运动驱动启动 (MDS)

此信息适用于 CompactLogix 5370、ControlLogix 5570、Compact GuardLogix 5370、GuardLogix 5570、Compact GuardLogix 5380、CompactLogix 5380、ControlLogix 5580、GuardLogix 5580 和 ControlLogix 5590 控制器。
运动驱动启动 (MDS) 指令用于激活指定轴的驱动器控制环路,并以指定速度运行电机。
重要提示: 如果 CIP 驱动器设备支持 S 斜坡属性,则验证 MDS 指令,其中包括:
  • RampAcceleration
  • RampDeceleration
  • RampVelocity - 正向
  • RampVelocity - 负向
  • RampJerk - 控制
此为转换指令。使用时,请遵循以下步长:
  • 在梯形逻辑中,插入一个指令,以便在每次执行该指令时,梯级输入条件均会由 false 转换为 true。
  • 在结构化文本例程中,插入指令的条件以便仅在转换时执行。
架构和安全支持
架构
标准
安全
CompactLogix 5370、ControlLogix 5570、Compact GuardLogix 5370 和 GuardLogix 5570 控制器
Compact GuardLogix 5380、CompactLogix 5380、ControlLogix 5580、GuardLogix 5580 和 ControlLogix 5590 控制器
可用语言
梯形图
MDS_LD_avail_v31
功能块
此指令不可用于功能块中。
结构化文本
MDS(Axis,MotionControl,Speed,Unitspersec);
操作数
梯形图和结构化文本
操作数
类型
CompactLogix
5370,
Compact GuardLogix
5370,
Compact GuardLogix
5380,
CompactLogix
5380
类型
ControlLogix
5570、
GuardLogix
5570、
ControlLogix
5580、
GuardLogix
5580,以及 ControlLogix 5590 控制器
格式
说明
Axis
AXIS_CIP_DRIVE
AXIS_CIP_DRIVE
标签
仅限数据类型为 AXIS_CIP_DRIVE 的运动轴。对于支持 REF_TO 运动数据类型的控制器,支持的轴操作数类型可以替换为等效的 REF_TO 类型。
Motion Control
MOTION_INSTRUCTION
MOTION_INSTRUCTION
标签
用于控制运动指令执行的结构。
Speed
SINT
INT
DINT
REAL
SINT
INT
DINT
REAL
立即数或标签
定义 DirectVelocityControlStatus 命令属性的初始速度。
Speed Units
SINT
INT
DINT
SINT
INT
DINT
立即数
使用的速度单位。
0 = 最大值百分比
1 = 单位/秒
有关结构化文本中表达式语法的详细信息,请参阅结构化文本语法
MOTION_INSTRUCTION 结构
助记符
说明
.EN (Enable) Bit 31
梯级进行假到真跳变时,该位置位,并在梯级进行真到假跳变且驱动器消息发送完成之前保持置位状态。
.DN (Done) Bit 29
驱动器成功启用时,此位置位,并在梯级进行假到真跳变之前保持置位状态。
.ER (Error) Bit 28
指令存在错误状况时,此位置位。错误状况可能是初始条件直接产生的,也可能是在指令执行过程中产生的。该位保持置位,直至梯级进行假到真跳变。
.IP (In process) Bit 26
指令成功启动时,此位置位,并在出现以下情况之前保持置位状态:
另一 MDS 指令代替初始指令
另一指令终止初始指令
发生驱动器故障。
STATE
反映指令的状态。
0 = 向驱动器模块发送请求以开启驱动器
1 = 等待驱动器使能和伺服动作状态位置位
说明
MDS 指令:
  • 仅对 AXIS_CIP_DRIVE 轴数据类型有效。
  • 在轴未处于运行状态时执行驱动器使能。
  • 应用所需 DirectVelocityControlStatus 命令属性和/或 DirectTorqueControlStatus 命令属性。
  • 显示 DirectVelocityControlStatus 命令属性和/或 DirectTorqueControlStatus 命令属性。
  • 在梯级进行假到真跳变时激活。
