配置 SERCOS 模拟量运动控制系统

运动控制系统配置过程涉及多个不同的配置选项。基本 SERCOS 运动控制系统设置需要 Logix Designer 应用程序中的以下步骤 (Step):
步长 (Step)
过程
原因
1.
添加 SERCOS 运动模块 (Module)
确定用于 Logix 控制器 (Controller) 的运动模块
2.
配置模块属性
定义模块连接到控制器以及数据传输的方式。
3.
将 SERCOS 接口驱动器模块添加到控制器I/O 配置
在驱动器模块和控制器之间建立通信通道
4.
修改接口驱动器的属性
定义运动模块的轴 (Axis) 和电源设置
5.
添加运动组
将轴合并到控制集以提供协调运动。
6.
设置基本更新速率
选择周期速率(运动规划器执行运动任务 (Task) 的速率)来计算执行运动指令时要发送到输出模块的伺服受令位置、速度和加速度
7.
添加轴
轴用于在一个方向上定义向前和向后运动。
8.
配置 SERCOS 运动轴 (Motion Axis)
配置运动轴的各个属性。
针对本快速入门,假定以下配置:
  • 配置了 SERCOS 运动模块的新控制器项目
  • 线性位移传感器反馈
  • 伺服轴配置
    重要提示: 对于所有模块,请使用适用于控制器固件版本的固件版本。请参阅控制器固件的版本说明。
添加 SERCOS 运动模块
  1. 控制器管理器
    中,右键单击背板,然后选择
    新建模块
  2. 选择模块类型
    对话框中,选择要添加的模块。
  3. 选中
    创建后关闭
    复选框,然后单击
    创建
  4. 新建模块
    对话框的
    名称
    框中,键入模块名称。
  5. 插槽
    框中,选择与包含模块的物理插槽对应的编号。
  6. (可选)在
    说明
    框中,输入相关说明。
  7. 电子密钥
    列表中,选择密钥选项
    兼容密钥
    精确匹配
    警告: 使用运动模块时
    不得
    禁用密钥
  8. 选中
    打开模块属性
    复选框,然后单击
    确定
配置模块属性
  1. 如果尚未打开
    模块属性报告
    对话框,则在
    控制器管理器
    中,双击运动模块。
  2. 模块属性报告
    对话框中,单击
    连接
    选项卡。
  3. 确认已清空
    如果在运行模式下连接失败,则控制器将产生严重故障 (Major Fault)
    复选框。
    小贴士: 请在第一次执行程序 (Program) 之前,保持此复选框为空。如果选中该复选框,则当 SERCOS 环网首次尝试启动时会产生严重故障。
  4. 单击
    SERCOS 接口
    选项卡。
  5. 数据速率
    循环时间
    框中,使用下表作为参考,选择 SERCOS 环网的波特率 (Baud Rate) 和更新速率。关联模块的驱动器数量和数据速率决定了最短循环时间。
    驱动器波特率
    环网上的驱动器数量
    驱动器类型
    循环时间
    4 Mbps
    最多 2 个
    Kinetix 2000
    Kinetix 6000
    Kinetix 6200
    Kinetix 7000
    0.5 毫秒
    最多 4 个
    1 毫秒
    最多 8 个
    2 毫秒
    9…16
    不支持
    8 Mbps
    最多 4 个
    Kinetix 2000
    Kinetix 6000
    Kinetix 6200
    Kinetix 7000
    0.5 毫秒
    最多 8 个
    1 毫秒
    最多 16 个
    2 毫秒
  6. 单击
    确定
将 SERCOS 接口驱动器模块添加到控制器I/O 配置
接口模块会将控制器链接到驱动器。
  1. 控制器管理器
    中,右键单击
    SERCOS 网络
    ,然后选择
    新建模块
  2. 选择模块类型
    对话框中,选择要添加的模块。
  3. 选中
    创建后关闭
    复选框,然后单击
    创建
  4. 新建模块
    对话框的
    名称
    框中,输入接口驱动器的名称。
  5. 节点
    框中,选择接口驱动器的 SERCOS 节点编号(请参见模块的旋转式开关)。
  6. (可选)在
    说明
    框中,输入相关说明。
  7. 版本
    框中,选择模块的主要版本或次要版本。
  8. 电子密钥
    列表中,选择密钥选项
    兼容密钥
    精确匹配
    警告: 使用运动模块时
    不得
    禁用密钥
  9. 选中
    打开模块属性
    复选框,然后单击
    确定
修改接口驱动器的属性
  1. 如果尚未打开
    模块属性报告
    对话框,则在
    控制器管理器
    中,双击接口驱动器。
  2. 模块属性报告
    对话框中,单击
    相关轴
    选项卡。
  3. 单击
    新建轴
    创建 AXIS_SERVO 标签 (Tag) 以关联其中一个节点。
  4. 新建标签
    对话框的
    名称
    框中,输入轴标签名称。
  5. 单击
    创建
  6. (可选)如果需要额外的轴,请重复步骤 (Step) 3 到 5。
  7. 模块属性报告
    对话框的
    节点
    (编号)框中,选择要与驱动器节点相关联的 AXIS_SERVO_DRIVE 标签。
  8. (可选)在第二个
    节点
    (编号)框中,选择轴。
  9. 单击
    电源
    选项卡。
  10. 母排调节器配置
    框中,选择描述驱动器模块使用的母排调节器设备的目录号。根据您选择的驱动器的不同,可能会提供一个或多个总线调节器标识。
    重要提示: 此设置不适用于 8720MC 驱动器、Ultra3000 SERCOS 驱动器或 Kinetix 6200 集成驱动器电机 (IDM) 驱动器。对于这些驱动器,
    是唯一可用的选项。
  11. 如果要配置 Kinetix 2000 230 伏驱动器,则在
    输入电源
    框中,选择
    单相
    三相
  12. 若要配置 IDM 电源接口模块(IPIM) 或 IDM 模块,则在
    附加母排电容
