Serwonapęd serii A2 ma bardzo szerokie praktyczne zastosowanie. Może pracować w różnych protokołach EtherCAT, DMCNET, CanOpen, Modbus, być sterowany sygnałami analogowymi oraz cyfrowymi z wykorzystaniem funkcji wewnętrznego pozycjonera.

Dodatkowym atutem jest możliwość zaprogramowania funkcji wejść i wyjść serwowzmacniacza.

Jedną z bardziej użytecznych jest możliwość ustawienia stanu wybranego wyjścia w zależności od przedziału wartości wybranego parametru.

Parametry do przypisywania funkcji wyjściom DO1 – DO5 to odpowiednio: P2-18 – P2-22

Funkcja załączania wyjścia w zależności od wartości parametru to: „[0x2C]Zon 1 will be activated when value of P0-09 is within P0-54 – P0-55”. Można ją wybrać z listy funkcji w programie ASDASoft, lub wpisać wartość: 0x012C (dla styku NO) 0x002C (dla NC) dla parametru wybranego wyjścia DO.

Aby wybrać parametr którego wartość chcemy monitorować należy ustawić go jako Display Status Monitor 1 w parametrze P0-17 :

Po wybraniu, jego wartość trafia do Pr0-09.

Zakres dla którego wyjście ma być aktywne lub nie (w zależności od ustawienia NO, NC) ustawiamy w parametrach: min P0-54, maks. P0-55.

Opublikowano: 11 września 2017

Istnieje wiele sposobów sterowania serwonapędami ASDA przy wykorzystaniu sterownika PLC z serii AS300:

– impulsowo (sygnały dir/step) PT

– PR mode (wykonywanie ścieżek zapisanych w serwonapędzie)

– zapisując ścieżki w serwonapędzie i wywołując je komendami poprzez protokół CANopen

– za pomocą komend wysyłanych do serwonapędu w trybie CANopen Mode

– dedykowanymi instrukcjami “Delta CANopen Communication Instructions” dostępnymi w serii sterowników AS300

W poprzednich częściach artykułu zajmowaliśmy się sterowaniem impulsowym oraz wykonywaniem ścieżek PR. W tej części artykułu też będziemy korzystać z ścieżek PR ale wyzwalając je w inny sposób.

Cała konfiguracja serwonapędu jest identyczna jak w poprzedniej części serii artykułów o AS300. W przeciwieństwie do poprzedniej części artykułu, możemy pominąć konfigurację ścieżek, ponieważ będziemy ją przesyłać przez interfejs komunikacyjny.

Musimy jeszcze zmienić ustawienia komunikacji, służą do tego parametry grupy P3.

P3-00 2 adres urządzenia (dotyczy zarówno interfejsu Modbus jak również CAN)

P3-01 0x405 prędkość transmisji (CAN 1Mb/s, Modbus 115200)

P3-02 1 Modbus ASCII, 7E1

P3-05 1 Typ komunikacji RS (0=RS232, 1=RS485)

po zmianie adresu urządzenia musimy zresetować zasilanie serwonapędu.

Od strony sterownika podłączamy się do złącza COM1/COM2 do wybranego portu COM, linię RS485(+) sterownika łączymy z linią RS485(+) serwonapędu, podobnie z liniami RS485(-).

W tej części będziemy omawiać komunikację za pomocą interfejsu Modbus (RS-485), w następnej części zajmiemy się interfejsem CAN.

W przypadku komunikacji po interfejsie MODBUS (RS-485) musimy podłączyć się do pinów 5 i 6 złącza CN3, rozmieszczenie pinów na złączu przedstawia poniższy rysunek:

W przeciwieństwie do sterowników serii DVP gdzie konfiguracja odbywała się poprzez zapisywanie odpowiednich wartości do rejestrów, w sterownikach AS300 konfigurację można zapisać poprzez HWCONFIG

W oknie HWCONFIG klikamy dwukrotnie na ikonę sterownika(1), wybieramy ustawienia portu COM2 (2) z którego będziemy korzystali w tym przykładzie, oraz ustawiamy parametry transmisji (3) takie same jak w serwonapędzie (115200 7E1 ASCII). Następnie przechodzimy do zakładki Data Exchange-COM2 (4).

W tej zakładce ustalamy gdzie umieścić dane z których rejestrów. Aby dodać nowe ustawienie należy kliknąć w przycisk Add (1), a następnie kliknąć w ustawienie które chcemy modyfikować.

(2) Dane ustawienie będzie aktywne tylko gdy zaznaczymy pole Enable.

(3) W polu Slave Address wpisujemy adres urządzenia z którym będziemy się komunikować.

(4) Wybieramy typ urządzenia, w przypadku serwonapędu musimy wybrać Standard Modbus Device

(5) ustalamy rejestry odczytywane z serwonapędu

(6) ustalamy rejestry zapisywane do serwonapędu

W punktach (5) i (6) musimy znać adresy komunikacyjne odczytywanych i zapisywanych parametrów, informacje te są dostępne w dokumentacji serwonapędu.

W tej zakładce ustalamy gdzie umieścić dane z których rejestrów. Aby dodać nowe ustawienie należy kliknąć w przycisk Add (1), a następnie kliknąć w ustawienie które chcemy modyfikować.

