基准的位置。
& K  n2 S& l  }$ D' T% g$ v
7、所以,当我们需要进行绝对式定位时,我们就需要对应的机械系统上具有地址,这也就需要一个基准位置,通过这个基准位置去确定机械系统上的每个位置的地址。而这个基准位置,在伺服定位系统里称为原点。# a) P* c" i7 i. U+ C0 {
7 \) C" Y& ?  Z/ |9 Y! ?/ N4 Z
二、两个信号
" F0 C* I9 ]3 {' Y/ d% J: R4 W/ Z- U4 c8 k6 T1 P9 h
1、在三菱的伺服定位系统里,有两个关于原点的关键信号:* |/ |8 B- q- r3 F" E

* w2 l$ d$ n+ p5 b, B: H2、原点回归请求信号(原点复位请求标志)! i+ }2 Q; T  m  @

$ j4 g+ d, x+ m& ?0 S这个信号ON的时候,说明伺服系统目前没有原点,需要进行原点回归。
. }* q( P) k) \# [5 n! ?' B
) b5 a/ \' w9 A) M8 ~3 O3、原点回归完成信号(原点复位完成标志)* B4 [, c, q- ~9 K
' k) e8 \7 O! X( y
当原点回归执行完成时,该信号会ON。然后如果执行定位或者其他正常方式使得伺服电机离开原点位置时,该信号会OFF,但是此时原点还是存在的。/ `; H  ^  F: A3 D3 o

- H5 H7 ~! r9 E8 S4、判断是否需要原点回归可以借助原点回归请求信号,而不应该借助原点回归完成信号。- U0 ^3 U: n2 _. N% U/ K

# V3 k  `9 m+ J对于增量式系统,每次断电复位、重新上电之后都需要进行原点回归。
- g. Q+ j6 N5 i: q$ S
5、对于绝对式系统,由于伺服放大器装有电池(也需要在参数里设置使用绝对位置系统),可以保持伺服电机的位置,所以一般情况下,只需要在刚搭建系统时进行一次原点回归即可。当然如果后续发生原点位置丢失等情况,就要重新进行原点回归了。这里是否需要原点回归也可以通过原点回归请求信号是否为ON来判断。( f8 [& w: O& K6 r' ]; q$ u
8 X! W% I5 T; |, |9 F
三、常见的原点回归方式
( A2 _) I" p9 W1 E  v

5 i0 x/ n) H; N" N, v" j  _) f& p1、数据设定型
) j8 c3 Q+ u! i# a$ h" v3 `! e
6 G  d4 C: ~& d2 B8 I  _/ h  N: r; e
这种方式是把当前的位置设置为原点。所以,这个时候不管伺服电机停在哪一个位置,只要进行数据设定型原点回归,现在这个位置就是原点位置。所以,这种方式下的原点回归操作,伺服电机是不会动的!' n" w9 w$ U! B3 N% a- A+ O" g* e

2 c. V) E) G; I8 i2、当伺服不需要进行绝对值定位时,比如只是速度控制、转矩控制,或者只需要增量式定位时,都可以使用这种方式。: A% u1 s# N, F$ r3 o

- e  h6 \5 W# b8 N3、伺服参数里默认是原点设定条件选择为『电源开启后需要通过伺服电机Z相』,所以在进行这种数据设定型原点回归时,要么把这个参数设置为『电源开启后不需要通过伺服电机Z相』,要么先进行JOG使伺服电机转动一转以上,再进行原点回归。" p, V4 R; q$ D- b3 ?7 s

) n' P0 l  h+ p( ?4、近点DOG型/ O% l0 E- j# V5 @0 g8 q

0 t) e9 x5 T& Z. Y▼什么是近点DOG?
9 o# S5 |+ c8 K
2 S4 |: w- O0 B5 O+ R! b( P近点DOG实际上是一个传感器信号。我们需要确定原点位置,那么怎么确定呢?通过JOG让伺服电机转动,目测它转到我们想要的位置,然后执行数据设定型原点回归?这样当然很不准确。  x, R& S3 z4 z- B  x0 n
8 R! t! S7 `- H1 g8 T2 n- {; j
5、那么我们是不是可以这样,在我们想要确定为原点的位置,加一个标记,然后伺服电机走到这个标记位置时停止,把伺服电机当前位置规定为原点?当然可以!
+ x4 V! b* S' D/ R  m% n: j

