完整SIMOTION 轴的回零功能Word格式.docx

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●绝对值编码器回零（Absoluteencoderhoming/absoluteencoderadjustment）

调整绝对值编码器零点.

1、主动回零（Activehoming）

在回零期间,回零运行按照回零命令指定的模式执行。

与回零标志同步后零点位置的偏移对零点坐标产生影响。

在主动回零时,需设定回零的方向，回零的接近速度，遇到零点开关后的减速度以及进入零坐标的速度。

回零完成后，轴完成同步其“homed”状态被设置。

注意：

从SCOUTV4。

1版本后，支持使用硬件限位开关作为回零反向点。

（1）使用回零开关及编码器的零脉冲方式的主动回零（Activehomingwithhoming）

回零命令执行时轴以接近速度运行,当碰到回零开关时,轴减速运行离开零点开关，运行至下一个编码器零脉冲.可以在配置数据中设置编码器零脉冲在零位开关的前方或后方。

轴与零位开关找到后的第一个编码器零脉冲进行同步，然后,以回零进入速度运行回零的偏移量。

零点坐标为定义在“homepositioncoordinate”中的值.

图1.主动回零设置

回零过程分为如下三个阶段：

●阶段1

轴运行至回零开关处

轴以接近速度（Approachvelocity）运行,碰到回零开关。

●阶段2

与编码器零脉冲同步

轴以减速度（Reducedvelocity）运行至增量编码器的零脉冲。

编码器的零脉冲相对于零点开关的位置可以在图1中设置。

控制器与第一个检测到的零脉冲同步。

当检测到零脉冲时，轴被认为同步并且轴位置被设定为“Homepositioncoordinate-Homepositionoffset”.

●阶段3

轴运行至坐标零点位置

当检测到编码器零脉冲时，轴以进入速度（Entryvelocity）运行“Homepositionoffset"

距离到达坐标零点。

回零过程参看图2:

图2.回零过程

硬件限位开关用做零点开关（V4.1SP1后）

从SCOUTV4.1SP1之后,硬件限位开关可以用做零点开关。

轴回零运行碰到限位开关后再反向运行到第一个编码器零脉冲,轴不能在硬件限位开关的方向继续运行。

左右硬件限位开关均可用于零点开关，分别用于正向回零及反向回零,在回零期间不激活硬件限位功能。

回零参数设置如图3所示:

图3.回零硬件限位开关设置

（2）仅使用外部零脉冲的主动回零

回零命令起动轴运行至外部零脉冲。

当轴到达配置的外部零脉冲的上升沿，以进入速度（Entryvelocity）运行零点位置偏移量,此时的轴位置为在“Homepositioncoordinate”中定义的值.

对于轴的外部零脉冲回零方式,外部零脉冲使用连接的数字驱动器通过PROFIdrive传送，则外部零脉冲必须在驱动中做为数字输入量进行配置,并且必须基于其测量编码器，例如,在驱动上，在ADI4/IM174上或在C2xx的数字量输入上可用做外部零脉冲。

