(7)TC3运动控制入门指南

1、运动控制介绍(手动配置界面)杨煜敏(一)扫描电机1.选择好目标控制控制器后开始扫描设备，右键Devices,选择Scan亍I/O幅 DevicesIISj Mapp显谦项(W).Ctrl+Shift+A圈藩加现有项(G)Shift+Alt+A；'kScan粘贴(P)Ctrl+VPasie with Links2.弹出对话框点击确定Microsoft Visual StudioHINT: Not all types of devices can be found automatically确定恥百3.选择EtherCAT后点击确定3 nev; 1/0 devices found4点击确认

2、开始扫描模块Microsoft Visual StudioScan for boxes5. 点击是自动识别电机类型，注意：如果是旋转变压器反馈的电机是无法自动被识别的，编码 器反馈的电机可以自动被识别。Microsoft Visual Studiog TAX5000 devices are found. Scan motors? It might take a long time. Be sure to have motors connected with the power supply (X01).6. 点击是，自动在 NC配置中添加轴Microsoft Visual StudiojTK

3、EtherCAT Trh/色 added. Append linked axk to 幽# NC-ConfigurationSelect Mode7. 如果电机没有被自动识别，那就需要我们手动添加电机类型，点击下图中的0 Axis 1b fab Axis 2辺PLC 置j SAFETY fl C+*13 vo扌性D皿& F Dwice 1 (EHierCAT)5? Iiwg*? InwigA-IrrfoA 0 Sync U nilst» Inputs*p OutpulsP InffioDmP |§ Tew 1 (EK1200?J B L Drm 6 (Mt5203-

4、OTOO-OD11J> Q ATL> 412> MOT 1> MDT 2> 4 We&tate> nfoO-alEaJ 2* Maooina选择好对应的电机后 OK弹出窗口点OKPower supply and extra settings for AM02 VOCCXJ-OOOOloose the power supply settings;Uaut=231.9V)230VI1 phase I 50 Hz (Euope)DetailUmairtsaaoyIE nable U main Phase E rror DetectionU+rng200卑2

5、 Disable Umain Phase Error DetectionU-rng20.0驚Q Md(b settirkgsCancel弹出窗口点否，我们先不配置NC参数Motor and FeedbackSet Nc-Scaling and some Nc-parameters now?8. 此时在MOTION中已经自动添加了两个轴彳 Solution TwinCAT Project3' 亠 J 吕 TwinCAT Project3SYSTEMMOTION热 NCTask 1 SAF 1 NC-Task 1 SV *! Image|l Tablesd r 卫 AX?5时 Axis 1

6、> Axis 2囚PLCX SAFETY 、訂 C+ +j I/O陀 DevicesM Mappinqsur点一下每个轴应该是呈灰色的在 twin cat 下找至 U Activate Con figurati onTwinCAT PLC Took Window H 也p*5 Generate MappingsmiActivate ConfiguratiorrgRestrt Twin匕AT SystemFlRestart Twin CAT (Config Mode)Reload Devices4 +XScanJQIToggle Free Run State钿Show Online Dat

7、ak7Show Sub ternsShow Realtime Ethernet Compatible Devices.Selected Item弹出对话框这是twin cat的激活配置，和twin cat2中的激活效果一样。这里点击确定询问是否要将twin cat重新切换到run模式。点确定即可等系统重新被切换到run模式时，之前的灰色会变成黑色并且有些按钮变成 可以改变的样子。Func t ionsC oupl i ngC omp ens at i oxiGvnair alSQtings-P ur am e t erDynam<i Gi-OiQ i ne0.0000Setpointcm

8、m0.000Lag Bi stancemtnMutual Velocity： mra/eSetpointmm/e . 0000(Ji.000, 0 000)0.00000. 000Ovtrri dt ：*Totfcl / 匚onlrl:幻Err or0.0000 *0 00 / 0.00 9t0 (0x0£ ALJL ILg.SetCoupled Mode In Target Pos.In Fo«. RuiC*Controlle:Feed FwFted BwVjNOT Moving Moving FwNevirif Bwd Ready CalibratedHti JobFl

