SIMOTION 轴的回零功能.docx

SIMOTION轴的回零功能条目号:90719901 日期:2014-05-08一、 概述对于位置轴，输入及显示的相关位置是基于轴坐标系统的轴的坐标系统必须与实际的机械坐标相一致电机轴上的编码器通常可分为绝对值编码器及增量编码器两种类型对于绝对值编码器，在轴运行前必 须进行一次绝对值编码器的校正；对于增量编码器，必须通过执行回零运行来确定轴的机械零坐标可 以通过编码器的零脉冲，外部零脉冲或零点开关+编码器的零脉冲的方法来实现如果需建立直接的位置参考，可以激活同步实际值功能二、 回零类型•主动回零(Active homing)对于此类型的回零，需完成一个指定的运动通过配置可选择下述回零模式：-通过零点开关及编码器零脉冲回零(output cam and encoder zero mark)-仅通过外部零脉冲回零(external zero mark only)-仅通过编码器零脉冲回零(encoder zero marker only)•被动回零(Passive homing/on-the-fly homing)此类回零发生在运动期间，此运动不是由回零命令产生的通过配置可选择下述回零模式：-通过零点开关及编码器零脉冲回零(output cam and encoder zero mark) -仅通过外部零脉冲回零(external zero mark only)-仅通过编码器零脉冲回零(encoder zero marker only) •直接回零(Direct homing/setting the home position)在无运动时设置轴的位置。

•相对直接回零(Relative direct homing)在无运动时，轴的实际值通过一个指定的偏移量来进行偏移•绝对值编码器回零(Absolute encoder homing/absolute encoder adjustment)调整绝对值编码器零点1、主动回 零(Active homing)在回零期间，回零运行按照回零命令指定的模式执行与回零标志同步后零点位置的偏移对零点坐标产 生影响在主动回零时，需设定回零的方向，回零的接近速度，遇到零点开关后的减速度以及进入零坐标的速度 回零完成后，轴完成同步其“ homed”状态被设置注意：从SCOUT V4.1版本后，支持使用硬件限位开关作为回零反向点1) 使用回零开关及编码器的零脉冲方式的主动回零(Active homing with homing)回零命令执行时轴以接近速度运行，当碰到回零开关时，轴减速运行离开零点开关，运行至下一个编码 器零脉冲可以在配置数据中设置编码器零脉冲在零位开关的前方或后方轴与零位开关找到后的第一 个编码器零脉冲进行同步，然后，以回零进入速度运行回零的偏移量零点坐标为定义在“home position coordinate ”中的值。

图1.主动回零设置回零过程分为如下三个阶段：•阶段1轴运行至回零开关处轴以接近速度(Approach velocity)运行，碰到回零开关•阶段2与编码器零脉冲同步轴以减速度(Reduced velocity)运行至增量编码器的零脉冲编码器的零脉冲相对于零点开关的位置可以在图1中设置控制器与第一个检测到的零脉冲同步当检测到零脉冲时，轴被认为同步并且轴位置被设定为“ Home position coordinate- Home position offset ”•阶段3轴运行至坐标零点位置当检测到编码器零脉冲时，轴以进入速度(Entry velocity)运行“Home position offset"距离到达坐标零点回零过程参看图2:图2.回零过程硬件限位开关用做零点开关(V4.1 SP1后)从SCOUT V4.1 SP1之后，硬件限位开关可以用做零点开关轴回零运行碰到限位开关后再反向运行 到第一个编码器零脉冲，轴不能在硬件限位开关的方向继续运行左右硬件限位开关均可用于零点开关，分别用于正向回零及反向回零，在回零期间不激活硬件限位功能回零参数设置如图3所示：图3.回零硬件限位开关设置(2) 仅使用外部零脉冲的主动回零回零命令起动轴运行至外部零脉冲。

当轴到达配置的外部零脉冲的上升沿，以进入速度(Entry velocity) 运行零点位置偏移量，此时的轴位置为在“Home position coordinate ”中定义的值对于轴的外部零脉冲回零方式，外部零脉冲使用连接的数字驱动器通过PROFIdrive传送，则外部零脉 冲必须在驱动中做为数字输入量进行配置，并且必须基于其测量编码器，例如，在驱动上，在ADI4/IM174 上或在C2xx的数字量输入上可用做外部零脉冲连接SINAMICS驱动对于直接检测SINAMICS上的外部零脉冲信号，轴回零正的运动方向被同步到外部零脉冲正触发沿， 负的运动方向被同步到负触发沿，即每次在外部零脉冲的左侧通过反向信号(设置SINAMICS参数P490)，同步也可以在外部零脉冲的右侧在SINAMICS中，编码器零脉冲或外部零脉冲的回零在参数P495中进行设置为了可以检测通过PROFIdrive连接的驱动上的外部零点信号，轴上的外部零脉冲地址必须在轴的回零 画面中进行设置因为在PROFIdrive的报文中没有提供驱动TO相关的状态位，V4.1 SP1版本后，包含外部零脉冲状 态的附加输入位可在轴的配置参数“incHomingEncoder.stateDriveExternalZeroMark.aviable "中进行配 置。

