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三菱FX3U系列伺服定位指令全面详解,附带程序案例!

2019-01-16  八景蜂业

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一、PLC定位及伺服控制系统介绍

通过PLC给伺服驱动器发驱动脉冲,通过改变脉冲频率来控制移动速度,通过改变脉冲数量来改变移动量,控制步进电机移动方向。

伺服驱动器是执行机构,在接收到PLC发来的信号,控制电机来运动,通过位置编码器精准定位。

1、定位控制基本单元

通过一个FX3U的CPU就可以带三个轴的伺服驱动器。PLC的脉冲输出端是固定的,Y0、Y1、Y2。具体是否具备脉冲输出可看模块的手册。其余的Y可以作为方向的输出端。输出的最大脉冲频率为100KHz。

2、FX3U PLC特殊适配器扩展单元

基本单元的脉冲输出Y不起作用,只能用特殊适配器扩展单元的输入Y来输出脉冲。

3、PLC输入端内部电路(漏型输入)

4、PLC输出端内部电路

Y0可以提供脉冲频率和脉冲数量。利用Y4输出方向。由定位指令来实现,不需要单独编程Y4.

二、FX3U-PLC定位控制指令

(一)、原点回归指令:ZRN

首先以S1的速度快速运动,当到近点S3后切换到爬行速度S2,D为输出。只能在原点的正方向才能使用原点回归指令,在反向是不能使用ZRN指令的。

1、原点回归指令ZRN运行过程

2、原点回归指令ZRN,速度变化过程及清零信号说明

1)Y0脉冲输出端的清零信号选择(1)

M8341=ON;清零信号有效

M8464=OFF;清零信号输出端固定有效

Y4--清零信号固定输出端。

2)Y0脉冲输出端的清零信号选择(2)

M8341=ON;清零信号有效

M8464=ON;清零信号输出指定有效

D8464--清零信号指定寄存器。

例:

上图中当执行条件满足,将M8341=1,M8464=1,将Y20送到D8464.

注意:若设置H0028,对应的Y028,由于没有Y028,则出现运算错误。

3)清零信号输出端固定(与脉冲输出端一致性)

4)清零信号输出端可指定(可任意选择)

3、定位指令的最高速度设定

最高速度限定了PLC输出最高脉冲频率,为定位指令的上线频率。

输出是32位,所以要用两个寄存器

4、定位指令基底速度(最小速度)的设定

通常对于伺服电机,设置基底速度=0Hz

对于步进电机,设置基底速度≠0Hz,否则步进电机会失步。

5、定位指令加速时间的设定

加速时间是指从基底速度加速到最高速度所需的时间,合理设置加速时间,避免电机冲击。

6、定位指令的减速时间的设定

减速时间是指从最高速度减速到基底速度所需的时间

7、定位指令的标志位说明(相对应Y0脉冲输出端标志位)

定位指令的标志位表明了定位指令在执行过程中的状态。

1)M8340 脉冲输出监控标志位

只要Y0端有脉冲输出,M8340=on

当Y0端停止输出脉冲,M8340=off

2)M8348 定位指令驱动中

指令输入触发,M8348=on,即使指令执行结束,但指令输入条件还接通,则M8348=on

只有指令输入断开,M8348=OFF

3)M8349 脉冲停止指令

Y0端脉冲输出停止标志位

当M8349=on,Y0端输出脉冲立即停止

要再次输出脉冲:M8349=off,指令输入条件再次从OFF变为ON,再启动一次。

用途:当遇到紧急情况下,如急停按钮,使用M8349=ON;立即终止脉冲输出,电机立即停止。这个只是PLC侧的急停,但最好急停按钮要接到伺服驱动器侧。

4)M8029 定位指令执行正常结束标志位

它是一个定位指令共用的标志位。

当定位指令执行正常结束时,M8029就发出一个扫描周期长的脉冲。

5)M8329 指令执行异常结束标志位

是定位指令共用的标志位

在工作台运动方向如碰到极限开关,电机减速停机,M8329发出一个扫描周期长的脉冲信号,并结束指令执行

6)当前值寄存器:D8341,D8340

当前值寄存器D8341,D8340,它实时记录并存储工作台距原点位置。当定位执行输出正转脉冲时,当前寄存器中的值增加,当定位指令输出反转脉冲时,当前值寄存器中的值递减。

