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本节课程主要通过几个部分讲解直线插补,分别为EtherCAT总线运动控制器介绍、 运动控制器直线插补的原理、功能、实现方式和例程仿真演示。
XPLC864E2是正运动技术推出的一款多轴经济型EtherCAT总线运动控制器,XPLC系列运动控制器可应用于各种需要脱机或联机运行的场合。
体积小,通讯功能全,支持RS232串口、RS485串口、网口、CAN总线、EtherCAT总线连接外设,多网口通道通过交换机扩展。
XPLC864E2支持脉冲轴和总线轴混合使用,总轴数为8,除了带EtherCAT接口之外,输出口可配置为8个脉冲信号输出,另带两路编码器输入,由输入口配置。
通过扩展最多支持12轴直线插补、电子凸轮、电子齿轮、同步跟随、虚拟轴设置等功能。
直线插补算法采用数据采样法,插补用小段直线来逼近给定轨迹,插补输出的是下一个插补周期内各轴要运动的距离,不需要每走一个脉冲当量就插补一次,可达到很高的进给速度。
数据采样法原理是采用时间分割思想,根据进给速度f和插补周期t,将廓型曲线分割成一段段的轮廓步长l,l=ft,然后计算出每个插补周期参与插补运动的每个轴的坐标增量。
直线插补运动通过BASE指令选择轴号/轴组,控制多轴联动,完成直线运动。
主轴是BASE选择的第一个轴,插补运动轴参数UNITS、SPEED等均采用主轴的参数,发送MOVE直线插补运动指令,插补运动在主轴的运动缓冲区中按顺序执行,CANCEL指令取消插补运动,实现急停。
1.支持16轴直线插补运动
2.支持多通道同时插补
以二轴直线插补为例: 轴0和轴1两轴参与直线插补运动,如下图。
二轴直线插补运动从平面的A点运动到B点,XY轴同时启动,并同时到达终点,设置轴0的运动距离为∆X,轴1的运动距离为∆Y,主轴是BASE的第一个轴(此时主轴为轴0),插补运动参数采用主轴的参数。
若插补主轴运动速度为S(主轴轴0的设置速度),各个轴的实际速度为主轴的分速度,不等于S,此时:
语法:
MOVE(distance1 [,distance2[,distance3 [,distance4...]]])
MOVEABS(distance1 [,distance2 [,distance3 [,distance4...]]])
MOVESP(distance1 [,distance2 [,distance3 [,distance4...]]])
2.BASE指令选择参与插补的轴号,即MOVE运动发送给哪些轴。
3.直线插补运动速度比例自由控制,当前速度= SPEED*SPEED_RATIO。
4.运动暂停与恢复,MOVE_PAUSE暂停,MOVE_RESUME恢复运动。
5.运动取消,轴/轴组减速停止,CANCEL(2)为急停,RAPIDSTOP(2)为全部轴急停。
语法: CANCEL(mode) AXIS(主轴), RAPIDSTOP(mode)
1.直线插补有以下三种形式可选:
MOVESP直线插补运动采用FORCE_SPEED设置的速度运动,并且支持STARTMOVE_SPEED自定义每段SP运动的开始速度,ENDMOVE_SPEED自定义每段SP运动的结束速度,这两个参数不使用时请设置较大值。
直线插补运动中支持SPEED_RATIO设置当前运动速度的比例,使得当前运动速度=SPEED* SPEED_RATIO,指令发送立即生效,故可借助此命令实现动态变速。
例子:
示波器采样运动随时间变化的波形:
示波器采样两轴插补轨迹:
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正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发,是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才,在坚持自主创新的同时,积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究,是国内工控领域发展最快的企业之一,也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有:运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位等等。