运动控制配置属性
下面是与运动控制轴相关的基本运动控制配置属性。这些属性控制着运动控制轴的整体行为。
轴功能
用途 | 访问 | 数据类型 | 默认值 | 最小值 | 最大值 | 值说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
必需 - 所有 | 设置/ GSV | DWORD | 0 | - | - | 位映射 0 = 精插补 (O) 1 = 记录自动重装备 (O) 2 = 报警日志 (O) 3 = 标记 (O) 4 = 归零开关 (O) 5 = 连接测试 (O) 6 = 换向测试 (O) 7 = 电机测试 (O) 8 = 惯量测试 (O) 9 = 无传感器控制 (O) 10 = 驱动器变换 (O) 11 = 扩展事件块 (O) 12 = 整型给定位置 (O) 13 = 扩展电机测试 (O) 14 = 控制模式切换 (O) 15 = 反馈模式切换 (O) 16 = 传递母线状态 (O) 17 = 传递母线卸载 (O) 18 = 扩展扩展速度 (O) 19 = 扩展扩展速度 (O) 20 = 扩展正反馈 (O) 21 = 扩展子代码格式 (O) 22:扩展动态电机测试 (O) 23:连接测试速度 (O) 24: 设备测试模式 25-31: (保留) |
下表提供了位指定的轴功能属性值的说明。
位 | 运动状态 | 说明 |
|---|---|---|
0 | 精插补 (O) | 表示轴支持基于给定目标时间对给定数据进行精插补。当驱动器更新周期小于控制器更新周期时,精插补可用于提供更平滑的给定参考信号。 |
1 | 记录自动重装备 (O) | 表示轴支持记录输入的自动重装备机制。支持窗口记录需要此功能。 |
2 | 报警日志 (O) | 表示该轴支持报警日志功能。报警日志数据通过状态数据集的报警位从驱动器接收,并会更新控制器的报警日志。 |
3 | 标记 (O) | 表示轴位置反馈设备支持标记功能。标记连接测试和使用标记信号的归零序列需要使用此功能。 |
4 | 归零开关 (O) | 表示轴支持归零开关输入。使用归零开关输入信号的归零序列需要使用此功能。 |
5 | 连接测试 (O) | 轴支持连接测试服务。执行连接测试 (MRHD) 以检查电机和反馈组件的接线时,需要使用此服务。 |
6 | 换向测试 (O) | 轴支持作为连接测试服务一部分的换向测试。执行连接测试 (MRHD) 以检查换向接线并确定换向偏移时,需要使用此服务。 |
7 | 电机测试 (O) | 轴支持电机测试服务。执行电机测试 (MRMT) 以测定电机模型参数时,需要使用此服务。 |
8 | 惯量测试 (O) | 轴支持惯量测试服务。该服务用作测量惯量的自动调谐 (MRAT) 的一部分。 |
9 | 无传感器控制 (O) | 轴支持无传感器控制操作,使驱动器以速度环模式运行,而无需外部反馈设备。 |
10 | 驱动器变换 (O) | 设备支持驱动器变换功能,在此功能中,设备能够将反馈计数变换为规划器计数并对绝对位置进行管理。 |
11 | 扩展事件块 (O) | 设备支持扩展事件数据块格式。此格式支持通常与驱动器变换功能相关的附加功能,如监视位置事件和窗口记录。 |
12 | 整型给定位置 (O) | 设备需要给定位置格式为 DINT(32 位有符号整型)数据类型。如果未置位,则设备支持标准 LREAL(64 位浮点)给定位置数据类型。 |
13 | 扩展电机测试 (O) | 设备支持用于电机测试服务的扩展电机数据格式。此格式支持传输供应商专用的电机参数,电机测试服务需要此格式以支持 IPM 电机。 |
14 | 控制模式切换 (O) | 设备支持在正在运行状态下切换到控制模式,而不会产生较大的运动干扰(无扰动)。例如,使用 SSV 指令从位置控制切换到转矩控制即属于此类模式切换。如果设备不支持特定的控制模式切换,则会生成配置故障。 |
15 | 反馈模式切换 (O) | 设备支持在正在运行状态下切换反馈模式,而不会产生较大的运动干扰(无扰动)的能力。例如,使用 SSV 指令从负载反馈切换到电机反馈即属于此类模式切换。如果设备不支持特定的反馈模式切换,则会生成配置故障。 |
