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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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发表于 2018-8-23 11:50:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
6 O( i4 K& K* O. u
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」。
2 s& e; c! Z9 \
9 _7 ^. Z. O) D" o/ c9 i$ F那么,为什么要进行原点回归?怎样进行原点回归的操作呢?
/ t" y& t- \1 j: G$ m6 Y4 g  m/ K% U. d9 e' d- f
伺服运动控制的原点回归
5 X. }& K! A* j* @
/ u4 i5 U3 {- Q1 U  w" b
一、原点回归的必要性$ A$ n2 S2 ~( u/ r* K# x% P$ M
2 ?  [+ D8 h3 L
1所谓定位,就是要让伺服电机走到一个确定的位置。
! K1 L  |2 X2 ^
( \: u5 p2 W& l2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。# W2 i, r: W: t4 }
% L6 v5 d( |' V* W/ D- 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。
" U% L2 r+ d5 \4 |  D4 M

4 K* U5 j8 }, j% 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。
; V* O8 L. n; I4 [4 q
9 C: ^1 @8 i/ E/ z# B/ \
5增量(INC)方式
. m9 q: D- ~) l8 x& `
4 t+ Y9 w+ f' f* B7 U
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。
0 e% P8 D( W7 r) A
1.png
6、绝对值(ABS)方式
0 F. `( N) r5 r7 y/ Q8 ?7 S. o- Q# {- l( `! g
定位到指定的地址,该地址是以原点为基准的位置。
8 ^! [. r; N# p+ e: {4 i  X
1.png
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。
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: n# E; n5 P7 a! Z二、两个信号) t$ Q6 |2 m! v; V4 d1 p

  p& M0 \& i8 Y% p: R. a3 O1、在三菱的伺服定位系统里,有两个关于原点的关键信号:
# x" L/ A" h. V* z# E1 Z; Z

5 q3 d' ?5 L( t. z9 L8 L2、原点回归请求信号(原点复位请求标志). i- }8 t# `- o6 S+ `; o$ G
( ~- t% o! H4 @7 p
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。3 j: s4 p6 k  Y  O) Q6 m# j

; I6 H( b% F5 {) i& _3、原点回归完成信号(原点复位完成标志)
( \0 |" M2 V4 N, R& H2 _, p, l" I
3 c  p8 I0 M2 e" ^6 L* g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。, a9 n! a/ y, T# Q( g
( m( ^( G- K. T& ~8 r
4、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。
( C  D" p+ ?2 B) `; A; N& N
4 w  t$ Z/ D4 l7 K5 u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。! o. i$ Z% Q& h4 E
1.png
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。
, q8 n8 }% m; E9 ~& O2 c0 ~7 u" H

9 c7 U1 J1 R8 [8 A2 z' e/ X: V三、常见的原点回归方式; |0 q5 Y) H1 R' Z' ^
- }. M4 l: w7 M4 V6 n* ^  |& l
1、数据设定型4 T, H! v* Z; ^; l% V
: w4 {* b9 P, q; l  K" o- 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!
2 U2 r  A8 S! x- p* ?* @0 R( U# E  t$ h: ]% U2 I) P1 s
2、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。, |/ f% v0 ^- U

6 V, A% x7 z8 z1 w% P0 t3、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。
6 u# c# `1 Q5 o+ D; Z0 _& J9 \& X

: ~" `: M% Y! y* N3 T% H4、近点DOG型
' D" f& O- L* w1 V) H- {' t5 m
. [( {# y; g1 [3 L$ s- u2 y4 S▼什么是近点DOG?: Y. t7 n& b2 b0 [: c, {

6 W' K" h& O, j; ^7 @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。' _2 l0 U/ J: r$ x. D: G
. I( o9 `" D  D+ |1 {" ]/ t$ ^9 p; Q
5、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!5 H. z0 U' W- D; ^! ~* D
2 z3 y! M7 |/ V/ p
6、所以,近点DOG信号就是这样一个标记。
3 n8 M* s. x1 \1 y, M5 m7 \0 l" R
未命名-1.png

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发表于 2018-8-23 12:49:45 | 显示全部楼层
看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:
, u! f6 y, F/ B5 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' t% v1 I! N1 `" M, n& t# E
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。
1 }6 ~3 u4 }; w* K$ q- Z* G3.说两个典型应用
8 O7 p( q, j" A+ V1 T3.1  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。% m% y) I; @3 ~5 ]
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
; m5 z7 g! _) N5 [5 q4 a/ }4 `3.2 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?# ^4 V: _! z2 X: i
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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发表于 2018-8-23 17:09:57 | 显示全部楼层
破碎重组 发表于 2018-8-23 12:49: ~: b& z) y3 T' x7 p( N7 k
看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:
) a% D$ Y+ [! e( g6 w1.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 ...
' L1 ^8 I! z8 q# ~) I
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。
( q) U, U9 E4 o3 D$ C+ `
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发表于 2018-8-23 18:30:02 | 显示全部楼层
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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发表于 2018-8-23 20:05:58 | 显示全部楼层
不错!学习了
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发表于 2018-8-24 08:27:36 | 显示全部楼层
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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发表于 2018-8-31 10:23:16 | 显示全部楼层
好文章。可惜没多少回复的。
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发表于 2018-9-8 15:33:49 | 显示全部楼层
学习了
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发表于 2018-9-18 14:09:02 | 显示全部楼层
破碎重组 发表于 2018-8-23 12:49
5 A$ k5 Y* t1 Z2 g+ r$ L& r7 {/ y" p看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:
  R, A/ M) l; P: L1.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 ...

7 c4 x0 |6 s6 u7 B- V' ]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
, [' X( r7 z( j; E2 M
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发表于 2018-9-19 15:48:03 | 显示全部楼层
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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