(2) Dane ustawienie będzie aktywne tylko gdy zaznaczymy pole Enable.

(3) W polu Slave Address wpisujemy adres urządzenia z którym będziemy się komunikować.

(4) Wybieramy typ urządzenia, w przypadku serwonapędu musimy wybrać Standard Modbus Device

(5) ustalamy rejestry odczytywane z serwonapędu

(6) ustalamy rejestry zapisywane do serwonapędu

W punktach (5) i (6) musimy znać adresy komunikacyjne odczytywanych i zapisywanych parametrów, informacje te są dostępne w dokumentacji serwonapędu.

Rejestry Modbus są 16 bitowe a część parametrów serwonapędu 32 bitowa, więc każdy z parametrów serwonapędu zajmuje 2 rejestry Modbus. Na podanym wyżej przykładzie zapisujemy na raz 4 rejestry od 0x0704 (do 0x0707) czyli zapisujemy dane do parametrów P7-02 i P7-03.

Poniżej lista rejestrów do wysłania:

Lista parametrów do odczytania

Po zapisaniu wartości 5 do parametru P2-30, wartości ustawiane w parametrach nie są zapisywane do pamięci EEPROM (która ma ograniczoną liczbę operacji zapisu danych) tylko są przechowywane w pamięci RAM która traci swoją zawartość po wyłączeniu zasilania. Bez ustawienia tego parametru pamięć EEPROM bardzo szybko uległa by uszkodzeniu.

Za pomocą parametru P3-06 ustawiamy które wejścia są sterowane za pomocą komunikacji i nie reagują na podłączenie sygnału pod fizyczne wejścia. Gdy ustawimy wejście na sterowanie po komunikacji, możemy je wyzwolić ustawiając odpowiadający mu bit rejestru P4-07. Stany wyjść można odczytać za pomocą parametru P4-09.

Po wprowadzeniu wszystkich ustawień okno wymiany danych wygląda następująco:

Po zatwierdzeniu ustawień przyciskiem OK, wybieramy z menu Option/Download aby załadować konfigurację do sterownika.

W pierwszej kolejności należy zapisać do parametru P2-30 (D100) wartość 5.

Aby sterować wejściami za pomocą komunikacji należy ustawić odpowiednie bity w parametrze P3-06, tutaj sterujemy 3 wejściami (DI1-DI3) więc ustawiamy pierwsze 3 bity (2#0111, zapis binarny).

Aby wykonać ruch należy zapisywać odpowiednie wartości do parametrów, dla ułatwienia pracy napisałem Function Block który jako wejście przyjmuje poszczególne informacje, takie jak sygnał Serwo on czy zadana pozycja, a na wyjściu podaje dane do wysłania do serwonapędu.

Sygnały wejściowe:

• SON – Serwo On
• AL_RES – Alarm reset
• MODE – tryb pracy (0-absolutny, 1-inkrementalny)
• TRIGGER – zbocze narastające powoduje rozpoczęcie wykonywania ścieżki
• NPOS – nowa pozycja
• SPEED – prędkość ruchu
• P4_09 – wartość odczytana z parametru P4-09

Sygnały wyjściowe:

• S_IS_ON – potwierdzenie włączenia serwonapędu
• ATPOS – komenda PR została wykonana
• RUN – serwonapęd pracuje
• ALRM – alarm serwonapędu aktywny
• P4_07 – wartość do zapisania do parametru P4-07
• P5_60 – wartość do zapisania do parametru P5-60
• P7_02 – wartość do zapisania do parametru P7-02
• P7_03 – wartość do zapisania do parametru P7-03

Zasada działania tego sposobu polega na zapisywaniu parametrów ruchu (P7-02~P7-03) oraz zadanej prędkości (P5-60) do serwonapędu i wywoływanie tych ruchów za pomocą programowego wyzwalania sygnałów na wejściach cyfrowych.

Komunikacja poprzez protokół Modbus jest stosunkowo powolna w porównaniu z innymi interfejsami, w dodatku sterowniki AS300 mają ograniczoną liczbę danych które można ustawić do wymiany do 32 (w naszym przykładzie wykorzystaliśmy 5 ustawień), co ogranicza liczbę serwonapędów do 6, możemy zwiększyć liczbę serwonapędów zapisując parametry ruchu poprzez komunikację a wyzwalając ruch poprzez wyjścia sterownika i złącze CN1 serwonapędu (pomijamy wtedy parametry P3-06 i P4-07, opis podłączenia w poprzedniej części artykułu). Innym sposobem na zwiększenie liczby możliwych do podłączenia serwonapędów jest oparcie komunikacji na instrukcjach MODRW, wtedy można ograniczyć wysyłanie danych wyłącznie do momentów kiedy wartości do wysłania się zmienią (gdy korzystamy z Data Exchange dane są wysyłane cyklicznie przez cały czas).

W kolejnej części będziemy zapisywali i wywoływali ścieżki za pomocą interfejsu CAN.

