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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

5 i6 \8 X. j$ n- r0 B+ L2 l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」。
" _% k. ~4 I! T2 c- Z1 x3 B; y7 `2 t0 t9 C
那么,为什么要进行原点回归?怎样进行原点回归的操作呢?
+ y- w+ F" @: Y% O: s" z
- f& J, U) P$ v" r" N4 g; @) g伺服运动控制的原点回归
' t- D% f3 `5 H+ X
' Q5 n& E, Z. m. L! l- y
一、原点回归的必要性
+ `8 q& X4 ?6 n! K, \* u. Y) `) T) W, a. k
1所谓定位,就是要让伺服电机走到一个确定的位置。
! B! L/ ?" e! a' z" b- i# p# h* ?( z
3 q6 F) r9 o9 ?# h2 k/ f: X2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。  T. m% N  }+ A) d/ Q
  _4 p# {9 e6 e5 Y! u- 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。* q6 o) e( C7 N$ O, J' n; K
% H" `8 F: U, t6 h% k( s4 h
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。
1 C  Q! y' u* u( D) ~

6 A2 B# U2 n$ `, [5增量(INC)方式
* @4 R% W, I7 d" i7 M$ }2 N

$ t/ u2 a! f  ^! s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。
8 ?# Z3 o+ i7 |& X( W4 @4 b
6、绝对值(ABS)方式; \0 s; _. s3 S5 {( j: Y

: t" ?4 }" {5 [% |" R' ~# ~5 B" }定位到指定的地址,该地址是以原点为基准的位置。
3 M# ~1 a+ M# C( |, y1 E& V  c
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。
: W' x: _) X( [# x: j( t8 u
' o/ p5 Q# W) ^# R4 \8 s
二、两个信号
/ ?- N# q$ D3 |; K
+ P4 M# d/ p. j1、在三菱的伺服定位系统里,有两个关于原点的关键信号:
. d* G! f  Y3 ?6 l2 C

6 d+ Z' Y6 k. G; s9 K2、原点回归请求信号(原点复位请求标志)
0 ]; L  Z+ A: I4 M9 H
) z2 m6 b$ M4 o$ Y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。2 u5 Z  B6 S: ?8 V7 y  A* r! W$ ?* Q

# p* \6 h4 N: T3、原点回归完成信号(原点复位完成标志): S8 n8 l0 N9 {8 T: p1 l7 _
6 M! _- R/ b( |
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。1 w/ n: w  y3 j4 J" u# h

9 E+ ~# z$ ^, w' z! e/ g: X1 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。
6 I! g4 p! q( p2 B, ]. \. _, S1 {- l" t  |; x& B
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。
1 Q* ?( o7 |- u: f1 j- s1 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。
' n6 @. T# o+ E0 g% v
2 d" {& Y' G4 L" ?
三、常见的原点回归方式
# @$ z- B" D7 J; Q8 L
9 D* X/ f+ P+ c9 c0 g% i+ n
1、数据设定型$ }0 f* B- U$ g# t( a
1 n5 W8 J  G1 q+ G
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 b. {+ D6 j
7 s- _) z- O3 J+ D8 ?" E. c1 l
2、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。+ d0 T# [7 `4 x; n# L: w

8 ^% y( _4 n% s/ |' K' y0 v) K3、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。
  \& S- M  U6 k6 j) w3 @
8 U' z; d6 t5 {* y
4、近点DOG型9 z9 ]* y8 @, l1 l

- l0 [) v! k$ f" Y8 s▼什么是近点DOG?# y9 O% B( X) c; {" c

7 p! F! K: F9 K! Y; ]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。
' Z) q  y7 c0 o0 X4 g: j; S2 o
" s7 J" `" e/ C# O4 P( e0 O5、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!
" W) C7 t3 |9 R

' e4 y, D' D1 s; S8 s6、所以,近点DOG信号就是这样一个标记。  X* P8 ^% k4 |/ r  @

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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:
8 n4 [" P# D4 l3 n1.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/ R* p, ^6 I" F& g. U' r; 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。# Y! }0 i$ f, R: p
3.说两个典型应用
" p; c: I7 U1 J3.1  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。) F/ R2 {+ k) D4 s0 e
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
0 {- D7 s7 h* }* M+ A3 ^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?" {* e0 Z; \3 c$ M4 N5 i) t' V
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
1 v" ]3 I+ W- i- q- ?/ S0 a看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:" X$ K6 X3 N* R6 Z
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 e( Z6 q' ?9 N0 B' o2 H$ v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。5 \8 Q8 ^: N  A9 ]
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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
) |' x/ t9 f; q8 F看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:% F. ~5 T( ^3 S; m
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 |) a8 T9 D* d) [: J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4 ]: L5 C5 m4 {: _" h
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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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