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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

! C$ o+ l8 F7 b6 R1 S, z3 M! o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」。" d0 B( S8 \% u& C! J' N6 ]+ [
; o$ f& Z  _  f8 J2 H4 i* b
那么,为什么要进行原点回归?怎样进行原点回归的操作呢?: x5 Q* I) y3 W; [( W$ N

1 X  b) f5 y/ v伺服运动控制的原点回归
, r  K! _3 f/ K: R; S: Z  z
9 b4 _  k8 s- `% a
一、原点回归的必要性
5 @2 ]0 y& g4 N, w+ M; ?7 _* [. R- J' ?8 M' S+ [: j
1所谓定位,就是要让伺服电机走到一个确定的位置。
* C6 U5 X5 E! G  O2 w$ e6 k8 U8 }  z5 {* V. P' L3 y
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。
  E- N8 {: U8 a5 M' H0 y: q) Y
+ i) k- r& Q8 n  k' g
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。3 m, x3 `- K. E, T( B2 O$ N: ]

( Z; c4 M5 l" |& t4在定位指令里,就分为增量式的INC指令和绝对式的ABS指令。7 Q0 W, G6 i% p+ z

+ V) ~: x; G: A3 J) u/ C8 ^5增量(INC)方式
: g# m, m8 R* K9 b2 L/ y
+ l0 Q4 }0 P6 y3 U7 F: m
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。+ [5 v& h4 G: r' ~
6、绝对值(ABS)方式8 H% \- O2 ^2 L) ]2 }) }

: K3 z, a4 u) y5 k( h; t定位到指定的地址,该地址是以原点为基准的位置。; d# [; P7 a3 m) a8 J$ G/ T1 n
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。4 u0 m7 H' E. n* a) P! d

4 p  w  \1 _* J/ ?& A7 t二、两个信号, [. W2 w+ G) r% w

+ M, A. ?- u+ F* N7 N+ x1、在三菱的伺服定位系统里,有两个关于原点的关键信号:
( i3 ]) l1 `: h' c' Q6 f
$ k- p) x, p! A& J2 C' g4 M
2、原点回归请求信号(原点复位请求标志)
$ a$ I$ ^/ ~9 w3 u
% T3 d* [7 V- U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。+ W5 g! s8 f4 h* }4 @
6 g0 m- c9 n# q. t: T" s
3、原点回归完成信号(原点复位完成标志)+ ?+ K' A; {  A& O

) V6 k5 H& d' Q5 v# _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。5 a4 T) h; Q& d( K

( }" r0 Y6 l* }- J4、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。3 Z( H  z) m% z4 W
4 Q) ?: a7 ~" z7 Z; P
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。
' s4 p  |5 o9 N$ f) K& J/ U
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。& v: @  d+ X( q, ~( C* i) x

) p( D3 S/ J) [三、常见的原点回归方式
  v* N2 L7 m6 ^! @0 I7 ~; c; j( C6 }7 Z

6 l3 n2 b0 C9 C. S/ b1、数据设定型
" w' ?3 t7 N+ V# j
5 s$ b  O1 ~$ y& \0 ^" x: t2 h
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!
: Z" T, L& Q2 G. K! T/ r, g, O
1 U/ s1 d& I4 U3 U0 _9 w" P! X2、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。
. z! |( _. \" O# a$ O

/ e1 b/ ?* z) N: O3、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。
$ c) f/ ]# g! w# v9 H) U) t. P8 V

* C7 J) Q/ V* B( U7 j7 N2 V, w. r4、近点DOG型
/ |3 t2 ^+ H3 t% Q+ A& A7 K+ F* M3 y( e' C+ Y# N1 ?
▼什么是近点DOG?
% i( ^- H+ e' o! N7 M$ m6 Q5 M! Y
* r7 Y6 j% @% y* K6 W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。5 U2 d! I! V; K' s! a

) G5 F  m) H/ J; h5、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!# i/ i; X3 Q/ U. @5 n9 t2 |# |
7 Z! H& d. F* i& P% y7 s/ [9 y
6、所以,近点DOG信号就是这样一个标记。4 v& B3 S6 M& G1 u  i9 f

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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:* M, d5 ?& C% k; y6 Z& \; J
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, c/ h8 v- P8 e# z
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。
3 I/ Z2 [3 ~8 o. [' q5 ~3 Y, B3.说两个典型应用
8 R  C0 ~( p0 v, }; |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。" l' Q8 p% z5 q& R7 A! ?
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
+ d6 [2 n+ |( x0 n9 `- c  S" g3.2 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?
: U8 W, C5 u% |6 _* z/ q7 T5 } 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
4 v- o3 q  a" J: A. E$ y看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:
" r3 V$ ~2 c) s, }( p  K  P' j; d1.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 ...

( S* g, ]) _! m# l) g* i7 t' Z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。
  V- \3 u1 V9 k3 g9 ~
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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. \. b/ E9 h7 F6 O" c3 h
看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:3 R: d4 m/ g6 {; l( C) 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 ...
8 b3 _( H8 A7 p: }9 }
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
6 h6 Z5 ^2 Z$ |, w3 Y, ^
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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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