Opublikowano: 6 grudnia 2017

Istnieje wiele sposobów sterowania serwonapędami ASDA przy wykorzystaniu sterownika PLC z serii AS300:

– impulsowo (sygnały dir/step) PT

– PR mode (wykonywanie ścieżek zapisanych w serwonapędzie)

– zapisując ścieżki w serwonapędzie i wywołując je komendami poprzez protokół CANopen

– za pomocą komend wysyłanych do serwonapędu w trybie CANopen Mode

– dedykowanymi instrukcjami “Delta CANopen Communication Instructions” dostępnymi w serii sterowników AS300

W poprzednich częściach artykułu zajmowaliśmy się sterowaniem impulsowym. W tej części artykułu będziemy korzystać z ścieżek PR, funkcjonalności wbudowanej w serwonapęd ASDA-A2.

Wszystkie poniższe przykłady były przetestowane na sterowniku AS332P-A oraz serwonapędach serii ASDA-A2.

W przeciwieństwie do sterowania impulsowego nie mamy tutaj ograniczenia na ilość serwonapędów (chyba że zabraknie nam wyjść cyfrowych w sterowniku). W praktyce ten sposób nie jest zbyt często wykorzystywany ponieważ nie ma możliwości zmiany parametrów ruchu na inne niż zapisane wcześniej w serwonapędzie. Instrukcje przedstawione w tym artykule pozwolą nam jednak na zapoznanie się z metodologią zapisywania ścieżek do serwonapędu oraz wywoływaniem ich, co przyda nam się w następnej części cyklu artykułów o AS300.

Na początku pracy najlepiej jest przywrócić ustawienia fabryczne sterownika ponieważ nie wiadomo jaka jest obecna konfiguracja, możemy tego dokonać zapisując w serwonapędzie parametr P2-08 = 10. Po tej operacji wymagany jest restart zasilania logiki serwonapędu.

Po przywróceniu ustawień fabrycznych, parametr P1-01 powinien mieć wartość 0, zmieniamy wartość na 1 i ponownie restartujemy zasilanie. W tej chwili parametrem P1-01 zmieniliśmy tryb pracy na PR mode, włączyliśmy tym samym możliwość uruchamiania ścieżek poprzez złącze CN1 serwonapędu.

Obecnie na serwonapędzie pojawią się błędy od wyłączników krańcowych i wyłącznika bezpieczeństwa, dla testów można wyłączyć te funkcje, ale w rzeczywistym układzie, ze względów bezpieczeństwa, dobrze jest je zastosować (przynajmniej wyłącznik bezpieczeństwa). Wyłączamy te funkcje zmieniając wartości parametrów:

P2-15=0 (ustawianie funkcji wejścia DI6),

P2-16=0 (ustawianie funkcji wejścia DI7),

P2-17=0 (ustawianie funkcji wejścia DI8).

Do konfiguracji napędu potrzebne nam będzie oprogramowanie ASDA-Soft.

Po połączeniu z serwonapędem wybieramy Digital IO/Jog Control⁽¹⁾, zaznaczamy Edit DI/O Item⁽²⁾, zmieniamy typ wejścia lub wyjścia⁽³⁾ i dla każdej zmiany zatwierdzamy OK⁽⁴⁾

Gdy już wszystkie wejścia i wyjścia będą skonfigurowane jak na poniższym rysunku, możemy przejść do konfiguracji ścieżek.

Następnie wybieramy PR Mode Setup⁽¹⁾, Event ON/OFF Setting⁽²⁾, oraz przypisujemy do eventów ścieżki PR#51 oraz PR#52⁽³⁾. Następnie klikamy Download⁽⁴⁾ aby zapisać nasze ustawienia do napędu.

Ścieżki są już przypisane, lecz jeszcze nie są skonfigurowane.

Do wyboru mamy kilka różnych typów ścieżek:

[1] = constant speed control, tryb prędkościowy, powoduje utrzymywanie zadanej prędkości obrotowej serwonapedu

[2] = Single Positioning control, tryb zadawania pozycji

[3] = Auto positioning control, tryb zadawania pozycji, po wykonaniu ruchu serwonapęd przechodzi do wykonywania kolejnej ścieżki.

[7] = przejście do zadanej ścieżki

[8] = zapisanie wartości do rejestru.

W celu skonfigurowania ścieżki do wykonywania ruchu na pozycję, przechodzimy do ustawień ścieżki ⁽¹⁾. Należy ustawić kolejno:

•  typ ścieżki⁽²⁾ [2] ruch na pozycję,
•  typ ruchu⁽³⁾ absolutny, relatywny lub inkrementalny,
•  czasy przyśpieszania i hamowania⁽⁴⁾, wybieramy z listy
•  prędkość ruchu⁽⁵⁾ wybieramy z listy.
•  pozycję końcową ⁽⁶⁾.
• Po ustawieniu wszystkich niezbędnych wartości, zapisujemy konfigurację ścieżki do serwonapędu⁽⁷⁾.

W tym przypadku ścieżkę PR#51 ustawiamy jako ruch absolutny na pozycję 0 (konfigurację widać na powyższym zdjęciu), a PR#52 jako ruch inkrementalny o 1000 impulsów.

