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EtherCAT應用|如何將EP3E伺服與Beckhoff CX9020控制器連接

2017-06-02 武漢邁信電氣技術(shù)有限公司

EtherCAT(以太網(wǎng)控制自動(dòng)化技術(shù))是一種基于以太網(wǎng)技術(shù),采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘同步的總線(xiàn)系統通訊方式,最初由德國倍福自動(dòng)化有限公司(Beckhoff Automation GmbH) 研發(fā)。

 

EP3E為武漢邁信電氣技術(shù)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的新一代EtherCAT以太網(wǎng)總線(xiàn)伺服。

 


 

設備

  • Beckhoff CX9020控制器

  • EP3E-EC伺服驅動(dòng)器

 

 

準備工作

 

 

  • 首先EtherCAT通信需要記載EtherCAT從站信息的ESI文件(.XML格式)。主站通過(guò)ESI文件生成ENI,再構成EtherCAT網(wǎng)絡(luò )。

  • 將ESI文件保存到TwinCAT/3.1/Config/Io/EtherCAT 根目錄下。下次開(kāi)啟TwinCAT軟件時(shí),才會(huì )自動(dòng)掃描識別新加的ESI文件。

  • EP3E_EC的EtherCAT通信接口X5為進(jìn)線(xiàn)口,X6為出線(xiàn)口,P304參數設置為1時(shí)EtherCAT通訊打開(kāi)。

 

示例工程的建立

 

1、新建工程

 

在建立工程界面中選擇TwinCAT Project,填入工程名稱(chēng),選擇工程保存地址,點(diǎn)擊OK。

 

 

2、搜索并連接控制器:

 

用 PC 鍵盤(pán)的“ F8”按鈕,或者在左側工程欄雙擊SYSTEM,打開(kāi)界面,點(diǎn)擊“ Choose Target System”:

 

 

彈出“Choose Target System”窗體, 點(diǎn)擊“search Ethernet”

 

 

在彈出的窗體中點(diǎn)擊“Broadcast Search”

 

 

選中目標機器:(確定PC的IP地址網(wǎng)段與控制器保持一致)

 

 

若成功則 Connected 列顯示 X 標記, 如圖所示:

 

 

點(diǎn)擊 Close,返回前一窗體,可以見(jiàn)到剛剛添加的路由表項出現在列表中:

 

 

選中要配置的控制器,點(diǎn)擊 OK,在彈出的窗口中選擇yes切換操作系統:

 

 

如圖所示,當前連接的控制器和操作系統都由本地模式切換到目標系統;

 

 

 

在窗體的右下角為狀態(tài)顯示圖標,并且目標控制器為配置模式時(shí),圖標顯示藍色,為運行模式時(shí)圖標顯示綠色。

 

3、TwinCAT NC 軸的配置

 

在我們掃描伺服從站時(shí),同時(shí)系統能夠把軸配置上并直接link到掃描到的伺服從站。

在配置模式下,點(diǎn)擊左側工程欄內IO,右鍵Devices,點(diǎn)擊Scan,

 

 

在彈出的窗體中勾選(EtherCAT),點(diǎn)擊OK,

 

 

Scan for boxes 選擇YES;

EtherCAT drive(s) added... 選擇YES 自動(dòng)配置上軸并LINK;

Activate Free Run 選擇NO。

 

 

 

 

如圖,工程欄添加上了從站伺服和相對應配置上了一個(gè)軸;

 

 

 

運轉測試

 

4、修改AXIS1的部分參數:

 

由于在測試過(guò)程中,位置跟隨誤差可能出現較大偏差,所以建議暫時(shí)關(guān)閉跟隨誤差的監視:

點(diǎn)擊左側工程欄中MOTION→Axes→Axis1,將Parameter窗口中的Monitoring下Position Lag Monitoring 改為false(關(guān)掉跟隨誤差監視);

 

 

點(diǎn)擊左側工程欄中MOTION→Axes→Axis1→Enc,將Parameter窗口中的ScalingFactor Numerator值設為60,ScalingFactor Denominator值改為131072(視EP3E-EC驅動(dòng)器參數P603*65536+P604的實(shí)際值而定)。

 

Scaling Factor:每個(gè)位置反饋的編碼器脈沖對應的距離。比如:電機轉動(dòng)一圈131072個(gè)脈沖,而電機轉動(dòng)一圈對應60mm,則Scaling Factor應為60/131072=0.000457763671875mm/Inc。

 

提示:對于空載調試, 習慣上, 把一圈設置為60mm, 這樣,1mm/s的速度就相當于1圈/min。因為電機的額定速度單位是rpm,調試時(shí)以rpm為速度單位比較直觀(guān)。

 

 

5、調試運行:

 

激活配置,轉入運行模式;

點(diǎn)擊工具欄中Activate Configuration 按鈕,點(diǎn)擊“確定”,進(jìn)入運行模式,右下角圖標變?yōu)榫G色。

 

 

 

 

下圖為調試頁(yè)面,可進(jìn)行使能、正反轉快慢點(diǎn)動(dòng)調試。

 

 

點(diǎn)動(dòng)測試

 

在上圖中,把 Kv-Factor 設為 0,并點(diǎn)擊旁邊的向下箭頭,以下載該參數。

 

然后分別點(diǎn)擊界面上的 F1-F9:

F1:反向快速點(diǎn)動(dòng),

F2:反向慢速點(diǎn)動(dòng),

F3:正向慢速點(diǎn)動(dòng),

F4:正向快速點(diǎn)動(dòng),

F5:按指定速度 Target Velocity 運動(dòng)到指定位置 Target Position。

F6:停止當前動(dòng)作。

F8: NC 軸復位。故障發(fā)生后, Error 文本框中有錯誤碼代碼提示。 F8 用于清除報警。

 

說(shuō)明:此功能在 PLC 程序中通過(guò)功能塊 MC_Jog 實(shí)現。

 

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