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1、Kinco 智能伺服编程软件基础培训,1.建立新工程文件2.基于Object dictionary的编程模式 3.工作模式4.内部环路调整5.利用Device Control控制伺服电机6.不同的原点方式7.使用Oscilloscope监控实时数据8.如何建立一个主从控制系统9.如何建立Pulse/Dir应用10.Sequence编程11.Eco2win提供的内部资源,目录,1.建立一个新工程文件,建立一个新工程文件，主要有下面几个步骤：选择合适的通讯方式选择合适的驱动器和电机确定机械结构和单位,Eco2win软件介绍,基于WIDOWS的视窗操作，界面友好如图单元分别表示电脑，驱动器，电机和机
2、械结构参数，形象直观通过软件界面，可对驱动器进行在线和离线编程，能对系统进行在线演示和调试最新版本V2.41,练习,利用RS232编程电缆连接PC与ED驱动器建立一个新文件（*.ewp)打开一个文件(*.ewp)导入(Import)和导出(Export)文件(value.ewv)理解工程文件和导入文件的区别使用不同的单位对速度的计算的影响,ECO2WIN基于Sequence编程风格，类似于一个批程序对对象的赋值，这些对象在赋值后立即执行相应的动作。这里说的对象（Objects）类似我们常说的内存地址，有些对象如速度和位置等可以由外部控制器修改，有些对象却只能由驱动器本身修改，如状态、错误信息。
3、对象可以有不同属性：1.RW(读写）：对象可以被读也可以写入 2.RO(只读）：对象只能读 3.WO（只写）：只能写入 4.M（可映射）：对象可映射，类似间接寻址 5.S（可存储）：对象可存储在FlashROM区，掉电不丢失所有的对象定义了相应的功能，定义的内容符合CANopen国际标准，即在所有的基于CANopen的设备中具有相同的含义。,2.基于Object dictionary的编程模式,所有的对象都由4个字节组成：地址格式：Index Sub Bits 属性 含义 例如：6040 00 10 RW Control word for Device state 2509 00 08 R C
4、onfiguration Master-slave gear 2509 02 32 W Mapping Salve velocity 2509 03 10 MWGear factor 2509 04 10 MW Gear divider 2509 05 08 W Gear mode 2509 06 20 MW Actual position master 说明：Index(对象号），范围0 x1000-0 xxxxx subindex(Index对象的子地址）范围0 x00-0 xff Bits,地址内数据长度，81 byte，102 byte，204 byte,对象格式,Direct obj
5、ect editor,练习,Directly object editor的使用请说明下面几个对象的含义60400010？60600008？60FF0020？60410010？26000220？,3.工作模式,Kinco伺服几种主要的工作模式 1-设置控制模式为位置模式 3-设定为带加减速曲线的速度模式-3-设定为立即速度模式-4-设定为主从和脉冲方向控制 4-力矩控制模式 6-原点模式的设定,4.内部环路调整,控制环参数速度环:4 KHz 250微秒位置环:1 KHz 1毫秒电流环:16 KHz 62.5微秒,闭环控制-速度环,闭环控制-位置环,嵌套闭环-位置/速度/电流环,Commanded
6、Position,*The actual velocity is derived from the position feedback,Kinco伺服内部环路,Vff速度前馈Kpp位置比例增益Kx速度反馈系数E_Filter速度偏差（Error,实际设定与反馈）滤波Kvp速度比例增益,Kvi速度积分增益Kvi_Limit速度积分限制O_Filter速度输出（Output）滤波I_Limit电流限制KM力矩常数TA线圈时间常数（L/R）,伺服调整的基本要求,伺服电机系统的控制环只能在驱动能力范围内才能进行良好的调整。先调整核心的速度环，不要在速度环带宽很低没有得到良好的调整的情况下直接调整位置环
7、。在调整控制环前需要确定系统的接地和屏蔽良好，防止外部的干扰影响环路的调整。在调整控制环前需要确定系统的机械结构坚固，连接可靠，任何的机械的松动都会降低系统的响应性能而导致控制环失调。,速度环的调整,比例增益 较高的比例增益能够提高系统的响应的速度，但也容易产生过冲和振荡现象。调整良好的状况是存在较小的过冲和振荡，但响应的速度较快。积分增益较高的积分增益能够提高系统对于扰动的抵抗能力，但会导致振荡现象。对于大摩擦的系统，增大积分增益显得更有意义。,位置环的调整,位置环纯粹是一个数学计算的环路，只采用了比例控制。速度的前馈直接作用于速度环，可以明显减小位置跟随的误差。加速度的前馈直接作用于电流环