Poprawność działania ścieżek możemy sprawdzić poprzez oprogramowanie ASDASoft, w tym celu przechodzimy na Digital IO/Jog Control⁽¹⁾ (ten sam na którym ustawialiśmy funkcje wejść) i zaznaczamy checkboxy⁽²⁾ obok wejść DI1, DI2 oraz DI8, teraz możemy symulować sygnały wejściowe. Po kliknięciu na przycisk On/Off wymusimy informację o pojawieniu się sygnału na wybranym wejściu niezależnie od stanu fizycznego wejścia. Jeśli wszystko jest poprawnie ustawione, to po ustawieniu wejścia Servo on, w momencie zbocza narastającego na wejściu DI1 lub DI2, serwonapęd powinien wykonać zaprogramowane ruchy.

Aby wyzwolić zapisane ścieżki sygnałem zewnętrznym musimy podłączyć:

• AS300 Y0.0 – DI1 = Event trigger 1
• AS300 Y0.1 – DI2 = Event trigger 2
• AS300 Y0.16 – DI8 = Servo On
• AS300 X0.0 – DO1 = Servo ready
• AS300 X0.1 – DO2 = PR command completed

Poza sygnałami sterującymi, będziemy mieli podłączone 2 sygnały zwrotne: Serwo ready (oznacza gotowość serwonapędu do działania) oraz PR command completed (oznacza zakończenie wykonywania ścieżki). Poniżej schematy podłączeń wejść i wyjść serwonapędu ASD-A2.

Program na sterownik jest bardzo prosty – poniżej znajduje się cały kod.

Załączenie M0 powoduje włączenie serwonapędu (Serwo On), M1 wywołanie ścieżki PR#51 ruch absolutny na pozycję 0, a włączenie M2 wywołanie ścieżki #52 czyli ruch inkrementalny o 1000 impulsów.

W ten sposób można łatwo wykonywać ruchy serwonapędem pod warunkiem, że nie potrzebujemy zmieniać parametrów ruchu. Za pomocą tego sposobu jest możliwość wywoływania tych ruchów za pomocą sterownika bez żadnego interfejsu komunikacyjnego i bez szybkich wyjść. W wyjątkowych sytuacjach jest także możliwość wywoływania tych ruchów bez zastosowania sterownika PLC np. poprzez standardowy przycisk fizyczny lub czujnik indukcyjny.

Opublikowano: 6 grudnia 2017

Sposoby sterowania serwonapędami ASDA za pomocą sterownika AS300:

– impulsowo (sygnały dir/step) PT

– PR mode (wykonywanie ścieżek zapisanych w serwonapędzie)

– zapisując ścieżki w serwonapędzie i wywołując je komendami poprzez protokół CANopen

– za pomocą komend wysyłanych do serwonapędu w trybie CANopen Mode

– dedykowanymi instrukcjami „Delta CANopen Communication Instructions” dostępnymi w serii sterowników AS300

W poprzedniej części zajmowaliśmy się podstawami sterowania impulsowego, podłączeniami sygnałów oraz ruchami pojedynczą osią. Obecna część będzie dotyczyła ruchów interpolowanych i wywoływania ruchów zapisanych w specjalnej tabeli sterowniku.

Wszystkie poniższe przykłady były przetestowane na sterowniku AS332P-A z podłączonym panelem HMI serii DOP-B oraz serwonapędach ASD-A2.

W wielu urządzeniach jest potrzeba jednoczesnego ruchu osi w płaszczyźnie XY, w taki sposób, aby napędy wykonały linię, łuk lub okrąg. Sterowniki AS300 mają wiele instrukcji, które pozwalają na wykonywanie takich operacji. W instrukcjach interpolowanych zamiast prędkości poszczególnych osi podajemy prędkość liniową, wówczas prędkości osi X/Y są tak dobierane, żeby wynikowa prędkość liniowa wyniosła tyle ile wynosi zadany parametr. Obliczanie tych prędkości zakłada, że kąt pomiędzy osiami wynosi 90° stopni.

Zacznijmy od ruchu liniowego pomiędzy dwoma punktami, służą do tego instrukcje: DPPMR oraz DPPMA.

S1 – ilość impulsów osi X

S2 – ilość impulsów osi Y

S3 – maksymalna prędkość liniowa

D1 – wyjście impulsowe osi X

D2 – wyjście impulsowe osi Y

Obydwie instrukcje powodują interpolowany przejazd liniowy, z tą różnicą, że DPPMP przyjmuje jako parametry S1 i S2 pozycję inkrementalną, a DPPMA pozycję absolutną (różnica jest taka sama jak pomiędzy instrukcjami DDRVI i DDRVA).

Kolejnym wzorkiem do narysowania jest okrąg, do rysowania okręgu z pozycją relatywną służy instrukcja DCCMR, a do rysowania okręgu z pozycją absolutną DCCMA.

S1 – współrzędna X środka okręgu

S2 – współrzędna Y środka okręgu

S3 – dokładność i kierunek obrotu

S4 – prędkość liniowa ruchu.

