定位控制方式介绍
CU250s-2的控制单元本身就拥有基本定位功能,如果有定位需求时,可以使用CU250s-2自带的EPOS功能,在PLC中使用111报文对变频器进行控制。也可以使用1500PLC中的工艺对象对变频器进行定位控制。在使用工艺对象添加定位轴时,位置编码器的输入可以来源于直接连接在变频器上的编码器(jinxianEncoder1),也可以来源于TM模块。
需要特别说明的是,针对CU250S-2固件版本是V4.7.10的控制单元,SSI编码器可以作为速度反馈编码器。在本文示例中,SSI编码器既作为速度反馈在变频器中形成速度闭环,又作为Encoder1实时将当前码值反馈到PLC来进行位置定位。本期我们对工艺对象的组态和调试过程进行演示。
工艺对象组态工程
1、添加定位轴
2、设定基本参数
选择轴类型,此处为旋转轴,位置和速度单位采用默认值。
3、设定硬件接口
(1)驱动装置
选择驱动装置前需要确保和PLC通过PROFINET相连的变频器已经选择报文3。
(2)编码器
选择编码器连接方式,需要和实际连接方式一致,此处编码器直接接入变频器。
(3)数据交换
在这里需要设置驱动器报文以及编码器数据,需要注意的是,编码器数据必须和驱动器中的设置保持一致。
(4)扩展参数
在扩展参数中,主要是关于机械参数以及限制参数的设置,在此例中,仅设置机械参数和动态限制参数,其他参数采用默认值。在实际应用中,需要根据实际情况来进行参数设置,例如需要在位置限制中设置限位开关信号。
a、机械参数
此处由于没有减速机,齿轮比为1:1。
b、动态系数
动态限制主要定义运动过程中的一些参数,如Zui大速度,加速度,减速度,加加速度等。
Zui大速度:规定运行中的Zui大速度,PLC在做速度规划时不会超过设置的Zui大速度。
Zui大加速度/Zui大减速度:定义在运行过程中的Zui大加速度/减速度。由于在启动和停止时会有加加速度的限制(即速度曲线会呈现圆弧状),此处定义的是稳定加速/减速时的加速度/减速度。
加加速度:通过滤波时间的设置,可以设定加加速度。加加速度设置的越小,圆弧越明显;设置的越大,则拐点(尖点)越明显。
c、回零
在回零菜单中,可以设置主动回零和被动回零的方式,例如是采用编码器零位标记还是使用数字量作为零位标记。在此例中,采用直接设置的方式回零。
d、位置监控
在位置监视中需要设置容差时间,定位窗口,动态跟随误差等参数。通常在调试初期,需要将容差放大方便调试,通过pi参数的整定使位置曲线和速度曲线达到要求之后,再将容差调小。
e、控制回零
控制回路主要是设定位置控制器的参数,即预控制以及增益。在此例中,由于没有负载接入,预控设置过大会导致调节量过大而引发震荡,此处设置为0;增益的调试可以借助工艺对象中的调试功能,通过看曲线的方式确定增益大小。
工艺对象调试
增益调节
在工艺对象的调试菜单中,可以通过trace位置给定值和位置实际值来调试位置控制器的比例增益。在调节菜单中,需要定义加速度、Zui大速度、测量周期以及距离,之后给一个位置环增益,通过正向或反向启动变频器。下图显示了在2个不同的增益下,位置环的响应曲线。当kv=3时,位置跟随稍显迟滞;kv=10时,调节量过大,有些波动。在实际的调试过程中,可以通过在调节菜单中输入不同的kv来trace曲线,调试一个合适的位置环增益。