8、，对于大惯量的系统可以明显提高响应的速度。,此画面设置位置环相关参数，其中位置环增益Kpp（即p-gain position control），前馈速度Vff（Feedforward Velocity）和最大跟随错误(Max.Following Error)的设置在控制模式1和模式3时非常重要，跟随误差值的计算在电机正常运转时，可参照如下公式:Following error=(V-V*Vff/100)/Kpp,V-Actual Velocity(计算时可以用Profile Velocity设定值)所以当Vff=0时，Following error=V/Kpp,必须确保Following err
9、or小于所设置的最大跟随误差，否则会因“Following error”而停机。注意!系统对跟随误差的实际计算是根据设定的位置与当前位置比较来得出。,电流环的调整,ECO2WIN可以限制电机最大额定相电流（Max.Current），请根据不同驱动器正确设定，最大为ED200最大为12A(对应10进制数值2047)，ED100最大为8A。Acutal current一栏显示当前电机相电流，用于监控，可利用其判断是否过流。下图就是一个空载运动时速度环范例。Current value for i#t protection:设置i2t保护的电流值Time constant for i#t protec
10、tion:设置i2t保护的时间值,励磁参数调整,5.利用Device Control控制伺服电机,Device Control是Eco2win软件内一个功能模块，可以完成伺服的在线设置和监控。通过Device Control可以完成:电机的控制,电机和驱动器状态监控位置,速度等参数的设置工作模式的设置自动正反转的实现原点控制故障状态监控,Device Control界面:,1.控制字 Control word:60400010,用于控制电机常见的控制字的值为:0 x06:电机断电,设置驱动器为ready状态0 x0F:电机上电,电机轴处于锁紧状态0 x3F:位置模式下的绝对定位0 x5F:位置
11、模式下的相对定位0 x1F:原点模式下的开始寻找原点0 x80:复位驱动器故障 2.状态字 Status word:60410010,用于监控驱动器和电机状态 每个位代表一种状态:常用的状态位有:bit0:Ready to switch on 准备就续bit3:Fault 故障bit10:Target reached 目标位置到bit14:Commutation Found 励磁发现bit15:Reference Found 找见原点,Device Status界面:,Actual velocity:电机实际运行速度Target velocity:速度模式下目标速度Actual positio
12、n:电机编码器值Target position:位置模式下设定的目标位置Profile velocity:位置模式下的目标速度Profile Acceleration:位置模式和速度模式下的加速度Profiel Deceleration:位置模式和速度模式下的减速度,Movement界面:,Autoreverse自动正反转控制:,带位置控制的定时正反转;,带速度控制的定时正反转;,Autoreverse自动正反转控制:,除上述两种正反转控制模式外,通过Autoreverse,还可以实现带速度控制的位置正反转;带位置控制的速度正反转;,Error status故障诊断:,该页面可以监控驱动器的故
13、障状态,从而为我们分析故障提供依据,一般性故障:Temperature：驱动器散热片温度超过80，检查驱动器工作环境温度，降低温度。Logic supply：24VDC逻辑控制电源（X4口）电压低。Overvoltage:ED100动力电源电压75VDC,ED200总线电源电压180VDC,会报过压故障Undervoltage：输出给电机电压过低，24VDC，会报欠压故障External Enable：X4口Enable端没有接信号Following error:可以重新设置max.following error值,优化控制器的PID参数，减少加速度和减速度值Overspeed：速度值大于设定
14、的速度极限值，减小设定的速度值Bus error：检查动力电源部分接线I2 t：电机过载，降温,驱动器故障：Intern（H8SWD）：驱动器内部故障，送驱动器到厂家检测Intern（REGLERWD）：驱动器内部故障，送驱动器到厂家检测电机故障：antivalence-encoder:编码器电缆故障，检查编码器电缆是否正确安装到X8口Encoder counting error：编码器电缆受干扰，屏蔽和接地线没有正确连接，或编码器码盘受电机轴向力过大已破碎Phase A:电机A相线接线错误、短路或断裂Phase B:电机B相线接线错误、短路或断裂,举例:1.速度控制:Kinco伺服提供两种速