9、F2+F3+ +F4F8F9对一些参数做一下介绍首先是271.0000这是ElJJ2200JTar g;et Fosi ti on.：mm Target Veloci ty：mm/10IIammi/:Controller Kv-Factor :mm/s/nwn个当前距离，显示了轴当前的位置KctuU Velcci ty： Lmiti/ sj第二个要介绍的是"'，这是twin cat系统通过检测获得的当前速度。Errar:最后介绍一下，这是一个错误代码，一旦驱动器报错便会显示在这个Error里。工程师可以通过查询相关的代码知道是什么问题。3.接下来到了让电机运行的一步，电机需要

10、运行必须使能，beckhoff的电机也同样如此，首先在这个页面中找到这个点击set后弹出对话框all是全选,三个需要打勾的从上到下分别是，控制，正转，反转。右下角的 相当于选择所有三个。Set EnabJingKMSet EnabJingKMV Corilrollet Ml Feed Fw> Feed QwOveiridB X100回到之前画面注意到Fioxic lionsCouplingCompensationGeneralSettings;P arameterDymaimi csOnlineSetpointL隅 Bi0,0000mm0 0000 CO. 000, 0.000)*J10

11、0.0000 %Ovtrri de:Actual Veloci ty: mrn/s0.0000TotJ / Control '%SetpointError：0 00 / 0.00 %mu 0. DOO ike/： o.aooa7Lai-us mog.、ReadyNOT MovingCalibrated尸Movi皿芝F帽Has JobMovinig BwStatus (phys.)Caupli Mode.Tn Target fos.Tin Pcs. RulaEnabling7Contr ollt：f SetVFeed FwVlFeed Bw0 CQkOLmm/iControll&

12、r KvPactor ： mm/s/mm1JJReference Velocity：2200F2+F3+ +F4如此便算完成了使能的一步。按下F4便能让它动起来了下方这些F1, F2, F3,F4分别表示，快退，慢退，慢进，快进。 F5,F6表示启动和暂停。F8为rese,用来解除报错状态的。同样的测试对轴2也同样适用。（二）轴的运动接下来是轴的运动，轴的运动有很多种，有绝对运动，相对运动，来回运 动，寸动等。主要介绍绝对，相对和来回。(1)绝对运动1.还是在上图界面下，找到名为“ Fun ctio ns”的标签页2.对这个界面进行配置，首先选择运动方式，把下图红框内的 成 absolute。

13、start mode 改3.然后将 target position和 target velocity 写入值，如下图:4.然后点击start,轴就开始运动。运动会持续到当前位置在 然后便不会再动了。(2) 相对运动1 也是在functions下，与绝对运动不同点在于 start mode, 他不变。1000的位置选择relative,其2.点击start开始运行。与绝对运动的区别在于相对运动是在现有基础上, 再行进100（。这1000不再是位置而变成了长度。（3）来回运动1.来回运动是一种设定了两个端点并在这两个端点间运动的模式，首先将 start模式改成 reversing sequence

14、2.其他数据也不用改，但要注意和绝对，相对运动的区别。来回运动是在 两点间来回，所以不手动点stop，是不能让它停下来的。（4）耦合运动1首先，在上图界面里找到 coupli ng选项卡2.单击进入该选项卡002IrLtftrpolaLtion TyjChange Factor |3.先把主轴设好，选择axis2Mas ter/Slave CopplmgFarameter 4 :Tabl* Idl：DecoupleAb s.&lut 6AbsoluteMaster Axis：Coupling： Mode：Coupling Factor :Interpolate on. TypeSlav

15、e Offset:Mast*r Off5*t：Linear1000X0001000.0000Master AxisCoupling :Line &rChange FaettrCcupling factcr:Parwieter 4Table Id：LiiL&arSieve Offset:Waster Offset:boluteDecoupleHasttr/Slave 匚opplirtgCo up电GeneralSettizigsParameterDyrnaihi csOnlineFimctionsCouplingCompeiisationSetpoint4.选好主轴后右边的 co