    框中,选择所需的附加母排电容。仅当某个轴与 Kinetix 6000 和 Kinetix 6200 IAM 模块关联时,此参数才有效。如果某个轴一开始就与 IAM 关联,则此参数将显示默认值并处于启用状态。如果在关联的轴中设置了有效值,并且该轴不与 IAM 关联,则此参数将重置为默认值,并且在某个轴与 IAM 关联之前无法进行更改。
  13. 单击
    确定
添加运动组
运动组将轴汇集在一起,以便将其运动控制为一个单元。
重要提示: 每个项目只能创建一个运动组。
  1. 控制器管理器
    中,右键单击
    运动组
    ,然后选择
    新建运动组
  2. 在“新建标签”对话框的“名称”框中,键入运动组名称。
  3. (可选)在
    说明
    框中,输入相关说明。
  4. 单击
    创建
设置基本更新速率
基本更新周期(也称为近似更新周期)是运动规划器运行的频率。运动规划器是控制器的一部分,用于处理轴的位置和速度信息。运动规划器运行时,无论优先级 (Priority) 如何,都会中断大多数其他任务。
  1. 控制器管理器
    中,双击运动组。
  2. 单击
    属性
    选项卡。
  3. 基本更新周期
    框中,选择更新周期。有效值范围为
    0.5
    32
    ,增量为 0.5。
    基本更新周期指南。
    指南
    说明
    轴数量
    1756-L 6
    x
    控制器 4 轴/ms
    1756-L7
    x
    控制器 8 轴/ms
    节约控制器时间
    留出至少一半的控制器时间来扫描所有代码。
    基本更新周期和 SERCOS 模块
    将基本更新周期设为运动模块循环时间的整倍数。
    示例:如果循环时间为 2 ms,则将基本更新周期设置为 8 ms、10 ms、12ms,依此类推。
    基本更新周期和模拟模块
    将基本更新周期设置为:
    • 至少是运动模块伺服更新周期的 3 倍。
    • 运动模块伺服更新周期的倍数。
  4. 常规故障类型
    列表中,选择
    非严重故障
  5. 单击
    确定
添加轴
为每个驱动器添加轴。
  1. 在“控制器管理器”
    中,右键单击运动组,然后选择
    “新建轴”。
  2. 选择数据类型 (Data Type)。
    • 对于这些运动模块,选择
      AXIS_SERVO_DRIVE
      • 1756-M03SE
      • 1756-M08SE
      • 1756-M16SE
      • 1768-M04SE
    • 要使用虚拟配置(无硬件),选择
      AXIS_VIRTUAL
  3. 新建标签
    对话框的
    名称
    框中,输入轴名称。
  4. (可选)在
    说明
    框中,键入轴的说明。
  5. 单击
    创建
配置 SERCOS 运动轴
创建轴后,应配置 SERCOS 接口驱动器的轴。步骤 (Step) 的不同取决于所配置驱动器的类型。
  1. 控制器管理器
    中,双击轴。
  2. 常规
    选项卡中,确认分配的运动组和模块信息是否正确。如有必要,应进行更改。
  3. 单击
    单位
    选项卡,在
    位置单位
    平均速度时基
    框中,输入值。
  4. 单击
    驱动器/电机
    选项卡。
  5. 单击
    更改目录
    ,在
    更改目录号
    对话框中,选择相关的电机目录号,然后单击
    确定
    以下条件适用于集成驱动器电机 (IDM)。
    • 对于
      放大器目录号
      ,当该轴与某个 IDM 关联时,此控件将变为灰显,无法编辑。
    • 电机目录号
      将自动设置为运动数据库中唯一可用于 IDM 模块的有效电机的目录号(当该 IDM 模块与轴关联时)。
    • IDM 的目录号会呈灰暗,且处于只读状态。它会自动针对每个 IDM 设置为运动数据库中的兼容电机。
    • IDM 不支持辅助轴回路配置。当
      常规
      选项卡上的
      轴配置
      框设置为
      伺服
      时,IDM 的
      回路配置
      的选择如下:
      • 位置伺服
      • 双命令伺服(不使用辅助端口)
      • 速度伺服
      • 力矩伺服
        常规
        选项卡上的轴
        配置
        框设置为
        仅反馈
        时,IDM 的
        回路配置
        的选择为
        仅电机反馈
    • 以下为 IDM 的实时属性。
      • 位置命令
      • 位置反馈
      • 位置误差
      • 位置初始化错误
      • 速度命令
      • 速度反馈
      • 速度错误
      • 速度初始化错误
      • 加速命令
      • 加速反馈
      • 标记距离
      • 力矩命令
      • 力矩反馈
      • 正动态力矩限制
      • 负动态力矩限制
      • 电机能力
      • 驱动能力
      • 电源能力
      • 母排调节器能力
      • 电机电角度
      • 力矩限制源
      • DC 母排电压
  6. 驱动器分辨率
    框中,输入分辨率,然后在
    驱动器计数 /
    框中选择单位。
  7. 单击
    计算
  8. 计算位置参数
    对话框中,单击
    计算
    ,检查值并根据需要进行调整,直到获得所需的计算值,然后单击
    更新
    关闭
  9. 单击
    自动导引
    选项卡,在
    模式
    框中,选择自动导引模式。
  10. 位置
    框中,输入位置单位。
  11. 序列
    框中,选择序列类型。
  12. 对于除
    中间
    以外的所有序列类型,在
    说明
    框中,选择活动自动导引序列类型,然后在
    速度
    返回速度
    框中,设置自动导引速度。
  13. 单击
    确定
    应用更改。
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