TwinCAT NC PTP 运动控制详解V19_完整版

TwinCAT NC PTP 运动控制详解V19_完整版本书读者对象本书的目的是教您如何尽可能快捷地运用编写有用的程序,并假定您已经然练掌握了编程。为了照顾到初次使用的读者,本书的最后·章简单介绍了基本操作和调试组态画血的编辑。如果需要更深入的编程知识,请官方网站下载相关技术文档本书适合于以下情况:对于运动控制的初学者。他们选择从开始学起,这是一个很好的选择!不仅容易学易用,而且功能强大。尤其对于大专院校的学生和暂无实际项目需求的工程师模拟运行调试无需硬件,软件可免费获得,另方面,完全兼容国际标准化组织的运动控制指令,因此,选择来学习运动控制,不仅节约投资,而且适用面极为广泛。●对于曾使用其它运动控制系统,但第一次使用的初学者运动控制系统丌发过程中常用的功能,在此书中均有详尽的说明。本书将带领着您从最基本的轴的配置、调试界面,循序渐进,直到控制程序的编写、调试。曾终使用及其它运动控制系统的有经验的工程师。软件方面,不仪介绍了基本的运动控制指令,还详细介绍了从文件装载凸轮衣、动态修改凸轮表关键点、位冒补偿、收放卷及张力控制、位置外部设定佰发生器()等某些特定机械设备常用的功能。硬件方面,木书除了通用的软件和伺服驱动器带电机的操作之外,还详细介绍带第三方同步及异步伺服电机的调试步骤,以及带步进电机端子、发脉冲控制、模拟量控制等种硬件接口关型的伺服轴的所需要的特别设貿和操作步骤。上述软硬件功能,不是每个项目都会全部用到的。因此,即使是有经验的运动控制⊥程师,针对特定的软件功能或者硬件接∏,也可以从此书获得帮助本书主要内容第章的系统概述第章中独立于硬件的配置和调试界面。中独立于硬件的单轴及多轴运动控制程序的编写。带驱动器的调试步骤,含第三方同步、异步伺服电机第草,公司的步进电机端子的调试步骤第章,带第三方伺服驱动器的种接口类型:脉冲、模拟量和现场总线。第章,基本操作以及集成组态⊥具的使用版本说明本书所提供的操作截图、程序代码都基于和本书所述例程基于该库兼容于。截至目前,凵经发布,也相应推出了由公司的软件仍然会持续升级和更新,我们不排除后续版本的操作界面会发生变化,而例程中的代码也有可能不适用于后续版本。开发及模拟调试程序至少需要以下软硬廾配置勘误表尽管我们竭尽所能来确保在正文和代码中没有错误,但人无完人,错误难免公发牛。如果您在本书中发现了错误〔例如拼写错误或者代码错误),我们将非常感谢您的反馈。发送勘误表将节省其它读者的时间,同时也会帮助我们提供更高质量的信息。请发邮件至我们会检查您的反馈信息。如果是止确的,我们将在本书的后续版本中使用。.技术支持和讨论软件下载地址:感谢用户的需求是我们成长的动力,在此感谢以下长期给予我们学习动力的客户:本书的编辑和校对得到中国运动控制中心及工程应用部门同事的大力支持,在此特别对以下同事衣示诚挚的感谢:第章概述系统概述TwinCAT NC Pt是 Beckhoff公司的运动控制软件的名称,从字面来看, TwinCat是“ The WindowsControl and automation Technology”的缩写,即基于 Windows操作系统的自动化控制技术,而 NC PTP是“ Numerical control point to point”的缩写,实际上,NC( Numerical control是自控领域的一个专业术语,意思是“运动控制”, NC PTP就是点对点的运动控制。TwinCAT N是基于PC的纯软件的运动控制方式。它实现的功能,与市面上的运动控制模块、运动控制卡等硬件类似,但比后者更加灵活和强人。TwinCAT NC有PTP和NCI两个级别,PTP即点对点控制方式,可控制单轴的动作,也可以实现两轴之间的电子齿轮、电子凸轮同步,在此基础上, Beckhoff还提供 Dancer control(张力控制〕、 Flying Saw(飞锯)、FIFO()等双轴联动方式。控制单轴动作吋,既可以给定目标位置和最大速度,由 TwinCAt nc根据加速度限值等参数来完成路径规划,也可以由用户自己做好路径规划,在每个PC周期把目标位置发送给 TwinCAT NC去执行。绝大多数情况下,用户使用前一种方式,仅当电机转动距离与位置反馈为非线性关系时,才使用后者,比如连杆机构。而 IwinCAt Nc l除了能够实现 TwinCat NC ptp的所有功能之外,还可以实现多轴之间的直线、陨弧和空间螺旋插补。在本书中仅讨论 Twincat c ptp的原理和使用。第章概述与的关系如图所示:运动控制程序其它逻辑程序与的接口与PLC的接口TwinCAt NC与驱动器接口PC,软件目标位置当前位置IO,硬件与NC控制的接口伺服驱动器输出模块输入模块伺服马达位置反馈说明的逻辑程序可以直接控制现场模块,但控制伺服驱动器时,是经过中转的。