16 | 传递母线状态 (O) | 当配置为直流母线共享时,设备支持在 C2D 连接轴实例报头的控制状态元素中传递转换器状态位(“母线上电”和“交流电源掉电”)。这些母线状态位的状态由控制器决定,决定依据是,也支持传递母线状态功能的转换器或驱动器(母线主设备)的 D2C 连接循环数据的轴内部状态元素中传递的“母线上电”和“交流电源掉电”位。如果清零,则相关设备不支持 C2D 连接中的“母线上电”和“交流电源掉电”位。此外,如果清零,则设备 D2C 连接中由控制器接收的“母线上电”和“交流电源掉电”状态位不会传递到任何其他设备。 |
17 | 传递母线卸载 (O) | 相关设备可根据在 C2D 连接的轴实例报头的控制状态元素中传递的母线卸载请求位生成“母线共享”异常。在此情况下,如果“母线共享组”中的任何转换器或驱动器(母线主设备)请求母线卸载,则控制器会将母线卸载请求传递给设备。如果清零,控制器会针对该设备轴生成“母线共享”异常,以响应来自“母线共享组”中的任何转换器或驱动器(母线主设备)的母线卸载请求。 |
18 | 扩展扩展速度 (O) | 设备支持通过弱磁技术将 SPM 电机的速度范围扩展到某速度,此时,需要采取方法以保护驱动器免受破坏性直流母线过压情况的影响。为了管理该风险,“扩展速度”功能提供了额外的 PM 电机属性,其中包括“允许 PM 电机扩展速度”属性。 |
19 | 扩展扩展速度 (O) | 设备支持通过弱磁技术将 IPM 电机的速度范围扩展到某速度,此时,需要采取方法以保护驱动器免受破坏性直流母线过压情况的影响。为了管理该风险,“扩展速度”功能提供了额外的 PM 电机属性,其中包括“允许 PM 电机扩展速度”属性。 |
20 | 扩展位置反馈 (O) | 设备支持在 D2C 连接的循环数据块中以 64 位 LINT 元素传递实际位置。如果该位清零,则设备仅支持以 32 位 DINT 元素传递实际位置。 |
21 | 扩展子代码格式 (O) | 设备支持运动设备轴对象中定义的扩展子代码格式。扩展格式使用子代码的最高有效位为其余 7 位选择两种字段格式之一。 |
24 | 设备测试模式 | 如果已设置,则关联设备支持在一个或多个设备测试模式下运行。 |
轴配置
用途 | 访问 | 数据类型 | 默认值 | 最小值 | 最大值 | 值说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
必需 - 所有 | 设置/GSV | USINT | AOP* | 0 | 5 | 枚举值 0 = 仅反馈 (O) 1 = 频率控制 (O) 2 = 位置环 (O) 3 = 速度环 (O) 4 = 转矩环 (O) 5 = 非再生交流/直流转换器 (O) 6 = 再生交流/直流转换器 (O) 7 = 低谐波交流/直流转换器 (O) 8 = 直流/直流转换器 (O) 9 = 非再生交流/直流/直流转换器 (O) 10-127 = 保留 128-255 = 供应商专用 |
* 默认值可通过特定驱动器配置文件 (AOP) 指定。
“轴配置”属性确定运动控制设备轴实例的一般动态控制行为。
该属性用于根据下表设置“控制模式”和“控制方法”属性:
轴配置 | 控制模式 | 控制方法 |
|---|---|---|
再生交流/直流转换器 | 无控制 | 无控制 |
非再生交流/直流转换器 | 无控制 | 无控制 |
低谐波交流/直流转换器 | 无控制 | 无控制 |
直流/直流转换器 | 无控制 | 无控制 |
非再生交流/直流/直流转换器 | 无控制 | 无控制 |
仅反馈 | 无控制 | 无控制 |
频率控制 | 速度控制 | 频率控制 |
位置环 | 位置控制 | PI 矢量控制 |
速度环 | 速度控制 | PI 矢量控制 |
转矩环 | 转矩控制 | PI 矢量控制 |
“轴配置”属性是一个枚举值,用于确定运动控制设备轴实例的一般动态控制行为。此属性由控制器用于设置作为周期连接的一部分发送到驱动器的“控制模式”属性,以及确定“控制方法”属性配置。因此,当配置软件设置轴配置时,控制模式和控制方法也会更新。