一旦PLC断电OFF,当前值寄存器被清零,所以上电后,务必要将工作天的机械位置恢复到原点,即执行回原点指令。

如果PLC使用电池,做寄存器电源后备时,只要一开始时,操作一次原点回归指令即可。

8、正传极限开关和反转极限开关

这里用了了两套限位开关,限位1接PLC,限位2接伺服驱动器,为了保护。

Y0 M8343 M8344 当极限标志位为ON,电机减速停机。

Y1 M8353 M8354

Y2M8363 M8364

Y3 M8373 M8374

10、Y0脉冲输出端的近点信号可以逻辑取反

M8345=off,是正逻辑,Xi=on 信号有效

M8345=ON 是负逻辑,Xi=OFF 信号有效

(二)带DOG搜索的原点回归指令 DSZR

零点输入信号取值Z相脉冲,电机旋转一圈,输出一个脉冲。

要将机械原点与电气原点要重合上,

当收到Xi近点信号,触发降速到爬行速度,进入DOG区,再接触到零点信号Xj后停止运行。

简单看个原点回归程序,一起理解下:

(三)FUX3U相对与绝对定位控制指令

要点:相对定位指令DRVI和绝对定位指令区别

1、相对定位指令DRVI:以当前工作台的停止位置为起点,指定移动方向和移动量

2、相对定位指令:以原点基准指定位置进行定位,与工作

台的当前停止位置没有关系,与起点位置无关。

一)相对定位指令 DRVI

1、相对定位指令DRVI运行过程

Yi电机方向输出端可任选

B值为正,电机正转运行,当前值寄存器递增

B值为负,电机反转运行,当前值寄存器递减

2、相对定位指令DRVI的速度变化过程

二)绝对定位指令DRVA

1、绝对定位指令指令格式

2、绝对定位指令运行过程

Yi 电机方向输出端可任选

B-A=正,电机正转,当前值寄存器递增

B-A=负,电机反转,当前值寄存器递减

举例来说明下:

相对定位指令:相对当前位置。

绝对定位指令:相对原点位置:

(四)三菱FX3U定位控制及伺服应用技术之中断定位指令

一)中断定位指令 DVIT

中断定位指令DVIT是执行单速中断定长

1、中断定位指令格式

2、中断定位指令运行过程

3、中断定位指令执行动作

以脉冲输出端Y0为例:

1)执行中断定位指令,电机转动,工作台运行

2)以输出脉冲频率的速度V向指定方向移动

3)当中断输入信号Xi=1时,输出指定脉冲数后,立即停止。

4)指令执行结束标志位M8029置ON,结束中断定位执行。

要注意的是:

1)如果加速过程中,中断输入为ON,则输出脉冲数≥加速所需脉冲+减速所需脉冲

2)指令执行时,中断输入已动作,相当于执行相对定位指令DRVI。

3)在指令执行过程中,指令输入条件为OFF时,电机减速停机

4)正转极限标志和反转极限标志为ON时,电机减速停机并且指令执行异常结束标志位M8329=ON。

4、中断定位指令的中断信号输入端确定

1)固定输入中断信号:M8336=off,固定X输入端

2)选定输入中断信号:M8336=ON(范围X0~X7)

在D8336寄存器中,不使用的脉冲输出端,相应位设定为F

简单举例说明:

以Y0为脉冲输出端,相应选定的中断输入信号X3,其他脉冲输出端不用,设定为F

3)任意选定输入中断信号

条件:M8336=on,D8336=H8888

举例说明:以Y0脉冲输出端中断信号M8460为例

当D8336=HFFF8,并且M8336=on,Y0脉冲输出端中断信号为M8460,将X17触发M8460,也就达到中断信号任选为X17.

5、中断定位指令DVIT 程序实例

二)采用表格设定方式的定位指令TBL

定位指令TBL是一个表格调用指令,调用已在表格中设定好的定位指令,在表格中可设定的定位指令如下:

1)定长中断指令DVIT

2)相对定位指令DRVI

3)绝对定位指令DRVA

4)可变速脉冲输出功能指令PLSV

可根据工程实际情况修改表格中对应指令的参数就可以,比如脉冲频率,脉冲数等。

1、在使用表格定位指令TBL时,首先在PC机上调用编程软件,设置参数,设定表格中的定位指令

定位参数设置:选定DVIT中断指令输入端X3,点击详细设置项目,对于不使用的脉冲输出端中断信号可设置为相应的M元件。

详细设置定位指令:设定旋转方向Y3,起始元件R0,设置定位指令表,在CPU电源开始时不进行定位设置的初始化前面打上钩。

若修改表格中数值:当打上钩时,若CPU重启,则还按原来的值执行,不打上钩,则按新值执行。

TBL的指定格式

程序实例:

用上图框中的TBL指令代替相对定位指令(如下图)的应用

伺服/步进定位指令就基本讲完。

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