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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

  S) ^  w# `( x5 F3 {7 }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」。" L* z7 P: |% l' H" _8 c  [  A( p3 [
/ U! y6 X& {+ F' i6 s  \
那么,为什么要进行原点回归?怎样进行原点回归的操作呢?% d, G( y$ @  k) {) z1 m* ~" {( H
& W" ^; I/ i: D5 S! k* o. v4 {
伺服运动控制的原点回归$ D) U' ~" H5 N8 r4 g

' x) `" I4 X/ l6 z$ f7 u+ V一、原点回归的必要性+ E! l+ h7 b/ a
  N* T# q0 O& k3 e
1所谓定位,就是要让伺服电机走到一个确定的位置。& i& C6 r' }& R5 v  s
4 `( Z: q: p3 {0 c6 Z0 x, N
2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。4 t' R% q. x: R& m+ _( U
5 Z; ?1 i. ]6 q* J9 P6 B
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。
* i. Y. E! q! \; G" U4 v
, i. s. D5 Q% y
4在定位指令里,就分为增量式的INC指令和绝对式的ABS指令。5 B& [( o: B: c& H

: r0 y* |  k" J, c* C4 r5 e" V5增量(INC)方式4 m/ [$ u2 G" C3 |: R
+ ?% C7 U5 H; `/ q& ~# Z
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。9 n3 l# V* d, w" {# X0 L
1.png
6、绝对值(ABS)方式
3 A( H% @6 C  L( F3 F
9 |' b  b4 K4 b% B定位到指定的地址,该地址是以原点为基准的位置。9 Q: F# R- \* g
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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。( ^0 }# L9 A6 W  g
1 e1 |1 f- k4 q8 X1 Z
二、两个信号
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1、在三菱的伺服定位系统里,有两个关于原点的关键信号:* j. G  E- i2 h1 Z

1 `* _0 B% Y3 m# D8 p2、原点回归请求信号(原点复位请求标志)
2 O. v$ v/ H; x
" M3 m& R6 E8 F3 A( d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。
/ [6 z/ x7 [4 g( k" G3 s( w0 O! y
3、原点回归完成信号(原点复位完成标志)
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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。: P6 `6 S7 @, b# Q7 Q; g
- F/ h# b3 H/ r9 ]1 z# m: [4 y
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。
! Z$ F/ o/ l; Y# K  q2 B, e1 T  p5 L. i4 q, S7 L2 k3 u, B
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。
) j. M' K' s4 R. @6 q
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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。( O& T* h2 I# g2 j; U
* E9 V; @" O- k0 ?
三、常见的原点回归方式  A2 }7 y! [: W' L  K
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1、数据设定型1 ~% h7 @' |- ~( m# L
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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!
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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。
5 u8 ]8 G& p; i) d8 e! U7 n

) ^/ t5 I: P, \3、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。
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- G% o3 P  W2 D. e( a# h* O4 ]
4、近点DOG型
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▼什么是近点DOG?# T6 C! B; u( O1 c4 A" P' W1 S5 c

4 z9 D! @9 h9 W& v, I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。
' L& T+ n* a8 U; o3 ^/ J
3 c, r3 j  ?; D" Y( e5、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!0 O; a; t- Z% ?% G( A& ^
$ `5 B# x# r  S& N! y- W
6、所以,近点DOG信号就是这样一个标记。
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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:' s, |9 Z% f( y8 l
1.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
2 j+ l% Z; @1 i0 g3 }) c2 [( u2. 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。
( @: E( H' m* H2 c3 e3.说两个典型应用
% i/ S. W; y" ^8 `3.1  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。
# P' m. \2 n) x; ~3 H& R 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5 m8 s& C7 e. o
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?
" U5 z# V0 i5 l1 e2 g 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 12:498 d/ C( p. c; K
看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:
, I3 ~: R% I( X( H; k7 |- w; 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 ...

2 t3 W. f' H2 m$ `/ j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。
3 t' t& i  H* B* i- Z
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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
. c2 [5 O4 u7 @0 o- D看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:
% I5 K0 t$ N) N$ o1.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 ...
2 M  r$ }9 Q% h! G0 j/ L
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. ^) c( x6 S3 S6 N" 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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