下表提供了“轴配置”属性值的说明:
枚举值 | 用途 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|---|
0 | R/E O/C | 仅反馈 | 提供至特定反馈设备的轴接口作为主反馈源。在此配置中,控制模式和控制方法均设置为“无控制”,表示不存在与该轴关联的动态控制功能。 |
1 | R/F | 频率控制 | 选择频率控制方法,这种方法对电机施加通常与给定频率或速度成正比的电压。相应地将“控制模式”属性设置为“速度控制”。 |
2 | R/P | 位置环 | 选择 PI 矢量控制方法,这种方法应用反馈来针对电机位置、速度和转矩提供闭环级联 PI 控制,并且包括针对电机电流矢量的 Iq 和 Id 分量的闭环控制。相应地将“控制模式”属性设置为“位置控制”。 |
3 | R/V O/P | 速度环 | 选择 PI 矢量控制方法,这种方法应用反馈来针对电机速度和转矩提供闭环级联 PI 控制,并且包括针对电机电流矢量的 Iq 和 Id 分量的闭环控制。相应地将“控制模式”属性设置为“速度控制”。 |
4 | R/T O/PV | 转矩环 | 选择 PI 矢量控制方法,这种方法应用反馈以通过对电机电流矢量的 Iq 和 Id 分量进行控制,来针对电机转矩提供闭环 PI 控制。相应地将“控制模式”属性设置为“转矩控制”。 |
5 | O/N D | 非再生交流/直流转换器 | 提供连接独立非再生电源转换器设备的轴接口。在此配置中,控制模式和控制方法均设置为“无控制”,表示不存在与该轴关联的动态控制功能。 |
6 | O/G | 再生交流/直流转换器 | 提供连接独立再生电源转换器设备或集成再生驱动器设备再生转换器功能的轴接口。在此配置中,控制模式和控制方法均设置为“无控制”,表示不存在与该轴关联的动态控制功能。 |
7 | O/G | 低谐波交流/直流转换器 | 提供连接独立交流/直流低谐波转换器设备或集成低谐波驱动器设备交流/直流转换器功能的轴接口,该低谐波驱动器设备利用有源电路来调节从交流源到直流母线的功率流。在此配置中,控制模式和控制方法均设置为“无控制”,表示不存在与该轴关联的动态控制功能。 |
8 | O/N | 直流/直流转换器 | 提供连接某些设备的轴接口,这些设备使用有源电路在两个直流源之间转换电源,或者将机柜内(主)直流输入电力分配给机器上(辅助)直流总线。具有有源电路的直流/直流转换器能够在机柜内(主)直流总线和一条或多条机器上(辅助)直流总线之间传输能量,每条直流总线具有不同电压等级。在此配置中,控制模式和控制方法均设置为“无控制”,表示不存在与该轴关联的电机控制功能。 |
9 | O/N | 非再生交流/直流/直流转换器 | 提供针对独立交流/直流/直流非再生电源转换器设备的轴接口。该设备能够在一个轴实例内提供一个或两个直流母线输出。在此配置中,控制模式和控制方法均设置为“无控制”,表示不存在与该轴关联的动态转换器控制功能。 |
10-127 | (保留) | ||
128-255 | (供应商专用) | ||
128 | R/X | 跟踪段 | “跟踪段”提供与跟踪段设备的跟踪段功能的轴接口,该功能将力施加于跟踪段局部的一个或多个跟踪推动器。在此配置中,控制模式和控制方法均设置为“无控制”,表示不存在控制器给出的与该轴关联的动态电机控制。 |
轴测试模式
测试模式配置设置为控制器的轴将读取轴配置,以模拟支持的驱动器模型行为。
枚举值 | 名称 | 轴测试模式支持(测试模式配置) |
|---|---|---|
0 | 仅反馈 | * 控制器回送:v35 |
1 | 频率控制 | * 控制器回送:v35 |
2 | 位置环 | 控制器回送:v35 |
3 | 速度环 | * 控制器回送:v35 |
4 | 转矩环 | * 控制器回送:v35 |
5 | 非再生交流/直流转换器 | 控制器回送:v35 |
6 | 再生交流/直流转换器 | 控制器回送:v35 |
7 | 低谐波交流/直流转换器 | 控制器回送:v35 |
