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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

4 D$ k& U1 q+ U- M# [8 n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」。  R1 j; y- J% w  U  S: w

" X" n/ k% j6 o* s" Y0 v那么,为什么要进行原点回归?怎样进行原点回归的操作呢?$ W  d  d, {) Y/ t7 _. u, H

4 D' B' }* Z5 _5 ^伺服运动控制的原点回归
* C0 X( _) H: n5 }3 i

( f4 q7 W, W1 u6 m( H1 i一、原点回归的必要性
3 a0 ]1 L- X) C4 x) C8 x0 M4 a; B" w' u- ~5 a- w
1所谓定位,就是要让伺服电机走到一个确定的位置。$ ?: W( ]0 _) d; ]
6 i- y1 b7 r7 \' ^7 H3 R
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。% c, Q6 k" g% _

: z: p- U; U* g8 }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。
7 q  g  |/ P2 a5 d$ r% a; }7 n; D3 Z

4 v8 h( ^+ y5 c* O3 ~% \' M; P4在定位指令里,就分为增量式的INC指令和绝对式的ABS指令。0 _3 l2 D5 ]0 a0 |' X$ H
3 h* k+ p4 J! J" F0 O) F" P+ s  c! G
5增量(INC)方式) n, [2 T, A/ W) |- G

" x7 N! e7 Q( u4 [2 g) |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。+ t/ b* h: K4 w7 e( k# B, q" Y
6、绝对值(ABS)方式
- M  j7 y& h  A& T) _2 g  k3 A" I5 j$ Y4 j  r" W0 J- O, L
定位到指定的地址,该地址是以原点为基准的位置。
/ S1 V3 }, s+ u/ _- x
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。
! e3 x; y' G; d" B3 T! N) r
; n6 }; E  x# h8 J/ X8 j+ E9 t
二、两个信号8 h3 m3 l$ ~; R. \, |  {
: h6 Q7 {" O# {
1、在三菱的伺服定位系统里,有两个关于原点的关键信号:
! B8 I* |2 d) a- `
1 `9 K5 O6 i$ A* k
2、原点回归请求信号(原点复位请求标志)) o3 I% M; v6 q% F: q
# E) D1 Q- E0 ~( B0 k
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。% L$ C8 t; F# I  ^- |! l

- `1 h# L  V' W1 L0 g7 ~3、原点回归完成信号(原点复位完成标志)
. i& ?* i9 n- |1 h9 k1 U
- i1 P, l4 Z: N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。) W) K  k1 r% S) p
5 j/ Q* M, b' P" n
4、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。
# \# d! [  |; O0 d$ e0 I9 ~- m0 F
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。
/ Q. Z" A2 e1 p9 N
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。4 G% i: c$ O1 O) Y/ L3 g
1 \0 Z% P6 y1 R& c
三、常见的原点回归方式/ k1 Y4 k! @$ K( a& D% _

1 `, G% O* v, y; k1、数据设定型
- W- ~4 e* q* n( {# o) A3 Z

" R+ y" C. o* ~* j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!
2 K# U  k; Q% p% |! V7 ]2 o9 W
6 ]* g8 Q! V8 a! D/ u0 K2、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。4 ?2 m! B/ L! t2 ?# i$ _
3 A+ e, ]2 ?3 o4 y
3、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。* u( L6 ^& m. G) I" J8 u. r$ y$ [

4 Q- s! P- r8 {9 l% ?& W. d9 }0 a+ ]4、近点DOG型' Z: ]! h6 F4 \" _6 |, z% }* h
; c' w, ~' K4 M) @( f% ]* J  \
▼什么是近点DOG?
* Y7 v+ Z: B! r. z% Q3 n4 e  ~: A9 m$ T
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。8 Y2 d3 s6 ?0 A9 H: X& ?; U
( l+ e* R, I" M' u7 O" m
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!
* d- D6 a- h$ R7 N" r! t8 A8 a3 t" a2 M
+ H' E; H; m1 v- y7 K7 l
6、所以,近点DOG信号就是这样一个标记。4 S( o; m3 B8 \. Q; q6 v

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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:3 i. T' B* b6 r
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; D! `4 A2 K2 a1 z6 N
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。
; A( l# `2 o9 g! ?0 i9 _3.说两个典型应用
% B7 j( s+ _4 _7 r0 U3.1  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。
: }" |! a& Q0 R# `1 ^) g/ { 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
1 d8 p. u1 C; w7 f2 b3.2 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?( h8 K* E7 S( O& U1 m8 u% t! }
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, |; d* a: I  j0 g% `* b
看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:
$ s2 x7 ]9 F' g/ T$ P5 b1.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 ...
: k" p% M: I# v& `: J
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。
1 n. Z+ S* z" d9 M5 j/ 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 12:49
5 u- s. j1 U6 F1 `4 G- ~看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:4 Q$ n4 p; K3 u
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 ...
1 l5 e: ^; Q# Z1 K
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$ d/ H8 W$ k* ?% x$ p% G- a& ?
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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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