EtherCAT运动控制器中脉冲接口的快速调试与诊断
脉冲型驱动器试运行可借助ZDevelop软件快速验证,主要包含以下四个部分:硬件接线,ZDevelop连接控制器,配置轴参数,发送运动命令查看电机是否转动。若无法运行参见问题排查部分解决。
一、硬件接线
正运动技术大部分控制器的脉冲控制接口为面板上提供的DB26母头的端子,例如下图ZMC432的AXIS端子,板载6个脉冲轴的接口。
AIXS端子内主要包含脉冲输出的接线端子,编码器反馈的接线端子,驱动器的使能和报警信号,5V电源输出和公共端,如下表所示。
AXIS 0 轴接口端子内的使能信号为OUT12;
AXIS 1 轴接口端子内的使能信号为OUT13;
依此类推。
使能操作:OP(12,ON),OP(13,ON)等。
驱动器报警信号通过针脚2传入控制器,参考上图。
AXIS 0 轴接口端子内的报警信号为IN24;
AXIS 1 轴接口端子内的报警信号为IN25;
依此类推。
驱动器报警输入信号需要使用ALM_IN指令配置:ALM_IN(0)=24,ALM_IN(1)=25等。
编码器的单端接线图如下,编码器的A,B(无Z信号的型号只接AB两相)与控制器正端子EA+、EB+一一对应连接,控制器的负端子悬空,编码器的0V或地线端子,连接控制器轴接口内的GND端子即可,再按编码器的供电要求接入电源。
2.IO接口
(1)输出口
PSO功能的特点就是能高速且稳定的输出信号,因为输出精度足够高,所以能够在整个运动轨迹中以固定的距离触发输出信号而不用考虑总体速度,即在直线部分以很快的速度运动,而在圆角部分减速的同时也能保证输出间距恒定。
通常圆角加工部分在整个加工过程中占有比较小的部分,这样在保证加工效果的同时,就可以最大限度地提高产能。
(2)输入口
二、ZDevelop连接控制器
采用正运动的ZDevelop开发软件可快速完成设备的试运行,控制器一般使用网口连接到ZDevelop,选择IP地址连接,默认出厂IP:192.168.0.11,注意控制器需与PC处于同一网段。
三、配置脉冲轴参数
在线命令发送或视图“输出口”操作OP,上电即使能的步进驱动无需此操作。
BASE选择脉冲轴接入的轴号,接在DB头上轴编号即为面板上标识的AXIS编号。
UNITS设置脉冲当量,根据驱动器的一圈脉冲数配置,作为控制器的基本单位,可设为电机转动1°需要的脉冲数,驱动器若10000个脉冲转一圈,可设置为UNITS=10000/360。
4.速度
控制器出厂默认的脉冲模式是脉冲+方向,脉冲模式需要匹配才能运行,需确认驱动器的脉冲模式。
控制器支持三种脉冲模式,脉冲+方向,双脉冲和正交脉冲(4系列及以上支持)三种,正/负逻辑均可配置。
脉冲模式修改使用INVERT_STEP指令,初始值INVERT_STEP=0,脉冲+方向模式。
语法INVERT_STEP = mode
mode:模式选择,缺省0,低8位(位0-位7)表示的模式值如下:
6.运动
轴参数配置完成可再“轴参数”窗口查看,实时自动刷新和显示轴参数,支持双击直接修改配置参数。
8.异常报警
AXISSTATUS为轴状态参数,用于判断轴当前是否发生异常,按位提示异常信息,可多种异常信息叠加,查询下表确认,例如AXISSTATUS显示20h,表示当前碰到负向硬限位,会导致轴立即停止。
AXISSTATUS显示1000h,表示下发脉冲频率太快,一般只有在高分辨率的设备会产生此类问题,出现此报警将MAX_SPEED改大即可解决。
试运行前要确保硬限位开关配置成功,作为机台的安全保护,防止过冲。
机台确认可以动作之后,通过DATUM指令配置回零模式,DATUM_IN指令配置原点传感器映射到输入口,回零说明参见历史文章。
9.配置语法
FWD_IN = 正向硬限位接入的输入口编号,-1取消映射;
REV_IN = 负向硬限位接入的输入口编号,-1取消映射;
FS_LIMIT = 正向运动行程限制,取消设置较大值;
例如,ZDevelop软件下方状态栏提示axis0 alarm提示红色的报警错误,检查轴参数中轴0的AXISSTATUS参数,提示30h,对照AXISSTATUS指令说明,得知发生的是正负限位报警,查看限位配置,即FWD_IN(0)=0,REV_IN(0)=1对应的IN0,IN1的配置,以及其相关的输入是否INVERT_IN反转了电平状态。
四、手动运动快速调试
操作方法:按住“左”/“右”不放,电机持续运动,松开停止。“指令位置”显示当前发出的脉冲DPOS(单位为UNITS)。填写“距离”参数,点击“运动”,勾选“绝对”时,电机运动到距离参数位置;不勾选“绝对”时,电机按距离参数继续运动。
按照以上步骤设置之后,如果电机无法运动,参考下节说明排查。
一、脉冲轴排查步骤
二、报错提示
驱动器有无报警提示,若产生报警,根据报警错误码核对驱动器手册说明解决后重新运行。
控制器端是否产生报警信息,根据ZDevelop报警打印的错误信息、错误码或AXISSTATUS轴状态提示,解除错误后重新运行。
三、参数设置不当
检查下列参数是否设置合理:
1.电机是否使能成功,电机轴无法用手拨动即为成功使能;
2.下发运动的轴号一定要选择正确,否则运动命令无法下发给该驱动器;
3.轴的类型根据ATYPE指令的表格填写正确类型,类型错误控制器会报错,导致无法运动;
4.UNITS的值设置合理,脉冲下发速度太小导致电机动作微弱,肉眼无法分辨是否运动;
5.下发运动指令后,轴参数窗口该轴的DPOS是否改变,未变表示脉冲并未发出,排查AXISSTATUS轴状态有无提示,当前轴接口是否损坏。
四、动作不正确
(1)电机处于限位状态,查看AXISSTATUS确认;
(2)电机控制模式不对,INVERT_STEP设置为相应的脉冲模式(双脉冲或脉冲+方向);
(3)电机接线问题,确认接线。
⊙ 检查脉冲接线和供电线路是否正确。
⊙ 检查各模块是否正确上电。
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