16、uple字样的按钮也会从灰变黑，就可以耦合了。耦 合以后注意右上方的setpoint5. Setpoint里的值已经变成红色，此时相对 axisl进行手动运动已经无效。此 时要想让axisl动起来，只有主轴 axis2动才行。找到主轴 2的functions : start mode选为reversing sequenc参数参照上面来回运动部分。提醒：在离开axis1选中axis2的时候，不要忘了对axis2使能。 以上便是对电机的介绍和操作。运动控制介绍（程序编辑界面）1.本文开头所介绍的都是基于twin cat system ma nage做的，而且并不是非常 方便，需要手动才能让它运动，

17、而接下来要介绍的就是利用编程手段让轴 自己运动。2.首先要在PLC里新建项目，取名“ n ew projectl”。要做电机运动，光标 准库文件明显是不够的，所以首先要添加库。在新建好的 new projectl里 找至U library managert囹J性"1SYSTEMMOTIONPLCjU； ； new projectl j 5 new project _ External T 口 DUTs/ j GVLsjjf globalJ POUsJ MAIN 二 VlSUs面 Library M 、逾 PlcTask (P 區new projectlSAFETY3 +I 卜双击进入

18、Name+ *ja Tc2_Standard, 3h20.0 (Beckhoff Automation GmbH)+ *西 TcZ-SyEtem, (Beckhoff Autamation GmbH)+ Tc3_Ihterface5P 3.2.0,i :'Eecklicff Automation GmbH)+ *fiS Tc3-lodule, 3.2.D.0 Beckhoff Automation GmbH)点击 add libraryjjj Add LibraryLibrary i PlacehoderI II II I I Hill IConpany:(Al com

19、painies；* -' Cam ni unicat ion二t QataAccess9=- Intern - Motion*J7* SystemAd<j libr酊 y Pi日 t 亡holders, “Library ipciMitorv，二SYSTEMMOTIONPLCnew prDjectlExternal TU DUT$扌 i_j GVLsN global* apou$n MAINVJSUshrLibrary MPlcTask (P0 new project!a 寸 SAFETY 冠C+ +Solution Exp.! Class ViewD血id.Find/ Grou

20、p by category|: Display all versions ：foexperts only)Library Repository.找到motion并展开Cancel匍 Add LibraryLforary PlaceholderCompany: (All campanieE)I ® ±-©；： Math*it：< Mot ton* J： Caninung®!： CNC®=- _®=z DriveQ=+Flying SawNTT匚二 UT®=- PTP句 Tc2 M C2 池卫贞 BeMoffAatomaS

21、an 6MiJ Tc2_NC “罠代代细心円盘甲&比!谆PTPJ Group by category |: Display 制 versions (foexperts only)De tells.Find,"Library Repository.OKCancel添加完后如图:找到PTP里的TC2_MC2的库文件，并点击ok结束Name+ Tc2_Stardard7 3rZ.O.O (Be-ckhcff Automation GmbH)+ 亠回 Tc2_5ystcTTi, 3.2.0 CBeckhoff Automatior GmbH)i 鼻 個 Tc3_Inte

22、rface5r 3.20 (Beckh off Automation GmbH)Tc3Woduler 3.2.00 CBeckhoff Autorratian GmbH)ddcl libar¥“，PrauertiFS,-,Remo 泊ibsrYT¥ toeHood libd¥Plac 亡De tai Is 直| SYSTEM 迢 MOTION11“ 価 Tc2_MC2r (Beckhoff Automatio n GmbH JData typesGlobal variablesPOUSVersionibrar” rFpositcir*，.戛 new

23、 projectl j new project!t> 口 External T立 DUTs亠 a gvl?global： z POUs 圖 MAIN VISUsLibrary M； PlcTask (?|lj new projedl 画 SAFETY feic+* |rtf匚¥ Solution Exp,“認匚la&s View这样一来就可以添加twincat2中的运动控制的功能块了LIGVL0SUs匚utXClass View3.我们需要一个全局变量定义的是PLC中的axisl和axis2用来和 motion中的axisl和axis2连接起到了用程序控制轴的作用。在P