连接SINAMICS驱动

对于直接检测SINAMICS上的外部零脉冲信号，轴回零正的运动方向被同步到外部零脉冲正触发沿，负的运动方向被同步到负触发沿，即每次在外部零脉冲的左侧。

通过反向信号（设置SINAMICS参数P490），同步也可以在外部零脉冲的右侧。

在SINAMICS中,编码器零脉冲或外部零脉冲的回零在参数P495中进行设置。

为了可以检测通过PROFIdrive连接的驱动上的外部零点信号，轴上的外部零脉冲地址必须在轴的回零画面中进行设置。

因为在PROFIdrive的报文中没有提供驱动TO相关的状态位,V4。

1SP1版本后,包含外部零脉冲状态的附加输入位可在轴的配置参数“incHomingEncoder。

stateDriveExternalZeroMark.aviable”中进行配置。

对于连接的驱动器SINAMICS,相关的状态位在CU报文390或391的PZD2中。

a.通过在SINAMICS中指定编码器的外部零脉冲

图4。

正的运动方向外部零脉冲回零

图5.负的运动方向外部零脉冲回零

设置如下：

•在“Ext.zeromarksignalfromdriveavailable”中选择“No”。

•在轴的相关驱动中设置外部零脉冲输入，在此设置p495。

0=1DI9。

图6。

外部零脉冲的设置

DI/DO9在此用做外部零脉冲。

在SINAMICS中，用做外部零脉冲的信号必须连接到CU的（DI9-11或13-15）。

•电机的旋转方向确定外部零点脉冲：

SINAMICS正向运行时仅对应于零脉冲的上升沿。

SINAMICS负向运行时仅对应于零脉冲的下降沿。

数字量如需反向在CU中进行设置。

图7.数字量反向设置

b。

通过驱动器SINAMICSCU报文390或391的PZD2，编码器的外部零脉冲

•在此设置CU报文390,如果使用DI0做为编码器的外部零脉冲，则其地址为298.0,

•在回零设置画面中设置用于外部零脉冲的地址

图8.外部零脉冲回零设置

OnBoardC2x0

对于使用本机的输入点做为编码器的外部零脉冲时只允许上升沿。

-旋转变压器的编码器极对数大于1时可使用“Onlyhomingwithahomingoutputcamandanencoderzeromark”的回零方式。

（3）仅通过编码器零脉冲的主动回零（无零点开关）

当没有零点开关时，例如：

轴在行程范围内编码器只有一个零脉冲信号的情况。

回零命令使轴运行至编码器的零脉冲标记处。

检测到编码器零脉冲后,轴以进入速度运行零点偏移位置后将此位置设置为零点坐标.

图9.编码器零脉冲回零设置

回零时反向开关的作用（V4.1SP1版本之后）

仅在主动回零期间，反向开关可用于回零过程中的反向运行。

反向开关可被配置为两个数字量输入信号。

左边的反向开关及右边的反向开关可被单独配置及激活。

反向开关可在轴上定义,不能在编码器上定义。

下图为基于开始位置点的回零顺序：

图10。

回零反向开关作用

示例回零设置为:

反方向回零

1开始点位于零点开关的前方

2轴位于零点开关处

系统自动检测到此情况，轴沿回零接近的反方向运行离开零点开关，之后再按照正常的回零顺序完成回零运行。

3轴位于零点开关的后面，即左侧。

如果按照回零方向为反向的回零设置开始找零点时,当轴运行至左侧反向开关时则轴反向运行并且运行离开零点开关，之后再按照正常的回零顺序完成回零运行。

可将硬件限位开关定义为反向开关。

在这种情况下，在回零期间不激活硬件限位开关的限位功能。

反向开关可通过轴的配置参数“typeOfAxis。

homing。

reverseCamPositiveandtypeOfAxis。

homing.reverseCamNegative"

进行设置。

图11。

回零反向开设置

仅在一个方向回零（V4。

1SP1之后）

在V4.0时,在配置参数“typeOfAxis。

homing.direction”中可设置回零方向但没有回零反向开关的设置。

图12.V4.0回零设置

在V4.1中在Homingprocedure中可以设置为“Onlypositivedirection"

后，与V4.0相同:

图13.V4。

1回零设置

图14为一个旋转轴不允许反向的示例：

图14。

只能在一个方向回零示例

正方向回零（右侧）

1）开始点位于零点开关前方

在模态长度中可找到回零开关。

2）轴位于零点开关处

系统自动检测到此情况，轴按照设置的接近方向运行在下一次碰到零点开关时完成回零，回零运行可能超过轴的模态长度.