对于连接的驱动器SINAMICS，相关的状态位在CU报文390或391的PZD2中a.通过在SINAMICS中指定编码器的外部零脉冲图4.正的运动方向外部零脉冲回零图5.负的运动方向外部零脉冲回零设置如下：―在“Ext. zero mark signal from drive available"中选择“No"一 在轴的相关驱动中设置外部零脉冲输入，在此设置p495.0=1 DI9图6.外部零脉冲的设置DI/DO9在此用做外部零脉冲在SINAMICS中，用做外部零脉冲的信号必须连接到CU的(DI 9 - 11或13 - 15)一 电机的旋转方向确定外部零点脉冲：SINAMICS正向运行时仅对应于零脉冲的上升沿SINAMICS负向运行时仅对应于零脉冲的下降沿数字量如需反向在CU中进行设置P490Invert measuring prulae cr equivafent OHOperartknP4-9C.-9Dl®0 9 [K122 S]inveneei OpBralionp490 10Dl/DO 10(X122 10)Nd rrvertedTOperartiorip4-9O.il□UDO 11 (KI 22 11)Not rnrerttd- ope ratlionp*soi5DIAM) 13(X132.8 JNot n^erledJj- OperaftiorM9C.14DUDO14(X132 IQ)Nol nverted上］- Oparaitionp+90.15DI/DO 15(X132.11) Not avertedJd- Opcratiori图7.数字量反向设置13.通过驱动器SINAMICS CU报文390或391的PZD2，编码器的外部零脉冲一 在此设置CU报文390，如果使用DI0做为编码器的外部零脉冲，则其地址为298.0，MdSlCIiObjectDriv瞄噂bj臼cEt-lo.Me fram^ typeIripCrf0iirtp

注意：-旋转变压器的编码器极对数大于1时可使用“Only homing with a homing output cam and an encoder zero mark"的回零方式3) 仅通过编码器零脉冲的主动回零(无零点开关)当没有零点开关时，例如：轴在行程范围内编码器只有一个零脉冲信号的情况回零命令使轴运行至编 码器的零脉冲标记处检测到编码器零脉冲后，轴以进入速度运行零点偏移位置后将此位置设置为零点坐标图9.编码器零脉冲回零设置回零时反向开关的作用（V4.1 SP1版本之后）仅在主动回零期间，反向开关可用于回零过程中的反向运行反向开关可被配置为两个数字量输入信号左边的反向开关及右边的反向开关可被单独配置及激活反向开关可在轴上定义，不能在编码器上定义下图为基于开始位置点的回零顺序：Homing output camIn put for reversing camFigure 2-21 Reversing cams for homingC1T图10.回零反向开关作用示例回零设置为：反方向回零1开始点位于零点开关的前方2轴位于零点开关处系统自动检测到此情况，轴沿回零接近的反方向运行离开零点开关，之后再按照正常的回零顺序完成回 零运行。

3轴位于零点开关的后面，即左侧如果按照回零方向为反向的回零设置开始找零点时，当轴运行至左侧反向开关时则轴反向运行并且运行 离开零点开关，之后再按照正常的回零顺序完成回零运行可将硬件限位开关定义为反向开关在这种情况下，在回零期间不激活硬件限位开关的限位功能反向开关可通过轴的配置参数 “typeOfAxis.homing.reverseCamPositive and typeOfAxis.homing.reverseCamNegative "进行设置图11.回零反向开设置仅在一个方向回零（V4.1 SP1之后）在V4.0时，在配置参数“typeOfAxis.homing.direction”中可设置回零方向但没有回零反向开关的设置图12. V4.0回零设置在 V4.1 中在 Homing procedure 中可以设置为“Only positive direction"后，与 V4.0 相同：图13. V4.1回零设置图14为一个旋转轴不允许反向的示例：OH° Homing outputcam OffFigure 2-22 Example of homing in one directio。