永宏 FBs-PLC的NC定位控制功能介绍.pdf

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13.4FBs-PLC的定位控制硬件说明 134.1 HSPSO的输出电路结构 FBs-PLC根据机型的不同,在输出脉冲频率方面则可分为可达120KHz(高速)/20K 中速)的单端晶体管输出机型(FBs-x×MCT),和可高达920KHz的超高速差动输出的机 型(FBs-××MN)两种系列类型 高速脉冲输出电路共享FBs-PLC的Yo~Y7外界输出点。在未使用到 HSPSO功能(未 在设定功能下设定PSO功能)时,FBS-PLC的Y0~Y7外界输出点是对应到PLC内部的输 出继电器Y0~Y7的状态。但当有设定 HSPSO时,则Y0~Y7外界输出点将直接切换到SoC 内部的 HSPSO输出电路,和PLC内部的YoY7继电器无关。 下表为FBs-PLC主机各轴输岀点的信号明细和可选择的输出模式 号/外 界 输出模式 输出点UD输出 P/R输出 A/B输出仅单点K输出 PSO0Yo, Y1Yo=U: Y1=D Yo=P, Y1=R Yo=A,Y1=B Yo=P PSO1Y2. Y3Y2=U, Y3=D Y2=P, Y3=R Y2=A, Y3=B Y2=P PSO2Y4,Y5Y4=U, Y5=D Y4=P, Y5=R Y4=A, Y5=B Y4=P PS03 Y6,Y7Y6=U, Y7=D Y6=P, Y7=R Y6=A, Y7=B Y6=P ※输出脉冲最高可达到920KHz(单相)或460KHz(双相) 134.2FBs-PLC定位控制的硬件配线 以 FBS-XXMCT及 FBS-XXMN机的第0轴(PSO0)为例,如下图所示,其它也一样。 A、FBs- XXMCT单端输出的配线 FBs main unit Driver(photocoupler input) yo A phase k R (or U or PLS) A 5-24VDC Y1 R External power supply 、 B phase R N, (or d or DIR R(假负载……提高速度用)的用户参考硬件篇手册H7-6页的说明 Driver(oP in pr FBs main unit A phasc R External power supply rd or dir) B、 FBS-XXMN主机差动输出的配线 FBS-XXMN PLC Driver(Photocouple input YO A phase or U or PLS Twisted pair B phase(or d or DIR) FBS-XXMN PLC Driver(Line receiver input) YO A phase( or U or PLS) YO A Twisted Y1+ B phase(or d or DIR) Line receiver输入需使PLC与驱动器的FG相连,除去共模电位) 利用 WinPro| adder规划 HSPSO 在项日窗口中点选0组态:[专案名称」 系统组态 O组态_>选择“输出设定” 出现输出设定画面后,便可以设定要输出的类型: I门组态MCv4x 面使用恬形 计潋器中断设定‖输出设定输入设定温度模块m根块 丹使用情况 定义 輪出停世俱持 高速脲出 P 未未未未未未未未未未未未亠 PS01 (12-13): 22=PLS: I3=DIR 4-Y5):r4=UY5=Ir I=TIS 1 输出极性 五11 u-1输出:正相 [1: H14 3输出 正目 X15 1 Y4-平5输 相目 PSOO. A PSOO, B 1 输出:正相 Ps口1.卫IE PS01 II y Ps3,卫 职消 135FBs-PLC的定位控制功能说明 FBs-PLC的定位功能将市面上专用NC定位控制器整合在PLC内,使PLC与NC控制 器能共享相同的数据区,而不需要作两个系统之间的数据父换与同步控制等复杂的工作,但 仍可用一般常用的NC定位控制指令(例如DRV、SPD…等)。 台FBs-PLC最多可控制4轴的定位工作,并可作多轴同动控制,除了提供点对点的 定位速度控制,还提供了各轴间直线差补功能。当系统应用超过4轴时还可利用FBS-PLC 的PUL|NK功能达到更多的定位运动控制。 FBs- XXMCT、FBS-XXMN主机所使用的NC定位控制指令完全相同。其差别如前面章节 所述,只在于输出电路的不同而己。