D1 – wyjście impulsowe osi X

D2 – wyjście impulsowe osi Y

Obydwie instrukcje zaczynają ruch od aktualnej pozycji, środek okręgu wyznaczany jest na podstawie parametrów S1 i S2. Np.: aktualne współrzędne to (-1000;500), wykonujemy instrukcje

[DCCMR -500 100 0 1000], jako środek okręgu jest użyty punkt (-1500;600) wykres czerwony

[DCCMA -500 100 0 1000], jako środek okręgu jest używany punkt (-500;100) wykres niebieski

W parametrze S3 zawarte są 2 informacje: kierunek obrotu oraz rozdzielczość, zależność przedstawia poniższa tabela:

Nie zawsze potrzebny jest nam cały okrąg, czasem potrzeba wykreślić łuk. Służą do tego instrukcje: DCICR (zgodnie z wskazówkami zegara, relatywny), DCICA (zgodnie z wskazówkami zegara, absolutny), DCICCR (przeciwnie do wskazówek zegara, relatywny) i DCICCA (przeciwnie do wskazówek zegara, absolutny).

S1 – współrzędna X punktu końcowego łuku

S2 – współrzędna Y punktu końcowego łuku

S3 – przesunięcie środka okręgu do którego należy łuk w stosunku do linii łączącej pozycje aktualna i docelową

S4 – prędkość ruchu

S5 – dokładność (0 = 10°, 1 = 5°)

Przy tych instrukcjach podajemy końcową pozycję na jakiej chcemy się zatrzymać.

Parametr S3 wymaga dokładniejszego wyjaśnienia, posłużę się rysunkiem z dokumentacji sterownika AS300:

Gdy parametr S3 jest większy od 0 wtedy instrukcja narysuje mniejszy wycinek łuku, gdy jest mniejsza wtedy rysowany jest większy wycinek łuku, gdy S3=0 wtedy rysowana jest dokładnie połowa okręgu.

Tworząc program na sterownik możemy zapisać zdefiniowane ruchy pojedynczej osi lub interpolowane ruchy dwóch osi do specjalnej tablicy, z której mogą być później w prosty sposób wywoływane. Utworzyć rekordy w tablicy możemy jedynie z poziomu oprogramowania ISPSoft, nie mamy dostępu do tworzenia rekordów z poziomu rejestrów dostępnych w sterowniku, jedynie za pomocą specjalnych instrukcji możemy zmieniać niektóre parametry ruchu (szczegóły w dalszej części rozdziału). Ale zacznijmy od początku czyli jak zapisać dane do tablicy.

W ISPSoft wybieramy w menu Wizard/Position Planning Table.

Otworzy nam się okno w którym trzeba wpisać typ sterowania każdą z wykorzystywanych osi, oraz można wpisać dane do obliczenia przekładni.

W zakładce Positioning Settings możemy ustawić parametry każdego rekordu z tablicy.

W pierwszej kolumnie podany jest numer rekordu, nie można go zmienić. W drugim polu wybieramy typ rekordu, od niego zależą pozostałe ustawienia więc każdy typ będziemy omawiali oddzielnie.

• Single-axis point-to-point motion -ruch pojedynczą osią
• Axis No. – numer osi która wykonuje ruch
• ABS/REL mode – tryb pracy: pozycja absolutna lub relatywna
• Target position – docelowa pozycja
• Target speed(Hz) – maksymalna częstotliwość pracy
• Bias speed(Vbias)(Hz) – częstotliwość początkowa i końcowa rampy.
• Acceleration time/ deceleration time – rampa rozpędzania/hamowania
• Completion action – akcja przy zakończeniu pracy danego rekordu, ustawienie flagi lub przejście do innego rekordu
• Completion flag – flaga zakończenia.
• No. of next segment – numer rekordu do wykonania po zakończeniu.

Kolejnymi typami są przejazdy interpolowane które zajmują po 2 rekordy.

• 2-axis linear interpolation -interpolacja liniowa
• Axis No. – numer osi która wykonuje ruch
• ABS/REL mode – tryb pracy: pozycja absolutna lub relatywna
• Target position – docelowa pozycja osi
• Target speed(Hz) – maksymalna prędkość liniowa pracy
• ACC/DEC time – rampa rozpędzania/hamowania
• Completion action – akcja przy zakończeniu pracy danego rekordu, ustawienie flagi lub przejście do innego rekordu
• Completion flag – flaga zakończenia.
• No. of next segment – numer rekordu do wykonania po zakończeniu.
• 2-axis arc interpolation -interpolacja łuku
• Axis No. – numer osi która wykonuje ruch
• ABS/REL mode – tryb pracy: pozycja absolutna lub relatywna
• Target position – docelowa pozycja osi
• Tangential speed – maksymalna prędkość liniowa pracy
• Center shift value(pulse) – przesuniecie środka okręgu
• Direction – zgodnie (CW) lub przeciwnie (CCW) do ruchu wskazówek zegara
• Completion action – akcja przy zakończeniu pracy danego rekordu, ustawienie flagi lub przejście do innego rekordu
• Completion flag – flaga zakończenia.
• No. of next segment – numer rekordu do wykonania po zakończeniu.

Gdy Completion action jest ustawiony na Completion, wtedy możemy uzupełnić pole Completion flag a No. of next segment jest nieaktywne, odwrotnie jest gdy Completion action ustawimy na Go to next segment, wtedy nie mamy możliwości ustawienia flagi zakończenia, ale musimy wpisać numer kolejno wykonywanej ścieżki.