MDS 指令用于激活指定轴的速度或转矩的直接控制。该指令执行轴启用序列,然后在所选驱动器支持直接控制的情况下预设 DirectVelocityControlStatus 命令属性和/或 DirectTorqueControlStatus 命令属性。MDS 指令最常见的用途是飞速启动应用,在此类应用中以下属性直接控制运动动力学参数:
  • RampAcceleration
  • RampDeceleration
  • RampVelocity - 正向
  • RampVelocity - 负向
  • RampJerk - 控制
通过获取指令配置的速度字段中的值并将其复制到 DirectVelocityControlStatus 命令属性中来应用 DirectVelocityControlStatus 命令属性。DirectVelocityControlStatus 命令属性随后进行变换并被加到驱动器设备的给定输出上。DirectVelocityControlStatus 命令属性值可以通过 MOV 指令直接修改。
要应用 DirectTorqueControlStatus 命令属性,先从指令配置的速度字段中取值,然后将该值复制到 DirectTorqueControlStatus 命令属性中。随后,通过与驱动器连接的 CIP 控制器中的占位符将 DirectTorqueControlStatus 命令属性直接发送到驱动器。
DirectVelocityControlStatus 命令属性和 DirectTorqueControlStatus 命令属性的组合可应用于需要速度限定可调转矩 (SLAT) 模式的应用。SLAT 操作模式可在某些条件下提供自动速度控制功能。
“SLAT 配置”是一种枚举属性,用于确定驱动器控制该轴实例的转矩的方式。为支持需要 SLAT 控制的应用,“最小/最大转矩控制”枚举值提供了在特定条件下自动与速度控制进行切换的功能。在任一种 SLAT 模式下,驱动器均可以下表所述的状态之一运行。
枚举值
模式
说明
0
禁用 SLAT
SLAT 功能被禁用。这是正常的速度环运行模式。
1
SLAT 最小速度/转矩
如果速度误差 > SLAT 设置点,驱动器将自动从转矩控制切换到速度控制,如果速度误差 < 0,驱动器将切换回转矩控制。
2
SLAT 最大速度/转矩
如果速度误差 < -SLAT 设置点,驱动器将自动从转矩控制切换到速度控制,如果速度误差 > 0,驱动器将切换回转矩控制。
执行 MDS 指令时,如果驱动器配置为速度控制,到指定速度的加速和减速斜坡将由驱动器基于“加速度限制”和“减速度限制”属性进行控制。运动轨迹规划器从“直接给定速度”属性中取值并将其加到轴输出中,然后向驱动器发送命令。该指令最常见的用途是对旋转电机执行驱动启动应用,也称为飞速启动应用。
轴将保持在 DirectVelocityControlStatus 命令属性或 DirectTorqueControlStatus 命令属性模式下,直到因以下指令之一取消:
  • 运动轴停止 (MAS)
  • 运动轴关闭 (MASD)
  • 运动协调关闭 (MCSD)
  • 运动组关闭 (MGSD)
  • 运动伺服关闭 (MSF)
根据故障动作的配置方式,轴故障也可能会取消 MDS 指令。
MDS 指令执行对运动组或坐标系统对象没有影响。但是,该指令会影响轴对象,如下所示:
MDS 指令无错启动时,MotionStatus 轴属性的 DirectVelocityControlStatus 位置位,指示轴上的 DirectVelocityControlStatus 位处于激活状态。
DirectVelocityControlStatus 位会保持置位,直到因 MAS 或 MASR 指令或轴故障取消激活状态。
此外,MDS 指令无错启动时,MotionStatus 轴属性的 DirectTorqueControlStatus 位属性置位,指示轴上的 DirectTorqueControlStatus 命令属性处于激活状态。
DirectTorqueControlStatus 位会保持置位,直到因 MAS 或 MASR 指令或轴故障取消激活状态。
一些故障动作会影响 MDS 指令的执行。
故障动作
说明
忽略
忽略动作指示设备完全忽略异常状况。有些异常对于轴运行至关重要,因此可能无法忽略此类状况。
报警
报警动作指示设备将“轴报警”字中的相关位置位,但不以其他方式影响轴的行为。有些异常对于设备运行至关重要,对于此类异常,可能无法选择此动作或使设备操作不受影响的任何其他动作。
仅故障状态