15、度模式：3-带加减速的速度模式-3-立即速度模式 实现步骤：a.设置控制模式=3 模式字常见命令值及功能 b.设置速度、加速度、减速度 多极旋转伺服电机编码器分辨率：8000inc 高速旋转伺服电机编码器分辨率：8000inc 直线电机光栅尺分辨率建议：1us 目标速度：60FF0020;加速度：60830020，减速度：60840020,设定速度/加减速度值:,c.控制电机动作 控制字常用命令值及功能介绍（60400010）,2.位置控制 Kinco伺服提供两种位置操作：绝对位置定位和相对位置定位实现步骤：a.设置控制模式=1 b.设定速度（Profile speed）、加速度、减速度、目标
16、位置 Profile velocity:60810020 加速度：60830020 减速度：60840020 目标位置：607A0020 c.设定绝对位置定位（60400010=3F)、相对位置定位(60400010=5F)相关知识：,练习？1.利用Device control，实现电机正转，反转和停止2.利用Device control，理解绝对定位和相对定位3.利用Device Control,判断故障内容4.实现一个定时1s的自动正反转,速度80000inc/s.,原点是定义为零位置的一个参考点 原点由开关的关断来识别 回原点运动一运行，控制器就开始去寻找原点开关 实际的回零点通常采用常
17、开型开关，以免开关一直通电。Kinco伺服提供27种回原点方式，即可以用外部的开关信号，又可以用电机编码器的Index信号，还可以用机械末端位置等做为原点信号 当前位置：Actual position 上限位：Positive Limit switch，Din6 下限位：Negative limit switch,Din7 原点：Home switch,Din8,6.不同的原点方式,设置正负限位：正负限位生效的两个条件：DIN6,DIN7分别接上下限位信号在Digital output如下设置 除了硬限位外，Kinco伺服还提供软限位：在Parameters setting中提供Min.sof
18、tware position limitMax.software position limitHoming mode:60980008Velocity during search for referenceSwitch:60990120Velocity during search for referenceSet point:60990220Acceleration during homing:609a0020Time limit for homing:找原点动作时间,输入原点参数:,介绍一种原点方式：由负脉冲回零开关和INDEX指示回零(模式5和6）DIN8接位于负向位置的原点开关信号,往H
19、OMING开关方向运动，在检测到HOMING开关的指示信号后停止，根据HOMING开关的电平正转或反转退开，一旦检测到HOMING电平变化，下一个的马达INDEX信号将被记录作为参考点。“reference found”的状态位被置上，马达减速停止。,几种特殊的原点方式:1.当前位置做为原点位置的原点方式.原点方式=34 2.以机械末端位置做为原点 原点方式=-17/-18-17:负方向机械末端为原点-18:正方向机械末端为原点-1:负方向和Index为电机原点-2:正方向和Index为电机原点,优点:减少外部的原点信号,节省费用.,练习？1.试用一种原点方式，理解原点的概念。2.理解正负限位
20、的概念3.尝试不同的原点方式。,7.Oscilloscope的使用,Eco2win软件带有的Oscilloscope(示波器),可以动态监控电机的运行参数,如position,velocity,current,对我们判断电机的运动状态和调节性能有着非常重要的作用.,Oscilloscope使用过程:1.设置监控参数：Oscilloscope有4个监控通道可以同时监控驱动器的4个不同参数，但如果你采用RS232和驱动器通讯，那采集速度会比较慢，一般我们建议你只选择你最关注的参数，其他的通道（“channel”）取消。2.设置采样时间：scanrate（ms）参数用于设置采样周期，Number o
21、f value用于设置采样点数，例如下面的例子就是每10ms采集一次数据，采集400次后刷新一下显示数据，往往真正刷新一次显示的时间会大于上面两个参数乘积，这是因为还要考虑通讯的时间。,Oscilloscope使用过程:3采样数据条件：要触发数据的采样，必须采样条件真实发生，首先要设置“Trigger on signal”条件，例如下面例子设置的条件是“Actual speed”=0，因为下面例子是电机以0位置为中点，往返40000inc位置运动，所以actual speed=0情况是肯定可以发生的，只所以这样设置，是为了保证触发条件必然发生，否则你将采集不到任何数据。当采集数据时，鼠标指针会