我们假设FBs- XXMCT主机主要用在较低速的步进电机 控制,而FBs-XXMN主机则应用在高迩的伺服电机控制。因此以下我们仅以FBs- XXMCT主 机驱动步进电机的联机示意图和FBs-ⅩⅩMN主机驱动伺服电机的联机示意图说明,当然用 FBs- XXMCT主机来驱动伺服电机或用FBs-XXMN主机來驱动步进电机,只要它的电路结构 单端或差动)和频率能搭配也可以很好地工作。 13-5 13.5.1FBs-PLC的步进电机界面 FBS-XXMCT主機 U(正轉脈波)或PLS(脈波) YO 步 步進馬蓬 Y1_..D(反轉脈波)或DR(方向) 驅區動器 ··乙相信號 Xn Y3鍍..D∝轉脈油成DR(力向) 步進馬達 驅動器 馬 Y3 ··z相信號 Xn Y4屬闓毆_..U(F轉脈波)或PLS(脈波) Y4 步 步進馬達 Y5麟↓險 D(反轉脈波)或DR(方向) 驅動器 Y5 馬 ··Z相信號 Xn← ·U(匚轉脈波)或PLS(脈波) 6 步進馬蓬 步 Y屬鹽_.D(反轉脈)或DR(方向 准 驅動器 馬 達 ···Z相信號 Xn 步进电机是专门接受输入脉冲来达到角度或距阏的控制:因此,电机的旋转角度与外部输 入的脉冲数成比,而电机的转速与脉冲频率成止比 N:电机转速(RPM) N(RPM)=60×f/n f:脉冲频率(Ps/Sec n:电机转一圈所需的脉冲数(Ps/Rev) n=360/es es:角度(Deg) 相数堪本 FULL HALF 脉冲角度 脉冲角度转一圈所需脉冲脉冲角度转一圈所需脉冲 0.36° 0.36° 1000 0.18° 2000 5相 0.72° 0.72° 500 0.36° 1000 4相 0.90° 0.90° 400 0.45° 800 2相 1.80° 1.80° 200 0.90° 400 13-6 13.52FBs-PLC的伺服电机界面 FBS-XXMN主机 伺服驱动器 YO UP、PLS、A DN、DR、B Y1 CLR(清除伺服之偏差讣数器) Y8 2 PGO(z相信号) #1 X3 DOG(近点信号) SERVO READY Xn SERVO END Xm UP、PLS、A Y2 DN、DR、B Y3 Y9 匚cLR清除间服之偏差计数器) 6 PGO(Z相信号) #2 7 DOG(近点信号) Xn SER∨ O READY SERVO END m Y4 UP、PLs、A DN、DR、B Y5 CLR(清除伺服之偏差计数器) Y10 X10 PGO(Z相信号) #3 11k D○G(近点信号) SERVO READY SERVO END xm↓ Y6 UP、PLS、A DN、DR、B Y7 CLR(清除伺服之偏差计薮器) Y11 X14 PGO(z相信号 #4 X15 DOG(近点信号) SERVO READY n SERVO END Xm ※上图Y0~Y7为特定使用外,Y8~Y11及各输入点可根据需要自行调配使用 ※实全保护的左限、右限极限开关信号也需要接入PLC以确保能安全运行。 13-7 13.53伺服电机工作示意图 伺服驱动器 ···正转脉冲 偏差值 FBS-XXMN 麟_ 上/下 反转坛冲 计数器 主机 清除偏差数器(CLR) D/A转 偏差汁数器 位置到达( Finish) 「L「L但 F→V转换 回馈脉冲 放大器 何服电机 伺服电机的编码器( Encoder)将位移检测信号反馈到伺服驱动器,驱动器将输入信号的 脉冲频率和脉冲数与回馈信号的频率和脉冲数,经内部的偏差计数器与频率转电压电路处 理后,得到脉冲偏差值与转速误差值,这样使控制伺服电机实现扃速、精密的速度与位置 闭环回路处理系统 伺服电机的转速与输入信号的脉冲频率成正比,而电机的移动量则由脉冲数决定。 般而言,伺服电机控制误差为±1个脉冲。 13.6NC定位控制指令的功能说明」 Bs-PLC的NC定位控制相关的指令,如下四个指令 FUN140( HSPSO)高速脉冲输出指令,包含如下的8个衍生定位指令: 1. SPD 5. ACT 2. DRV 6. EXT 用来编写定位程序,存入 3. DRVC 7.G○To FUN140的SR参数区 4. WAIT 8, MEND FUN141( MPARA)定位参数设定指令 FUN142( PSOFF)强制停止脉冲输出指令 FUN143(PSCN∨)当前脉冲值转换为显示值指令 现就上述四个指令分别作功能说明 NC定位控制指合 FUN 140 高速脉冲输出 FUN 140 HSPSO (含衍生定位指令) HSPSO 阶梯图符号 Ps:第儿组Pu| se Output(0~3) 