8 | 直流/直流转换器 | 控制器回送:v35 |
128 | 跟踪段 | 控制器回送:v36 |
* 有限支持:实际位置未能跟随给定位置。轴状态受支持。
控制模式
用途 | 访问 | 数据类型 | 默认值 | 最小值 | 最大值 | 值说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
必需 - 所有 派生自轴配置 | 获取/ SSV (1) | BYTE | 0 | 0 | 4 | 枚举值 0 = 无控制 1 = 位置控制 2 = 速度控制 3 = 加速度控制 4 = 转矩控制 5-15 = 保留 位 4-7 保留 |
(1)
SSV -
如果轴处于正在运行状态,则不能联机或使用 SSV 指令更改这些配置属性,例如“CIP 轴内部状态”属性的“正在跟踪给定值”位。“控制模式”属性确定驱动器设备轴实例的一般动态控制行为,由一个 4 位枚举值组成。该值在初始化期间根据“轴配置”属性值计算而得。该属性作为循环数据块的一部分传输到设备。
使用 SSV 以编程方式进行修改时,控制模式值不能设置为当前轴配置不支持的枚举值。例如,如果将轴配置设置为速度环,则控制模式无法切换到位置环,因为尚未配置“位置环”属性。下表为针对给定轴配置有效的控制模式列表:
轴配置 | 有效控制模式 |
|---|---|
跟踪段 | 无控制 |
非再生交流/直流转换器 | 无控制 |
再生交流/直流转换器 | 无控制 |
低谐波交流/直流转换器 | 无控制 |
直流/直流转换器 | 无控制 |
仅反馈 | 无控制 |
频率控制 | 速度控制 |
位置环 | 位置控制 速度控制 转矩控制 |
速度环 | 速度控制 转矩控制 |
转矩环 | 转矩控制 |
“控制模式”属性是一个 4 位枚举值,用于确定设备要针对该轴实例进行控制的电机的特定动态行为。使用主动控制的转换器使用“无控制”属性值。这些转换器的运行模式配置了“转换器控制模式”属性进行配置。下表提供了有效控制模式的说明。
枚举值 | 用途 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|---|
0 | R/XBE | 无控制 | 在此模式下不提供控制。 |
1 | R/P | 位置控制 | 控制电机的位置或姿态。 |
2 | R/PV | 速度控制 | 控制电机的速度。 |
3 | O/PVT | 加速度控制 | 控制电机的加速度。 |
4 | R/C | 转矩控制 | 控制电机的转矩输出。 |
5-15 | 保留 | - |
控制方法
“控制方法”(派生自轴配置)属性是一个 8 位枚举代码,用于确定设备用来控制电机动态行为的基本控制算法。
用途 | 访问 | 数据类型 | 默认值 | 最小值 | 最大值 | 值说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
必需 - 所有 派生自轴配置 | 获取/ GSV | USINT | 0 | 0 | 2 | 枚举值 0 = 无控制 1 = 频率控制 2 = PI 矢量控制 3-255 = 保留 |
该值在初始化期间发送到驱动器,在运行期间无法更改。
枚举值 | 用途 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|---|
0 | R/XBE | 无控制 | 与“无控制”控制模式相关,表示设备针对此轴实例不会进行显式的电机控制。 |
1 | R/F | 频率控制 | 是一种“开环”控制方法,对电机施加通常与给定频率或速度成正比的电压。这种控制方法与变频器 (VFD) 或所谓的 U/F 变频器相关。 |
2 | R/C | PI 矢量控制 | 是一种“闭环”控制方法,使用实际或估计的反馈对电机动力学(即位置、速度、加速度和转矩)进行闭环级联 PI 控制,并且始终包括对电机电流矢量 Iq 和 Id 分量的独立闭环 PI 控制。 |
3-127 | 保留 | - | |
128-255 | 供应商专用 | - |
提供反馈