* U8 d1 s0 [: D  H8 \: J; K6、所以,近点DOG信号就是这样一个标记。0 M' X1 [0 ?  d) R; J/ E( J

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2#
发表于 2018-8-23 12:49:45 | 只看该作者
看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:" q4 k3 K# {! Y3 {/ j# O4 ~# g
1.日系的伺服是靠控制器发脉冲,放大器驱动控制伺服电机。 但欧系和美系伺服有的高端伺服是总线型伺服,没有脉冲信号,想了解一下欧美高端伺服的驱动器伺服控制原理,比如西门子S120,AB的6500系列。 能否讲解一二4 x# t0 O1 s+ B, D
2. 说到玩伺服,就不能不玩编码器,楼主能否介绍一下单圈绝对值和多圈绝对值的区别和应用场合。
2 r: J, ^9 {! Q" L. U2 K  }  j: Z3.说两个典型应用2 s" @! _# R% y$ c3 O
3.1  伺服电机+减速机+联轴器+传动丝杆 。 运动要求 0点开始,丝杆拖动滑台在30到150MM处来回往返运动。
8 R8 d' l8 |+ D9 \$ T 请指教 用增量式编码器还是绝对值编码器? 用绝对值得话 单圈好还是多圈好- Y4 J: v/ ^" b8 z- F
3.2 旋转平台  转动到某个角度时会有对应的工艺动作。  如此往一个方向重复旋转 选取带哪种编码器的伺服电机呢?1 O+ {3 `& U* d* y" }3 ]
新手入门,请多指教

点评

你分明就是一个老江湖……  发表于 2018-8-23 17:46
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3#
发表于 2018-8-23 17:09:57 | 只看该作者
破碎重组 发表于 2018-8-23 12:49
6 V; u% ~' X1 h看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:. e1 y# b; _6 v2 a" O8 a
1.日系的伺服是靠控制器发脉冲,放大器驱动控制伺服电机。 但 ...
# b; l# @. W! b; f6 o( v  d! s% ^
你这个典型有点意思,刚好我们设备都用上了。目前已经调试完毕了。6 d6 ~  i- f% X
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4#
发表于 2018-8-23 18:30:02 | 只看该作者
好的伺服电机驱动器在编码器输入信号ABZ三项都为逻辑低时向寄存器写入绝对位置,所以不管你正反转多少圈,走了多少码盘计数,读取相应寄存器的值就都知道了,甚至可以记录每个时间段码盘的转动速度,内存够大才行,也可上传再记录

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5#
发表于 2018-8-23 20:05:58 | 只看该作者
不错!学习了
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6#
发表于 2018-8-24 08:27:36 | 只看该作者
以前大学时候,金工实习还没接触过数控,但是要操作,为了方便记忆,我当时个人的理解是机器运行后,不知道走在哪个位置,回原点,就有了坐标依据
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7#
发表于 2018-8-31 10:23:16 | 只看该作者
好文章。可惜没多少回复的。
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8#
发表于 2018-9-8 15:33:49 | 只看该作者
学习了
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9#
发表于 2018-9-18 14:09:02 | 只看该作者
破碎重组 发表于 2018-8-23 12:497 I% v3 K2 i) i9 f( T3 `9 v
看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:. Z' u) k# p' q8 a* |$ }9 g
1.日系的伺服是靠控制器发脉冲,放大器驱动控制伺服电机。 但 ...
2 D+ a0 L- A, A! \" }9 [# W
绝对值编码器分单圈和多圈,主要区别就是测量范围的不同,单圈编码器只能测量一圈以内的位置或是角度,测量角度也就是0-360°以内,超过一圈后编码器的数据会从0开始循环,无法测量大于360°外的角度值;多圈编码器因为内部有机械齿轮计圈,数据根据圈数累计计算,所以可以测量多圈的角度,市场上大部分都是4096圈的,也就是测量角度值可以达到360°*4096=1474560°  一般用多圈编码器测量行程,用来定位比较多! y$ j% E: n; Q- O2 k( k7 J
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10#
发表于 2018-9-19 15:48:03 | 只看该作者
求教楼主一个关于伺服的问题    我现在用伺服带动优力胶滚轮  压紧电缆  记旋转的圈数来定电缆长度  进度正负0.5mm    可以实现吗   每次都需要回归原点吗需要原点
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