24、LC下找到GVLsI GVLs Fnldsr Prnn杆rti甘电POU.OUT.Interface.*POU for implicit che eks.VisuaJizaticn.H._j New Folder4.添加 global variable listReferenced Task.凶 New Item.- Existing Item.并右击Ctrl+ Shitft+AShift+Alt-bA匚 Import PLCopenXML.,. 辰 Export PLCopenXML.nRenannePropertiesAlt+EnterDeleteCtri+XCtrl+Cn 叭 proje

25、i PIcTask (PIf projedlGlobal Variable List.Sclutiorr 1TwinCA.T Projects圉TwinCAT Projects曲SYSTEM motion PLC new projectl圍 new prqectl i> _j External Tj 3 DUTsAdd Global Variable ListCreate 3 new global variable listOpenCancelSolution 'Twin匚AT Projects J| TiivinCAT Project3 t> SYSTEM> 函 M

26、OHONJ弹出对话框，取名为globalH PLC山 闭 new project】j 自 new projectlExternal T) _J DUTsj二 bVLsN Gobd鼻二 POUsgl MAIN (VISUs辺 Library- Minew projei 隆(PInr在GVLs文件下会多出之前定义的全局变量 globalYAR_GLQBALaxisl,6.在user-defined Type里找到Tc2_MC2。展开后找到datatypes再次展开就 看到一个名为axis reference勺文件夹，展开就有我们要的axis_ref功能块了。上图为选中该全局变量后左边出现的变量定义

27、画面，定义变量名为 axis2 类型为 axis_ref.5.首先输入“ axis! ”然后按下F2NameTypeOriginAj+ .仃 nev；_projertl1 0 Tc2_MC2-_j Datatype;- 二 Ajds ReferenceApphcatouLibrarytc2_mc2f3,2,C.Q (beckhoff su.sEl AXIS, REFFUNCUON_BL(XKtc2_jJic2fJ.2M (beckhoff au.绎 ST_AtkA.+ _J Gearing+Homing十Motion+. Phasing+ Q Status and Para.+ Stepper

28、XIjiTb尸-”N M三三虫d亠TYPEtc2_rncZ32 隹 Q (beckhoff au .双击或单击ok选中EliD VML同样操作对axis2也一样。|VAR GLOBAC|axial:AXIS_REF; axisiAXISJREF； BUD VTkR定义完后应该如上图所示。7.接下来是 pic 中 axisl, axis2和 nc 中 axisl, axis2连接。在 new projectl 展 开的项目中找到 new project in sta nee，展开它后会有一个 in puts和一个 outputs，都是 pic task的。j 二 POUs|f MATN (PRG

29、)VISUsI® Library Manager new prqjectl.tmc i> 偉)PlcTask (PlcTasl(Cr globall,aKisl.lNcToH new projectl Instance 鼻 口 PlcTask Inputst丁 globall,aKis2.NcToT “ PlcTask OutputsJfr global 1.axisl+PkTof嗎/ globall.axis2,PlcTorSAFETY> +/O选中后左边会出现如下图所示的界面红框所示是我们要设置的地方。点击空白处左边的linked to字样的按钮弹出对话框如上图所示，

30、因为是对axisl进行设置nc和pic应该都是axisl才对，所以选上面这个。Axis2也对应设置就行。ADS Info：Full Hame： TIFC"mew project! new projectl Instanc'FlcTask Outputs glc设置完后，空白处会出现一排字。这说明已经配置好了。对其他三个接口也同样操作，结束后激活配置。8回到主程序，变量声明区里申明一个功能块，是电机使能的功能块。命 名为axis1_en首先输入功能块名字“ axis1_en'：然后按下 F2弹出输入助 手，在user-defined Types里找到之前添加的库文件的名

31、字TC2_MC2。找到POUs>Admi nistrative>Axis Functions>MC_Power,如图厂In put AssistantStandard Types NameTypgOrigin二User-defined Types+ Q nevcprojectlApp/ictronKeywords-H TC2_MC2Ubrsry闵 3.2.0,0 (bee* _) Datatype-_J POUsKT-AdministrativeEJ Axis Functions时 MC.PowerFUNCT2ON 8L<>Xtc2 f»c2f 3.20