Dla zobrazowania łatwości wykonania rekordów utworzyłem 2 rekordy interpolacji liniowej:

oraz 6 interpolacji łuku:

od ścieżki 3 do 15, po zakończeniu wykonywania ścieżki, będzie wywoływana kolejna. Nie mamy możliwości narysowania całego okręgu, więc chcąc narysować okrąg będą wywołane ścieżki 5 oraz 7 które rysują po pół okręgu.

Jeśli nie jesteśmy pewni jak będzie wyglądał ruch naszych napędów, możemy zasymulować wygląd wszystkich ruchów klikając na ikonę lupki zobaczymy okno w którym będzie narysowana symulacja naszych ruchów:

W symulatorze można zobaczyć dokładne współrzędne na jakich będą wykonywane ruchy.

Do wywołania ścieżki służy instrukcja TPO:

S – numer ścieżki do wywołania

D1 – numer aktualnie wykonywanej ścieżki

D2 – informacja o zakończeniu wykonywania ścieżki, wyzwalane po zakończeniu wykonywania ścieżki, gdy uruchomiona jest kolejna ścieżka to bit jest kasowany.

Sprawdźmy na panelu czy symulator poprawnie narysował wszystkie ścieżki.

Kwiatek wygląda tak samo jak na symulacji.

Najpierw uruchomiłem ścieżkę 1 aby mieć pozycję absolutną, a następnie wystarczyło wywołać ścieżkę 3 i czekać na zakończenie pracy… Proste.

Jednak czasami przydało by się zmieniać współrzędne na jakich odbywają się zaplanowane ruchy, jest taka możliwość jednak ma pewne ograniczenia, które jednak przy dokładnym zaplanowaniu rekordów w Position Planning Table nie będą stwarzały nam problemów:

1. Ścieżka którą chcemy zmodyfikować musi już być wgrana do sterownika
   2. Ścieżka musi być tego samego typu co ścieżka wgrana pod zapisywanym numerem
   3. Można zmienić tylko niektóre parametry ruchu, takie jak pozycja czy prędkość (szczegóły w opisie każdej z instrukcji).
   4. Zmiana dokonana podczas wykonywania ścieżki, będzie miała wpływ na ruch dopiero podczas kolejnego wywołania.
2. Zmiany nie są zapisywane w sposób stały, tzn. po wyłączeniu zasilania ścieżki będą miały takie wartości jak pierwotnie wgrane do Position Planning Table. Aby zachować nowe parametry ruchu, należy zapamiętać nowe parametry w rejestrach podtrzymywanych sterownika i modyfikować ścieżki po przejściu sterownika w tryb RUN.

Do zapisu do ścieżek dla pojedynczych osi służy instrukcja DTPWS:

S1 – numer modyfikowanej ścieżki,

S2 – docelowa pozycja

S3 – prędkość ruchu

Pozostałe parametry takie jak: ruch absolutny/relatywny, czas przyśpieszania i hamowania, akcja po zakończeniu ruchu (ustawienie flagi bądź wykonanie kolejnego rekordu), pozostają takie jak wgrane poprzez ISPSoft.

Modyfikacji ścieżek interpolowanych liniowo dokonuje się instrukcją DTPWL:

S1 – numer modyfikowanej ścieżki,

S2 – docelowa pozycja osi X

S3 – docelowa pozycja osi Y

S4 – prędkość ruchu

Pozostałe parametry bez zmian.

Modyfikacji ścieżek interpolowanych po łuku dokonuje się instrukcją DTPWC:

S1 – numer modyfikowanej ścieżki,

S2 – docelowa pozycja osi X

S3 – docelowa pozycja osi Y

S4 – przesuniecie środka

S5 – prędkość ruchu

Pozostałe parametry bez zmian.

Aby lepiej można było zrozumieć zasadę działania przedstawię przykład. Po wykonaniu rysunku, zmieniłem parametry ścieżki 3 na ruch o (500,2500) z prędkością 200:

i ponownie wywołałem wykonywanie od ścieżki 3, następnie ponownie zmieniłem współrzędne na (-1000,3000) z taka samą prędkością. Po kolejnym wywołaniu zamiast jednego kwiatka, otrzymaliśmy cały bukiet.

Tym kwiatowym akcentem zakończymy temat sterowania impulsowego. Pomimo, że jest to najstarszy i najprostszy sposób, jest jednocześnie najbardziej uniwersalny, ponieważ znaczna większość producentów serwonapędów (jak również sterowników silników skokowych) stosuje wejścia impulsowe, niektóre najprostsze sterowniki posiadają jedynie taki sposób sterowania. Nie potrzeba też szukać specjalnych plików konfiguracyjnych tak jak to bywa przy niektórych interfejsach komunikacyjnych.

Wadami takiego sterowania jest w większości przypadków brak sprzężenia zwrotnego o rzeczywistej pozycji (chociaż w niektórych napędach jest możliwość wyprowadzenia sygnału enkoderowego lub odczyt aktualnej pozycji przez interfejsy komunikacyjne) oraz konieczność podłączenia oddzielnych przewodów do każdego napędu.

