重庆谱思微型电机控制器驱动运动的不同工作模式(上)

重庆谱思微型电机控制器驱动运动的不同工作模式(上)

不同的运动任务可以选择不同的运行模式来完成,选择适合的运动模式可以让调试工作轻松一大半,谱思PMC007CX电机控制器在驱动电机运动的时候,可以用到的位置模式,速度模式,pp模式,pv模式,pvt模式,模拟量定位,模拟量调速,同步定位等多种工作模式。本文将给大家介绍前面几个运动模式的设置方法

一.位置模式

位置模式是在设置好运行速度和运动方向后,给相应运行步数指令,就会运动到指定运动位置,所以需要设置的参数是启动速度,停止速度,加速度系数,减速度系数,最大速度,运动方向,步进指令(相对或者绝对),其中启停速度和加减速度系数都有默认值,且都可以掉电保存参数。最大速度,运动方向,步进指令(相对或绝对)需要在每次运动时设置。位置模式的运动精度高,可设置加减速度档位,以‘s’曲线加速的方式加速到最大速度。因为加减速度是档位设置,无法精确调节加减速度,所以在高速运行的任务中,会出现急停,急启的情况,需要根据负载情况调试设备或者参数,避免惯性抖动造成误差影响。在电机运行过程中,控制器将出于busy状态,此时发送运行指令将会被忽略,当错误状态和控制器状态中的其他位(除去pvt状态位)有效时,需要先清除后才能启动步进指令。

s曲线加速

二.速度模式

速度模式是在设定速度模式后,设定好运行速度后,除非触发限位或者停止步进指令或者退出速度模式, 电机将按照运行速度一直转动下去, 在运行期间可以通过设置运行速度来改变运行方向(正号正转,负号反转)和调节速度大小,无需暂停运动。速度模式和位置模式共用参数寄存器,所需要设置的参数是 启动速度,停止速度,加速度系数,减速度系数,最大速度 , 其中启停速度和加减速度系数都有默认值,且都可以掉电保存参数。 速度模式设置简单,运行稳定,方便实现长距离变速运动。 因为加减速度是档位设置, 所以在运行过程中直接变换方向的话,如果是高速运动,会造成堵转。需要根据实际运行调节速度设置。

三.pp模式

PP模式的全称为Profile Position Mode,该工作模式是采用梯形加减速(匀加(减)速运动到最大速度(零)),需要设置好步进运动任务后,再发送控制字来控制任务启动方式,它也可以在运动过程中发送控制字来制定下一个任务(当前任务运行完成后接着开始下一个任务)或者直接执行下一个任务。所以pp模式可以让任务运行更加流畅顺滑,而且能够避免进入因为电机共振形成的低俗爬行区。在启动和停止的时候也控制的更平滑,使得不出现急停急启的震动(抖动)现象,任务参数设置得越好,就能执行越复杂的步进任务。

梯形加速度


pp模式的运行参数和位置模式的寄存器不同,可单独设置启动速度,停止速度,加速度,减速度,运行速度,目标位置,控制字,状态字。这里设置的加速度和减速度都是以pps/s的参数设置进去的,所以加减速度可以自己设定调节,能够控制启停速度的急缓,运行更加丝滑。和位置模式相同的是, 启停速度和加减速度都有默认值,且都可以掉电保存参数, 输入最大速度,步进指令即设定好当前任务,但是输入步进指令后电机不会运转,需要发送控制字执行当前任务,电机才会运转。

控制字是16进制的4位数,每一位是4个比特 ,用8421码表示,根据功能将对应位置零或者置1,然后将4个之相加,用16进制写入命令。左边是高位,右边是低位,所以从左到右总计32位bit,从0开始记数,最左是第15bit,最右是第0bit。第4bit是控制启动运行任务,它的值从0转换至1,就执行运行任务,第5bit是立即执行任务, 它的值从0转换至1 ,就会停止正在运行的任务,立即执行设定好的当前任务。第6bit是控制绝对运动方式, 它的值是0 ,运动方式是相对运行,它的值是1,将执行绝对运行命令。在说明书上没有设定功能的bit位默认为0。例如:设置当前任务为绝对位移,该命令只涉及到第4,第6bit的值,其他位的都默认为0,所以bit0-3,bit8-11,bit12-15都是0000,即表示的第一,第三,第四位都是0.根据任务需要将第4,第6bit置1,bit5,bit7置0,所以第二位表示为0101,即5,所以控制字命令为0050。如果是立即当前任务,为相对运动。那么根据要求是第4bit,第5bit置1,其余都为0,所以第二位为0011,即3,第一,第三,第四位为0,所以控制字命令为0030

四.pv模式

pv模式全称为 Profile Velocity Mode,也是采用梯形加减速的方式运行,和pp模式共用启停速度,加减速度,运行速度等参数。
在设定进入pv模式后,设定好运行速度,除非触发限位或者停止步进指令或者退出pv模式, 电机将按照运行速度一直转动下去, 在运行期间可以通过设置运行速度来改变运行方向(正号正转,负号反转)和调节速度大小,无需暂停运动来设置参数。因为加减速度可控且是匀加减速运动,所以更方便计算运行时间,同时在高速运行中更改运行方向也不会造成堵转。

五.常见问题分析

1.Q:相对运动和绝对运动有什么区别?

A:两者都是根据当前电机位置来做的运动,相对运动是在当前位置的基础上,再运行指定步数。而绝对运动是根据当前位置来计算运动方向,运动到制定的位置

2.Q:为什么我设置了pp模式的参数他没有运动?

A:pp模式除了基础参数以为还有控制字和状态字来控制启动运动任务的功能,参照上文解说,可知控制字的bit位设置正确与否。

3.Q:在位置模式设置运行很慢,像在爬行,和设置参数不符是怎么回事?

A:缓慢爬行是电机在加速过程中,加速度刚好进入到电机共振区,导致爬行。可以更改细分,加速度系数,避免加速过程中加速到那个区域,或者选用pp模式也能通过设置加速度值也能避免。

4.Q:我设置的运动指令和实际的不一样。32细分下,运行40000是转的10圈,不是只有6.25圈吗?

A:电机运行的精度是根据配件不同也不一样的。开环情况下,只有控制器,那么精度为细分和步距脚影响,32细分的两相电机是6400个脉冲一圈。而闭环是根据编码器的精度来计算的,你用的是闭环增量式一体机,1000线的编码器,那么就是4000个脉冲1圈。同理如果是单多圈一体机的话也是根据单多圈编码器的精度来确定,12位的话,就是2^12即4096个脉冲一圈。

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