140.HSPSO 0:Y0&Y 执行控制一ENPs ACT—脉波输出 1:Y2&Y3 SR 2:Y4&Y5 3:Y6&Y7 暂停输出一 PAU WR: ERR一错误讯息sR:定位程序起始缓存器 WR:指令工作起始缓存器,共占用7个缓 放弃输出一ABT DN一定位完成 存器,其它程序不可重复使用 HR DR ROR K R339D399R8071 0~3 WR 令说明 1.FUN140( HSPSO)指令的NC定位程序是以文字的程序书写方式来编辑;每一定位点我们 称为一步〔含输出频率、工作路程、转移条件〕,一个F∪N140最多可编250步定位点,每 步定位点需要9个缓存器。 2.将定位程序存在缓存器最大奷处是,如果结合人机界面作机台操作设定,则可以将定位程 序存入人机界面,更换模具时,可直接由人机界面操作存取新模县的定位程序。 3.当执行控制输入"EN"=1时,如PS0~Ps3没有被其它FUN140指令占用(Ps0=M1992 Ps1=M1993、PS2=M1994、Ps3=M1995的状态为ON),则巾下一步定位点开始执行(如 果已到最后一步,则重新出第1步开始执行);如果Ps0~3被其它FUN140指令占用 (PS0=M1992、PS1=M1993、Ps2=M1994、PS3=M1995的状态为OFF),则等待占用的 FUN140放出控制权,本指令取得定位控制的脉冲( Pulse)输出权 4.当执行控制"EN″=0时,马上停止脉冲输出。 5.当暂停输出"PAU″=1,且执行控制"EN″先前为1时,则暂停脉冲输出; 当暂停输出"PA∪″=0,而执行控制"EN"仍为1时,继续输出未完成的脉冲数 6.当放弃输出"ABT=1时,马上停止脉冲输出。 〔下一次当执行控制输入"EN″=1时,重新由第一步定位点开始执行) 7.当脉冲输出中,输出指小"ACT"ON 8.当指令执行错误时,输出指小"ERR"ON 错误代码存放在错误码缓存器中) 9.当每一步定位点完成时,输岀指示"DN"ON。 13-9 NC定位控制指合 FUN 140 高速脉冲输出 FUN 140 HSPSO (含衍生定位指令) HSPSO *必须设定 Pulse Output的工作模式(不设定吋,Y0~Y7当作一·般输出) 为∪/D,PR或A/B等三种模式之一, Pulse Output才能止常输出。 U/D模式:Y0(Y2,Y4,Y6)送出上数脉冲。 Y1(Y3,Y5,Y7)送出下数脉冲 P/R模式:Y0(Y2,Y4,Y6)送出脉。 Y1(Y3,Y5,Y7)送出方向信号:ON=上数,OFF=下数。 A/B模式:Y0(Y2,Y4,Y6)送出A向脉冲 Y1(Y3,Y5,Y7)送出B向脉冲 ● Pulse Output输出极性可选择 Norm a|ON或N。 rmal off。 【接凵处理信号】 M1991 ON:停止或暂停FUN140,减速后停止脉冲输出。 OFF:停止或暂停FUN140,立即停止脉冲输出。 ON:代表Ps0 Ready M1992 OFF:代表PS0作动中。 M1993 ON:代表Ps1 Ready OFF:代表Ps1作动中 M1994 ON:代表Ps2 Ready。 OFF:代表Ps2作动中。 ON:代表Ps3 Ready。 M1995 OFF:代表Ps3作动中 M1996 ON:Ps0完成最后一步 M1997 ON:Ps1完成最后一步。 M1998 ON:Ps2完成最后一步。 M1999 ON:Ps3完成最后一步。 M2000:ON,多轴同动(控制 Ladder程序在同扫描吋间,PS0-3的FUN140同吋启动, 则它们的脉冲会同时输出而且不会有任何时差) OFF,Ps0~3的FUN140启动吋,该轴脉冲立即输出;由于 Ladder程序是先后执行, 所以就算Ps0-3的FUN140在同一扣描时间启动,它的脉冲输出一定会有时差 Ps No 日前输出叛率日前Ps位置剩余待输出PS数错误码 PsO DR4080 DR4088 DR4072 R4060 Ps1 DR4082 DR4090 DR4074 R4061 Ps2 DR4084 DR4092 DR4076 R4062 Ps3 DR4086 DR4094 DR4078 R4063 ※R4056:低字节的值=5AH时,高速脉冲输出中,可随时动态更改输出频率。 低字节的值不为5AH时,高速脉冲输出中,不能动态更改输出频率。 13-10

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