32、 (bet崖HC_Ri&rfFUNCTJONJLOCK3.0.0 (brt|j M<LSetPcsitionFUNCTION_SLOCXtc2_fnc2, (bzdExtensionsQExternal Set Point Gfln?+IjQuliic. ahH Pflrflmptx*.HJ卜_ Insert with arguments. Insertith namespace prefix疋 Slmuctured view1/ Sh&w documenta toonDoamentation:；丄FUNCTION_0LOK MC_PowerAxisAX1

33、S_REFVAR_1N_OUT3EnableBOOLVAR-INPUTBEnable_PositiveBOOLVAR_MPirrEEndble NeqativeBOOLVARJNPUTEOKCancel点击ok或双击，在变量声明区中出现下图PROGRAM MAINVARaxis L_en: MCPower;EMD VAR在编程区按下F2,在Instanee Calls里就有刚才定义的功能块，axis1_en双击或点击ok选择此功能块，编程区出现如图情况PROGRAM MAINVARaxial en:MC Power;E»D VARriraxi31_en(Enable:= fEnahl

34、e_Positive:= rEnableJIegative:=, Override:« r BufferMode：-,Axis:= rStatus=> tBujy=> tAcriv=> tError=> , ErrorID=> );irr每一行变量的含义和twincat2基本相同，这里不一一介绍了，在twincat3的in formatio n system里 有详细介绍。 对变量定义完后如图：PROGRAM HAINVARaxil en:HC Poi/er?CaXldl UQ 二斑；BOOL；ENDJflLRtfr1011axisl_en(En.dtl

35、e: =asi3l_en_Giod ,Enat le_Foa i t ive: = TRUE,EnaMe色：,Ove ri'ide ： =1:.BufferMcde: = tAxist-axisl rSL.3 DtlS=> r耳尸*Act LV«=> rError=> rEctotID=> );9.接下来介绍点动的功能块，在变量声明区里输入“F2,在 user-definedTyp >Tc2_MC2>POUsaxis1_jog”然后按下 >moti on>ma nualmotionMC_JOG。o点击ok或双击添加到程序中PRD

36、GRAil XAIHaxial_en:MC_Fow«r;axi31_eii_cind: BOOL;闻巫JVARDoojmeritation:RJNCriON_BLOCK MC_JogCaned_ Int with arguments 0Slnuctured view1/ Show documentatKinrInput AssistantStandard Types ser-d efinedfyp es Keywords亠 NameTypeOrigin.>-(+Tc2_MC2Data typsJ POUs+Administrative-_J Motion+ O Gearing丰

37、 J Homiing"luJ Manual MotionLibrary化須 3.Q.Q (® MC_JogFUNCn0t4_8L(XX氓 3.0,0 f+ li+ O PointTo Point Motion+ 二 SuperpositionTr? StRnrisrril/力®Vtc2取"滋皿32*in二 Insert with namespace prefixAxisAXE.REFVAR_1N_OUTogForwardBOOLVAR-INPITTJogBackwardsBOOLVAJ5FLTTModeE_J&qModeVAR INPUT在编程区

38、末端按下F2,在Instanee Calls找到axis1_jogInput AEstmnttevies：terns：Variables區NairneTypeOriginModule Calls+ *axisl_enMC_Pows-Instance Clls+ taxisl_jogMCyoffFunction Blocks彳 0 new_projKtlAppiiC90CfiKeywords+ llTc2_MC2Librarytc2 mc2f 3.0.0 fbedchoff su.匚 onvers ionOp eratorsV Inswt with arguments_ Insert wi

39、77; name)ace prefixJ structured viewV Show ocurnentAbortDooinentation:axisljog: MC_Jog; (VAR)¥QKCaned加入后程序如下:LC1112131415IS1713192<l2123PROGRAM KS.INaxial_eniMC_Power; axi31_j g:MC_Jcg;axi31_en_cijd: BOOL;ENDJVARHlStatu3=> ,Busy=> rActive=> , Error«> r ErrorID=> ); ftxi31