2、被动回零（Passivehoming/on-the-flyhoming）

在被动回零时,执行被动回零命令后通过一个运动命令运行轴时，按照设定的回零模式完成回零。

在相关的运动指令中的位置控制模式下才可以使用被动回零。

不能使用零点位置偏移量.当轴检测到零点信号后发出回零完成状态信号。

回零速度,减速度及进入速度在被动回零中没用。

图15.被动回零设置

回零模式的设置：

（1）默认设置

回零模式基于编码器的类型由系统进行定义：

●增量编码器sin/cosencoders,TTLencoders，或resolvers，通过编码器零脉冲来实现回零。

●绝对值编码器Endat通过外部编码器零脉冲来实现回零。

（2）通过零点开关及编码器零脉冲的被动回零（Passivehomingwithhomingoutputcamandencoderzeromarkmode）

一旦检测到零点开关，检测下一个编码器的零脉冲，当检测到编码器的零脉冲时将当前位置设置为轴的零点位置坐标,发出已回零的状态信号.

（3）仅通过外部零脉冲的被动回零（Passivehomingwithexternalzeromarkonly）

一旦检测到外部零点开关，将当前位置设置为轴的零点位置坐标，发出已回零的状态信号。

（4）仅通过编码器零脉冲的被动回零（Passivehomingwithencoderzeromarkonly）

回零不使用零点开关,例如：

在轴的整个运行范围中,编码器仅有一个零点脉冲信号。

当检测到零点脉冲信号时,将当前位置设置为轴的零点位置坐标，发出已回零的状态信号.

对于在轴的整个运行范围中，轴不只产生一个零点脉冲信号的应用中,应使用"

homingoutputcamandencoderzeropoint”的回零设置，以确保回零精确.

当然也可以使用"

onlyexternalzeropoint"

的回零设置，这种回零精度会低一些。

3.直接回零/设置零点位置（Directhoming/settingthehomeposition）

将轴的当前位置设置为指定的轴的零点位置坐标。

不能使用零点位置偏移，不需要执行轴的运动。

当执行回零命令后,发出已回零的状态信号。

轴回零的参数设置对于此种回零方式无用.轴的零点坐标在回零命令中设置.

4。

相对直接回零/零点位置的相对设置（Relativedirecthoming/relativesettingofhomeposition）（V3。

2及以上）

将轴的当前位置偏移零点位置坐标中的设定值，在此情况下，设置的零点位置坐标作为偏移量。

当轴运行中也可以使用此种回零方式。

轴回零的参数设置对于此种回零方式无用。

轴的零点坐标在回零命令中设置。

5．对于增量编码器需要一个新的回零过程的状态

对于增量编码器，在下述情况下,轴的已回零状态系统变量“positioningstate.homed”被复位为“No”:

●编码器系统错误/编码器失败

●执行新的回零命令

●掉电

●从SCOUT中下载程序时选择初始化所有的非掉电保持的工艺对象数据设置

●对于轴配置修改后的重新下载

●此轴工艺对象的重新起动

6.绝对值编码器回零（Absoluteencoderhoming/absoluteencoderadjustment）

使用“_homing（）"

命令，回零模式设置为“ENABLE_OFFSET_OF_ABSOLUTE_ENCODER”时,当前轴位置被设置等于：

编码器值+绝对编码器的偏移量.

图16。

轴的零位置为编码器零位置+绝对值编码器偏移量

绝对编码器的偏移量（V3。

2之后）可以设置做为一个附加值或绝对值.

绝对值编码器的偏移量被保存在NVRAM中并且直到下次绝对值编码器调整之前一直有效。

当调试控制器时,此功能必须被执行一次。

在回零配置画面中可设置偏移量：

图17.绝对值编码器偏移

总的偏移量可通过设置：

absHomingEncoder。

setOffsetOfAbsoluteEncoder及absshift配置数据来实现.