Opublikowane: 4 września 2017

Za pomocą sterownika AS300 można sterować serwonapędami ASDA na kilka sposobów:

– impulsowo (sygnały dir/step) PT

– PR mode (wykonywanie ścieżek zapisanych w serwonapędzie)

– zapisując ścieżki w serwonapędzie i wywołując je komendami poprzez protokół CANopen

– Za pomocą komend wysyłanych do serwonapędu będącego w trybie CANopen Mode.

– dedykowanymi instrukcjami „Delta CANopen Communication Instructions” dostępnymi w serii sterowników AS300

Ze względu na spory zakres materiału, artykuł będzie podzielony na kilka części. Dziś zajmiemy się podstawami sterowania impulsowego, tym jak podłączyć sygnały oraz poznamy instrukcje wykonania ruchu pojedynczą osią. Następna część będzie dotyczyła ruchów interpolowanych i wywoływania ruchów zapisanych w specjalnej tabeli sterownika.

Wszystkie poniższe przykłady były przetestowane na sterowniku AS332P-A z podłączonym panelem HMI serii DOP-B oraz serwonapędach ASD-A2.

Sterownikiem AS300 możemy sterować impulsowo 6 osiami. Każda z osi ma przypisane wyjścia do których należy podłączyć sygnały pulsy i sign. Takie sygnały wejściowe posiada większość serwonapędów oraz sterowników silników skokowych.

Na początku pracy najlepiej jest przywrócić ustawienia fabryczne sterownika serwonapędu ponieważ nie wiadomo jaka jest obecna konfiguracja, możemy tego dokonać zapisując w serwonapędzie parametr P2-08 = 10. Po tej operacji wymagany jest restart serwonapędu.

Po przywróceniu ustawień fabrycznych, parametr P1-01 (wybór trybu pracy) powinien mieć wartość 0, jeśli nie zmieniamy wartość na 0 i ponownie restartujemy zasilanie.

Obecnie na serwonapędzie pojawią się błędy od wyłączników krańcowych i wyłącznika bezpieczeństwa. Dla testów można wyłączyć te funkcje, ale w rzeczywistym układzie, ze względów bezpieczeństwa, dobrze jest je zastosować (przynajmniej wyłącznik bezpieczeństwa). Wyłączamy te funkcje zmieniając wartości parametrów:

P2-15=0 (ustawianie funkcji wejścia DI6),

P2-16=0 (ustawianie funkcji wejścia DI7),

P2-17=0 (ustawianie funkcji wejścia DI8).

Aby przesłać impulsy ze sterownika PLC do 2 serwonapędów, musimy połączyć sygnały:

AS300 Y0.0 – SERWO1 PULSE

AS300 Y0.1 – SERWO1 SIGN

AS300 Y0.2 – SERWO2 PULSE

AS300 Y0.3 – SERWO2 SIGN

AS300 Y0.16 – SERWO ON wejście DI1, ustawione parametrem P2-10 = 0x0101

Powyższa lista zakłada, że będziemy włączali sygnał Serwo on w obydwu serwonapędach jednocześnie, można też rozdzielić te sygnały na 2 wyjścia sterownika, wtedy będziemy mieli możliwość załączania i wyłączania każdego z serwonapędu osobno.

Poniżej przykładowy schemat serwonapędu ASDA-A2 przy podłączaniu do sterownika z wyjściami PNP.

Uwaga: przed podłączeniem przewodów sprawdź w dokumentacji zastosowanego serwonapędu jak podłączyć sygnały. Nieprawidłowe podłączenie może spowodować uszkodzenie serwonapędu!

Każda z osi ma przypisane wyjścia na których podaje sygnały pulse i sign. Wyjścia sterownika PLC są pogrupowane i przypisane do poszczególnych osi:

W AS300 do każdej z osi są przypisane rejestry specjalne, np dla osi 1 są to:

SM460 – Busy flag – flaga zajętości osi, aktywna gdy na osi wykonywany jest ruch.

SM461 – Completion flag – flaga zakończenia ruchu.

SM463 – Stop flag – ustawienie tej flagi powoduje zatrzymanie wykonywania instrukcji ruchu z rampą hamowania, po resecie flagi przerwana instrukcja dokańcza swoje działanie.

SR460(DWORD) – aktualna pozycja osi, jest to pozycja informująca o ilości zadanych impulsów, a nie o rzeczywistej pozycji serwonapędu.

SR463(WORD) – częstotliwość początkowa i końcowa – jest to częstotliwość impulsów na wyjściu na początku rampy przyśpieszania i na koniec rampy hamowania.

SR464(WORD) – ramp up time – czas przyśpieszania w ms.

SR465(WORD) – ramp down time – czas hamowania w ms.

Oczywiście każda z pozostałych osi posiada własne rejestry o identycznej funkcjonalności lecz znajdują się pod innymi adresami (dla osi 2 zaczynają się od SM480 i SR480, dla osi 3 zaczynają się od SM500 i SR500, itd.). Wyżej wymienione są tylko najczęściej wykorzystywane rejestry i flagi. Oprócz przedstawionych tutaj jest wiele innych obsługujących funkcje: wywołania przerwania w chwili zakończenia, ustawienie stałego zbocza rampy przyśpieszania i hamowania, włączenie limitów sprzętowych (sterownik nie pozwoli na ruch serwonapędu po najechaniu na czujnik krańcowy) oraz włączenie limitów programowych (sterownik nie pozwoli pojechać dalej niż zadana pozycja). Więcej informacji w dokumentacji sterownika.