“仅故障状态”指示设备将“轴故障”字中的相关位置位,但不以其他方式影响轴的行为。在这种情况下由控制器以编程方式使轴停止。有些异常对于设备运行至关重要,对于此类异常,可能无法选择此动作或使设备操作不受影响的任何其他动作。
停止规划器
“停止运动”指示设备将“轴故障”字中的相关位置位,并指示运动轨迹规划器以配置的最大减速度对规划的所有运动执行受控停止,但不以其他方式影响轴的行为。这样一来,可在不清除故障的情况下通过运动轨迹规划器实现轴的后续运动。有些异常对于设备运行至关重要,对于此类异常,可能无法选择此动作或使设备保持启用状态的任何其他动作。
停止驱动
“停止驱动”动作会使设备将“轴故障”字中的相关位置位,同时根据出厂设置的“最佳”可用停止方法将轴停止。这种“最佳”停止方法包括使电机减速停止以及在预期的控制级别仍然可用的情况下使轴到达最终状态。可用的轴控制级别取决于具体的异常状况以及配置的控制模式。
“停止模式”属性定义了可用的减速方法。减速控制等级中列出的标准停止模式如下:
斜坡减速
电流限制减速
惯性停止
通常,“最佳”停止模式是在异常状况下仍然可用的最可控的减速方法。
为响应“严重故障”异常动作,轴的最终状态可以是减速控制等级功能中列出的以下任一种状态。
保持(在保持转矩的情况下停止)
禁用(在功率组件禁用的情况下停止)
关闭(禁用直流母线电源)
轴的“最佳”最终状态是指在异常状况下最可控功能仍然可用的状态。但是,在所有最终状态中,必须首先执行故障复位,然后才能使轴恢复使能的操作并按命令进行运动。
如果应用程序需要的异常动作是比出厂设置的“最佳”方法更为严格的停止动作,则控制器必须启动该动作。
如果应用程序需要的异常动作不如出厂设置的“最佳”方法严格,控制器必须针对“轻微故障”异常动作配置设备轴实例,并直接处理故障。这可能会使设备和电机组件处于危险之中,并且仅应在设备有机会(尽管短暂)保持运行状态时,设备才支持这种操作。对于产品价值高于电机或设备价值的应用而言,这一点非常重要。
如果发生多个严重故障且相应的停止动作各不相同,则应用最为严格的相关停止动作,即,需要最低控制功能等级的停止动作。该规则还适用于与停止模式(与禁用请求相关)相关的停止动作。
关闭
关闭动作会强制轴进入关闭状态,立即禁用驱动器的功率组件。如果将“关闭动作”配置为执行此动作,此动作还会将直流母线电源降至驱动器功率组件的电源水平。因此,关闭动作优先于驱动器的最佳停止方法。若要使驱动器恢复运行状态,需执行显式“关闭复位”
此为跳变指令:
  • 在继电器梯形图中,每次要执行该指令时,梯级输入条件均会由假切换为真。
  • 在结构化文本中,为指令设置限定条件,以便仅在出现跳变时才执行此指令。
影响数学状态标志
严重/轻微故障
没有特定于此指令的故障。如果将未初始化的引用或类型不正确的引用传递给轴操作数,则可能发生严重故障。有关操作数相关的故障,请参阅 通用属性
执行
梯形图
条件/状态
执行的操作
预扫描
.EN、.DN 和 .ER 设置为假。
梯级输入条件为假
如果 .DN 或 .ER 位为真,则 .EN 位设置为假。
梯级输入条件为真
.EN 位设置为真,指令执行。如果 EN 位设置为假,则不执行任何动作。
后扫描
不适用
结构化文本
条件/状态
执行的操作
预扫描
请参见“梯形图”表中的“预扫描”行
正常执行
请参见“梯形图”表中的“梯级输入条件为假”行,然后参见“梯级输入条件为真”行。
后扫描
请参见“梯形图”表中的“后扫描”行。
错误代码
有关运动指令,请参阅 运动错误代码 .ERR
扩展错误代码
“扩展错误代码”针对许多指令通用的“错误代码”提供指令特定的附加信息。有关运动指令,请参阅 运动错误代码 .ERR
MDS 状态位变化
轴状态位
位名称
状态
含义
DriveVelocityControlStatus
轴不受直接速度控制。
DirectTorqueControlStatus
轴不受直接转矩控制。
示例
示例 1
“速度”操作数为 REAL 标签,速度单位为“单位/秒”
梯形图
MDS_LD_ex1_v31
结构化文本
MDS(myAxis,myMotionControl,mySpeed_REAL,Unitspersec);
示例 2
“速度”操作数为 DINT 标签,速度单位为“最大值的百分比”
梯形图
MDS_LD_ex2_v31
结构化文本
MDS(myAxis,myMotionControl,mySpeed_DINT,%ofMaximum);
示例 3
继电器梯形图
结构化文本
MDS(myAxis,MyMotionControl,MySpeed,Unitspersec);
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