22、显示为沙漏状态。举例:下面的例子为一个自动正反转电机速度和位置的监控曲线，往返速度200000inc/s,位置-40000到40000inc,工作模式-3，通道1设定为“Actual position”，通道2设定为“Actual velocity”，红色线为速度曲线，绿色线为位置曲线。,采集完毕，你还可以将采集到的结果以数据或图片的方式保存下来，供比较：用于将采集结果以数据的形式导出到一个文本文件中，用于将采集结果以图片的形式导出.,示例,练习？1.设定一个带速度控制的定时正反转,时间为1s,速度为40000inc/s,用Oscilloscope监控速度曲线.2.设定一个带位置控制的定时正反
23、转,位置为10000,速度为40000inc/s,用Oscilloscope监控位置曲线和电流曲线,8.如何建立一个主从控制系统,可通过主编码器（外部或者主伺服）的信号控制从机做跟随的模式。可以设置不同的电子齿轮比实现同步跟随。可以多个从机跟随同一个主编码器的运动。跟随的方式可以采用速度或者位置的跟随。从动组的成员轴以不同的电子齿轮比跟随虚拟主轴的运行,建立主从控制的条件：1.具备一个来自主轴的主编码器信号2.设置相应的参数，如下图 设置控制字60600008=-4 设置Electronic gear参数 2509022060FF0020（映射速度60FF0020，即将master encod
24、er 口的脉冲频率映射给内部速度地址）25090310=10000 25090410=10000 25090508=0/1 具体见Electronic gear功能菜单3.使能电机 60400010F,练习？1.利用编码器实际建立一个主从项目，齿轮比20000：10000,9.如何建立Pulse/Dir应用,可采用主编码器接口X7作为外部脉冲和方向信号的输入口。配置驱动器的电子齿轮的映射为目标速度或目标位置。可配置电子齿轮比。可配置不同的齿轮模式，采用不同的输入信号，如：P/D，。为保证信号的可靠接收，最好使用我们提供的PDC伺服连接器，可以有效的避免外界信号的干扰。设置方式基本同建立主从控制
25、系统的参数设置，只是Gear mode=2注意事项：驱动器外壳接地，电机接地线接Gnd，与上位机共用一个直流电源,10.Sequence编程,内部可编辑256段控制程序，程序之间可通过事件触发逻辑跳转。程序中可控制电机的运动，也可以控制计数和定时功能。程序中可以控制I/O。可以通过I/O来触发不同的程序段，共8个Input，即可以直接设定为调用16段（8个输入的上升沿和下降沿共16种状态）程序，也可以通过BCD码方式调用内部256段程序。,通过8个输入调用Sequence配置Digital Input:,2-7个输入信号可以生成BCD格式1个BCD输入定义的最高位触发信号作为实际的输入信号调用
26、的Seq程序号输入的BCD值偏移值（Offset）,范例：如设定DIN1-5为BCD输入信号，DIN6为高位的使能信号，则操作顺序为：输入BCD信号使能DIN6信号。,练习？1.编写sequence实现:正转，速度80000inc/s 反转，速度160000inc/s 停止，速度0 配置Digital input,要求 Din1（L-H)-正转 Din1（H-L)-停止 Din2（L-H)-反转 Din2（H-L)-停止2.编写sequence实现：Din1,回原点 Din2,第一个位置10000 Din3，第二个位置300003.编写sequence,要求:001:回原点,010-111定位
27、不同的位置,DIN4为trigger信号,BCD方式调用.,11.Eco2win提供的内部资源,1个计算器 4个比较器 1个定时器 4个计数器 1个快速位置捕捉事件 临时变量表格多个内部事件，如到位、找到原点、上电、使能等所有上述资源都可以在Sequence编程中使用,练习？1.Din1触发一次，计算器1加1 Din2触发一次，计算器1减1 Din3触发一次，计算器1清零2.比较主编码器数据，大于20000时，齿轮比2：13.Din4触发2秒后，将当前模式设为位置模式4.上电后调用一段程序，该程序将控制模式设为主从控制5.编写Sequence,要求DIN1回原点,DIN2,DIN3,DIN4,DIN5分别定位4个不同的位置,DIN6/7设定正负限位6.编写Sequence,要求找见原点后,自动定位到绝对位置0,并由DIN1控制,DIN2设置为自动定位4个位置,每个位置的停止时间为5s.定位完成后重新到第1个位置,并重新开始新的周期.7.使用QUICKLY CAPTURE 口,要求有信号时,对编码器值清零.,