Najczęściej wykorzystywanymi instrukcjami do pozycjonowania serwonapędów impulsowo są znane z serii DVP instrukcje DDRVI oraz DDRVA.

Różnica pomiędzy tymi instrukcjami polega na tym, że instrukcja DDRVI wykonuje ruch inkrementalny, a instrukcja DDRVA ruch absolutny, tzn. jeżeli 2 razy po kolei wykonamy instrukcję [DDRVI 10000 1000 Y0.0 Y0.1], to serwonapęd zmieni pozycję o 20000, jeśli natomiast wykonamy dwukrotnie instrukcję [DDRVA 10000 1000 Y0.0 Y0.1], to przy pierwszym wykonaniu serwonapęd zmieni pozycję na 10000, lecz przy drugim wykonaniu serwonapęd nie wykona żadnego ruchu ponieważ będzie już na zadanej pozycji (zakładając, że pomiędzy dwoma wywołaniami instrukcji nie wykonano innych instrukcji powodujących ruch serwonapędu danej osi).

W sytuacji gdy chcemy wykonać ruch ale nie znamy dokładnej pozycji docelowej (dojazd do czujnika lub popularny w maszynach tryb JOG czyli tryb przesuwu ręcznego) przydatne są instrukcje DPLSV oraz DJOG.

Instrukcja DPLSV istniała w sterownikach serii SLIM i tutaj działa identycznie czyli zadaje na wyjściu impulsy o zadanej częstotliwości, bez stosowania rampy. Nową instrukcją jest DJOG, działa podobnie jak DPLSV, ale dodaje rampę przyśpieszania po załączeniu instrukcji i hamowania po jej wyłączeniu. Zakończenie ruchu można wykryć za pomocą flagi zajętości danej osi (Busy flag). W obydwu instrukcjach zadana częstotliwość może być zmieniana w trakcie wykonywania instrukcji. Wówczas przy instrukcji DJOG zmiana częstotliwości również będzie odbywać się z rampą.

Jeżeli potrzebujemy wykonywać przejazdy pomiędzy dwoma pozycjami przyda nam się instrukcja DPPGB:

S1 – ilość impulsów podczas ruchu do przodu

S2 – ilość impulsów podczas ruchu w tył (musimy podać ujemną wartość)

S3 – częstotliwość wyjściowa

S4 – skalowanie częstotliwości wyjściowej (float)

D1 – wyjście impulsów (wyjście kierunku jest wybierane domyślnie)

D2 – wyjście pracy

Instrukcja wykonuje S1 impulsów, a następnie S2 impulsów, z częstotliwością S3*S4. Ruch jest wykonywany do momentu wyłączenia instrukcji, przy czym wyłączenie sygnału wyzwalającego w trakcie ruchu powoduje zatrzymanie z rampą bez dokończenia ruchu w daną stronę (wyjątkiem jest sytuacja gdy wyłączamy sygnał sterujący w trakcie trwania rampy hamowania, przykład jak to zrobić jest w programie dołączonym do artykułu).

Jeśli S1 i S2 nie będą różniły się tylko znakiem wtedy serwonapęd nie będzie wracał na pierwotną pozycję lecz będzie się przesuwał z każdym cyklem pracy w jedną ze stron o różnicę pomiędzy parametrami S1 i S2. Omawiana sytuacja jest przedstawiona na poniższym wykresie (jedna podziałka pozioma to 1000 impulsów):

W niektórych urządzeniach potrzebne jest nadążanie serwonapędu za wejściowym sygnałem enkoderowym. Sterowniki AS300 posiadają instrukcję CSFO która odczytuje z wejść sygnał zadawany z enkodera i przekazuje na wyjście impulsowe przeskalowany sygnał impulsowy, o częstotliwości proporcjonalnej do częstotliwości sygnału wejściowego.

S1 – wejście enkodera inkrementalnego z sygnałami A/B, można użyć jedynie X0.0, X0.2, X0.4, X0.6, X0.8 i X0.10, zajmuje 2 kolejne wejścia (wpisując X0.0 zajęte są X0.0 jako sygnał A, oraz X0.1 jako sygnał B)

S2 – liczba impulsów enkodera od wywołania instrukcji,

S3 – aktualna częstotliwość impulsów enkodera,

S4 – mnożnik skalowania,

S5 – dzielnik skalowania,

D1 – wyjście impulsowe,

D2 – aktualna częstotliwość wyjściowa.

W trakcie wykonywania instrukcji sterownik skaluje zarówno ilość impulsów wejściowych, jak i częstotliwość w proporcjach S4/S5, np.: dla S4=10 S5=2, gdy sygnał z enkodera będzie miał 100 impulsów o częstotliwości 20Hz, to sygnał wyjściowy podany do serwonapędu będzie miał 500 impulsów (100 * 10 / 2 ) o częstotliwości 100Hz (20Hz * 10 / 2).

Opublikowano: 12 lutego 2017