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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
- S6 Q6 [- X, B9 A4 J' v
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」。
& t; b# h8 C. ?, X  B5 }$ Y+ D- z. S" H. 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?
# L3 k- S0 d4 d4 T4 y" i+ r6 t# n4 V  n+ A6 l
伺服运动控制的原点回归8 I$ e9 T# y0 _9 E5 d  K

' g  @( g+ n; v1 \一、原点回归的必要性
9 Y, C- |  f3 h* m6 Y
9 P/ [' v: @4 Q4 l8 Z( C: ^1所谓定位,就是要让伺服电机走到一个确定的位置。
3 B4 D4 Q- c' k0 [& o0 s9 n1 `0 R2 i# E; m
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。7 P) e" F8 u: [% F+ ]8 q+ O0 R6 u. }
+ w/ y: y9 Z, r. X
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。
: A- n1 w" |. ?! ]% E' d* M
4 i( k- H: O8 |! L9 W
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。% i& e- J* P" X( q9 r

0 \; i, Z# l8 {0 B5增量(INC)方式
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% Q8 s3 C% K. i! R: o. ~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。$ @* ]+ j; S! ^# L" Z3 H% b2 s
1.png
6、绝对值(ABS)方式
) W+ u, x, o& {% }# \7 H" \7 `, M9 w
定位到指定的地址,该地址是以原点为基准的位置。
5 l0 q: b& s; I0 o
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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7 K1 p4 y  }7 e$ ]0 L二、两个信号
* {6 q6 L/ }9 I; b
7 f9 F* U# Z4 K( _- A6 H: J1、在三菱的伺服定位系统里,有两个关于原点的关键信号:1 H' E! _2 `& q8 r7 t# D

% e! R- Q% \; C7 J/ B. L2、原点回归请求信号(原点复位请求标志), O! X, D1 E: {+ `
3 A  S* H7 O4 z' Z% i% ?
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。
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3、原点回归完成信号(原点复位完成标志)
" @( w" k  ^9 a, y8 j% H& E1 a6 E2 a/ q
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。) f0 b1 S! T: P' N  A
$ |' i) h1 R3 `0 N- 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。
7 ^5 x9 x, U3 W! j6 }1 V$ d( T' I
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。
, f4 s% K& \; s+ d" z3 C
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。2 g0 E! H+ Z+ c7 V4 U0 A
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三、常见的原点回归方式; ~! q5 g; b1 C$ ]2 E

4 g) Q  d  R! s1、数据设定型
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$ [+ h8 b( {0 q% N* J
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!& u8 I  [. Y+ _# w$ ]1 o9 w
# y8 l# M; N) C  p$ ~3 p& N
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。
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" Q0 p- I% U( \- C+ S* H
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。0 B/ Q8 v6 w5 _  o& Y" ?# i% U

4 \7 j9 d: u/ M) N* Z1 u) f) F" ?8 Z4、近点DOG型% h6 D% X3 H" B; j1 T

" E6 V) \# @! e, c0 D▼什么是近点DOG?
* p4 M9 C% A0 i) B  j' V: }, `/ O  r. [, K% g
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。
& A, J* H5 K) x+ C# X
* p  W5 [0 T' h* X4 y5、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 q* O  t- r0 [+ a
  L+ G( w) h9 T: j' A
6、所以,近点DOG信号就是这样一个标记。
' a, z, _4 {: S! _# L( c2 b& n
未命名-1.png

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threetigher + 1 给你们上点分~

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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:
9 ^- X. E% q) ]7 E5 \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。 能否讲解一二1 k+ U0 l/ U* K) O
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。9 [3 e0 k6 B2 y
3.说两个典型应用
8 i8 [9 v$ b5 t6 \$ t2 f' X. D% c9 C6 g2 \' ?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。1 Z& L+ N. y$ \6 Z1 V
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
6 t& j( n6 C+ |  i3.2 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?
7 @% `4 S4 {, V2 {0 ] 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
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: Y# H' h2 }+ [7 B! ?. S% _9 Q, \
看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:
* p0 b0 M+ `* G$ T( \4 ~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 ...
; W4 o/ G  k; e4 P
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。
0 {  V* a0 W% v" K+ k
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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threetigher + 1 给你们上点分~

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发表于 2018-8-23 20:05:58 | 显示全部楼层
不错!学习了
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
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。
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- o5 G/ T) ^5 X" v, \
看来楼主是一个高手呀,有几个问题请教下:
9 D$ `  m4 I& G- {8 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 ...
8 g. r5 e+ \1 C9 v! J
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
& W& a1 s. C% \7 ~9 d( N
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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