换言之的作用在于执行发出的运动控制指令,并翻译给不同类型的伺服轴所谓执行的运动控制指令,就是做路径规划,例如:要求伺服轴以某个速度运动到某个绝对位置,接到这个指令后,计算出每周期(比如:)伺服轴应该到达的位置。所谓刪译,就是计算出每个周期伺服辋应该达到的位置后,根据轴的硬件类型不同和相应的参数设置,计算出到硬件的输出变量的值比如:总线接口的伺服驱动器,如果工作在位置模式,就要给出和如果是速度模式,就要给出和第章概述如果是以脉冲输出方式控制的第三方伺服驱动器,就要给岀脉冲输出模块的和为最大值时伺服轴的速度即为参考速度),这与和输出脉冲频率的比例有关(内部参数),也与脉冲频率与电机转速度的比例有关(伺服驱动器内部参数)。控制步进电机端了与此类似。如果是以模拟量(例如:到)输出控制伺服电机速度,就只需要在每个周期,给岀模拟量输出通道的值。而单位电压对应的电札转速度必须在驱动器内部设置好并根据传动比计算出电压时,伺服轴的速度(单位是:),即参考速度(冋理,“翻译”也包含位置反馈和状态信息等输λ信号的翻译。位置反馈的编码器脉冲当量()也必须与所连接的编码器线数(每圈脉冲数)和传动比相匹配。位置反馈有不同的类型,可以在的下设置。具体方法见第章。控制的轴的类型和数量和传统的硬件运动控制器和运动控制卡不同,是纯软件的运动控制。里论上,最多可以驱动个伺服轴。在实际应用中,一个或者装上软件能够控制的伺服轴的数量,与或者的速度和内存大小、要求达到的周期有关。随着计算机技术的速发展,当前主流的硬件水平已经足可胜任儿乎所有应用的运算要求的控制器上运行的性能对比任务周期:轴类型:任务周期:口轴口轴口轴3第章概述支持多种伺服轴类型,下面介绍几种常用类型:总线接口类型,比如等。由于协议确定,此类轴的和硬件怏射可以次性设置完毕。对于全闭环系统,不使用电机编码器做位置反馈,而是使用执行机构端的位置检测装置,此时可以单独改置编码器的使件映射关系步进电机类型,这主要是指端子控制的步进电机。此类轴的和硬件映射也可以次性设置完毕或者单独设置编码器映射。特别之处在于,如果步进电机不带编码器,系统使用发出的脉冲数量作为位置反馈。如果步进电机带编码器并接入了那么可以在的模块参数中设置,是使用发出脉冲数量还是用外部编码器脉冲做为位置反馈。当然也可以不使用电机上编码器,而使用执行杋构端的位置检测裝置,此吋必须单独设置编码器的硬件映射关系。无论使用哪种反馈,都要注意的设置与实际反馈信号一致。脉冲串输出和编码器反馈类型,指扃速脉冲输出模块和编码器输入模块配合控訇个伺服轴。此类轴的此类轴的和硬件必须分别映射。不用编码器,不用,也可以将的脉冲输出数量做为编码器反馈信号。此时为开环控制。模拟量输出和编码器反馈类型,指模拟量输岀模块和编码器输入模块配合控制个伺服轴。此类轴的此类轴的和硬件必须分别映射。如果不用编码器,不用就无法控制。的控制周期通常说的周期,是指的周期,典型值为,最小可到在该任务中,完成位置、速度、加速度改定值生成和计算,并硝定方向。当连接硬件运动轴时,以的何服驱动器为例,位置环周期为所以周期最低可以设置成,而实际的周期已经是很高端的应用了另一个周期,是周期,典型值为在该任务中,完成仝局路径规划,检査规划条件是否合理等。仟务的优先级高于的配置、编程、调试在开发上安装时,如果选择或者级别,安装完成后,运行左边的树形结构中就包含了4第章概述这一项。任务和轴的配置和调试就是在这一项下进行。任务的配置主要是设置任务周期,多数情况下,使用默认值即可轴的配置包括:编码器()、驱动器()、控制器()、与的接口(和轴的调试,分为单轴点动、指定方式动作和双轴齿轮或凸轮联动。调试时,应将与映射正确的配置文件下载到目标系统(),并切换到模式,确认程序没有控制铀,或者断开与的链接。在左边树形结构中,选中的要调试的的名称,右边主窗体选择面,见其中按钮文本为彩色显示。若为灰色,请确认上述步骤已完成。调试要达到以下效果:●给定运动距离与实际运动距离一致,硝认设置正确●运动平稳,无过冲,跟随误差()应在可接受范圉内。确认动态性能)设置正确,驱动器内部三环参数正硝的设置正确。排除杋槭改璋和分析杋械特性对控制目标的影响需要齿轮联动和凸轮联动时,应在调试阶段确认工艺需要的电子齿轮比或电子凸轮表。注意:对」多个类似轴的情况,建议先调好一个轴,然后复制参薮,微做调整,可节约时间。编程控制轴的动作,是在中完成的。在程序开发阶段,有可能哽件并不具备调试条件,但编程可以提前进行。此时,只要将程序控制的轴的类型设为虚轴即可。方法是:在下新建任务和,不对做任何设置,即默认为虚轴。使用虚抽调试程序的逻辑正确无误。为安全起见,在轴硬件调试完成,并程序控制虚轴逻辑调试完成后,才能用程序控制真正的硬件伺服轴。初时,应将在程序中轴的设为或以下,以使轴低速动作,确认正常后再陆续调高直到轴的配置轴的配置添加一个第一步:打开,鼠标右键单击无标题 TwinCAT Systen夏 anagerHelp嗲日⑧蚋月黑昍√廓疵盛心日3的四感end二ask11 [Build 11pyri ght 32C_07 Ghttp:iiwwr.bec王,