40、_jog(JoForward:= L JogBacJcwarda := F Mode:= t Positions , Velocity:=, Acceleration: , Decele raticn: F Jerk:-, Axis:=,Done=> tBusy=> ,Active=> rnr对变量定义完后如下图:VARaai31_en:MC_Power; axis l_j og: MC_Jog;axisl_en_cnd: BOOL;axi31_j og_f: BOOL; axisl_j og_b: BOOL;END VAR1112131415161718L勺20232425

41、2 4 /23nrError=> fErrciID-> );axi3L_jog(Jo7Fcrward：«= axisl_j og_f, JogBackwards: =axi31_j o_b t Mode: =4K_J0QK>DE_C0NTINQUS, Position:= 丄J l tVelociLy:- IAcceleraci匸：,Deceleration:-,Jerk:= fAxis:=axi51 tDonc=> FBu3y=> tActive=> ,"ciriandAb arts d=> tError=> t与 Twin

42、cat2 样,做到这里，就需要jog mode也是五种，详见Login 丑 Starttwin cat3 in formatio n systemExpressionTypeValuePrepared valu，+* axislenMC_Povf.+ f axisljogMCJog厚 axisl_en_cmclBOOLFALSEt axislog_fBOOLFALSE> axisljog_bBOOLFALSE< |_ ntControlle:Feed FwFeed Bw由上图可以看到当axis1_en_cmc为false时，axisl并没有被使能ExpressionTypeValu

43、ePrepared valu，+* axisl,nMC_Povf.+ 即 axisl_jogMCJogi泸 aKisl_en_cmdBOOLTRUEt axisljogjBOOLFALSE> axislJog_bBOOLFALSE卜Enabli ngControlLe: s Fe&d Fw/ Fed Bw当 axis1_en_cmc变为 true时，axisl被使能。10. 接下来测试jog功能块。Type ValuePrepared va将axis1_jog_f置为true然后看axisl的参数变化。1415.4420Lag Distancemin Actual Velocit

44、y： mm/s60.00000 0000 (0. 000, 0 000)+ 導 axisl_enM 匚 _Pow.+ axisljDgMC Jog单 3xi51_en_CTTidBOOL® axisljog_fBOOL哪 axisljog_bBOOLrriFALSEExpression轴以设定的速度运动。11. 轴的停止和重置。首先调用功能块，在变量声明区输入“ axis1_stop:然后按下F2在TC2_MC2>POUs>moti onNamenert_pnojectl Tc2_MC2+ Datatypes-_J POUs卜 _j Admnistrabve-_J Mot

45、wn+ O Gearing+ _J Homing+ _J MsaujI Motion- O Point To Point Motion>po int to point moti onTypeApphtronLibrary>MC Halt。OriginFUNCTION BLOCK在编程区按下F2,在instanee Call里调用axis1_stop对参数命名调整如图对程序并先利用jog功能块让轴转动Q6541,1220Setpointmm6541.1220L-ag Di w t anc elmm Actual Veloci ty： mm/sSetpointimn/ s0. WOO

46、(C. WO. 0.000)&D, ODDO60.0000Override：%Total / Contrsl幻Error:100.0000 %2.T3 /0.00 %0 QOxO)EnablingStatus Qog )ReadyCalibratedHas JobCoiktroll- Feed FwStatus (phys) _Coupled Mode In Target Fos.In Foe RangeHOT MovingMoving FwNoting BwController Factor： im/s/oim1 r出Targe t Posit ion：nun0III I + |+

47、+F1F2 |F3F4Reference Velocity：2200IITarget Velocity：im*/e0Feed da<5* 1 ® *F5F6F8F9L-ag D i stancemm0.0000(0. WO, 0,000)Override：%100 0000 %10938.0000Actual Velcci ty； mm/w6, moIcital / Control幻0.00 / 0.00 %Setpointmm J10S33?0000Setpointiwn/s0.0000Error:0 00x0)StetuM (phys.)EnablingReady CalibrfatfdHu JobHOT Moving Moving FwNcviitg Bw_Ccupl«d ModeIn Target Fos. J. In P&s. Ran酢Contrcllti Feed FvCtatrcller KFcter:nun