设置一个附加的偏移量

设置“absHomingEncoder。

setOffsetOfAbsoluteEncoder=RELATIVE”（默认设置）:

●轴的实际值=编码器实际值+（以前设置的有效偏移量+absshift）

●新的偏移量=以前设置的有效偏移量+absshift

当调用“_homing（）”命令时,“absHomingEncoder。

absshift”被叠加到当前绝对值编码器的偏移量中。

设置一个绝对偏移量（V3.2之后）

setOffsetOfAbsoluteEncoder=ABSOLUTE”（V3。

2之后）：

当调用“_homing（）”命令时，“absHomingEncoder。

absshift”被设置为绝对值编码器的偏移量。

●轴的实际值=编码器实际值+absshift

示例：

当实际编码器位置值=100.000，绝对偏移：

absshift=5。

000

第一次执行“_homing（）”命令：

→位置=105。

第二次执行“_homing（）”命令：

→位置=105。

absshift=7。

第三次执行“_homing（）”命令：

→位置=107。

000

设置轴至预定义的位置（V4.1SP1之后）

当在“_homing（）”命令中设置功能参数“

homingMode：

=SET_OFFSET_OF_ABSOLUTE_ENCODER_BY_POSITION”时，将当前位置值设置为“homePosition”参数中的值。

绝对值编码器的偏移量通过此值由系统来计算,并在系统变量absoluteEncoder[n]。

totalOffsetValue中显示，此值在系统中做为掉电保存变量进行保存。

在“absHomingEncoder.absshift”中的配置数据不会被改变.

显示偏移量

可以读出偏移量（V3。

1之后）

总的偏移量在系统变量absoluteEncoder［x]。

totalOffsetValue中显示，此时总的偏移量激活状态显示在absoluteEncoder［x］。

activationState中。

此外，当至少调用一次_homing（）命令，homingMode：

=

ENABLE_OFFSET_OF_ABSOLUTE_ENCODER后，显示激活状态。

绝对值编码器调整

执行下述步骤进行绝对值编码器的调整:

（1）.不激活限位开关,因为当限位开关激活时不能进行绝对值编码器的调整。

（2）.执行绝对值编码器的调整：

–一旦执行_homing（）命令，homingMode:

=ENABLE_OFFSET_OF_ABSOLUTE_ENCODER。

配置数据absHomingEncoder.absshift被使用。

（配置数据absHomingEncoder。

absshift可在线进行修改,任何修改可立即生效）。

或

–将轴移动到设定的零点位置,执行_homing（）命令,homingMode：

=SET_OFFSET_OF_ABSOLUTE_ENCODER_BY_POSITION（V4.1SP1之后）,将当前位置设置为“homePosition”中的值.绝对值编码器的偏移量会被系统自动计算，并显示在系统变量

absoluteEncoder［n］。

totalOffsetValue中，此值在系统中做为掉电保存变量进行保存.

配置数据“absHomingEncoder。

absshift”中的值不被改变。

（3）.使能软件限位开关。

绝对值编码器需要重新调整的状态

●一旦新项目下载至控制器，存贮的偏移量不再有效时。

如果在新项目下载前已经包含了一个项目,并且如果工艺对象名字没有改变，存贮的偏移量是掉电保持型的（V4。

1SP1之后）,在此情况下不需重新调整。

●如果项目没有被保存到ROM中,电源循环掉电，上电,造成偏移量被删除。

●存贮器被复位后。

7。

零点标记监控

如果在指定的运动路径中零点标记没有到达，触发警告。

在回零采用“homingoutputcamandencoderzeromark”方式时，仅当轴离开“homingoutputcam”后路径被监控。

如果出现反向开关，当方向反向后监控功能再次有效。

当使能监控功能时，主动及被动回零过程均被监控。

8．零点开关监控Homingoutputmonitoring

如果在指定的运动路径中零点开关没有到达，触发警告。

9．回零期间显示实际值的变化（V4。

0之后）

实际值变化在系统变量homingCommand.positionDifference中显示.

10．运行未回零的轴

通过“referencingNecessary”配置数据，可以定义是否绝对位置可用于未回过零的轴。

设置：

●referencingNecessary=NO

–相对及绝对运动均有效。

–当设置swlimit。

state=YES时，监控软件限位开关的状态。

●referencingNecessary=YES

对于未回零的轴:

–仅相对运动有效.

–即使设置swlimit.state=YES，也不监控软件限位开关的状态。

关键词

SIMOTIONAxis,回零功能