《运动控制技术及应用》课件 项目4-任务1 运动控制模块初识

2025/3/201【任务目标】通过学习实训室的伺服驱动器和简单运动控制模块，掌握运动控制模块的有关基本知识，会工程工具的使用。2025/3/202【任务目标】本任务以FX5-40SSC-S简单运动控制模块为学习内容，通过学习，达成以下教学目标。1.知识目标（1）了解FX5U-40SSC简单运动模块；（2）熟悉MR-JE-10B伺服放大器；（3）理解插补控制概念2.技能目标（1）掌握利用工程工具进行程序的编写方法；2025/3/203【任务分析】本任务在认识三菱FX5-40SSC-S简单运动控制模的基础上。利用该模块的插补功能和GXWORKS3对简单运动模块进行系统配置设定、参数设定、定位数据设定等操作实现控制程序的编写。通过教师的讲授以及引导学生学会查阅有关资料来完成本任务。

2025/3/204【知识准备】一.FX5U-40SSC简单运动模块认识1.模块结构2025/3/205【知识准备】一.FX5U-40SSC简单运动模块认识2.性能规格控制轴数4轴运算周期1.777ms插补功能2轴、3轴、4轴直线插补2轴圆弧插补控制方式PTP(PointToPoint)控制、轨迹控制(直线、圆弧均可设置)速度控制、速度/位置切换控制、位置/速度切换控制、速度/转矩控制控制单位mm、inch、degree、pulse定位数据600数据/轴定位定位方式PTP控制：增量方式/绝对方式速度/位置切换控制：递增方式/绝对方式位置/速度切换控制：增量方式轨迹控制：增量方式/绝对方式定位范围绝对方式时-214748364.8～214748364.7(μm)-21474.83648～21474.83647(inch)0～359.99999(degree)-2147483648～2147483647(pulse)增量方式时-214748364.8～214748364.7(μm)-21474.83648～21474.83647(inch)-21474.83648～21474.83647(degree)-2147483648～2147483647(pulse)速度/位置切换控制(INC模式)、位置/速度切换控制时0～214748364.7(μm)、0～21474.83647(inch)0～21474.83647(degree)、0～2147483647(pulse)速度/位置切换控制(ABS模式)时0～359.99999(degree)速度指令0.01～20000000.00(mm/min)、0.001～2000000.000(inch/min)0.001～2000000.000(degree/min)、1～1000000000(pulse/s)加速度处理梯形加减速、S形加减速外线连接方式26针连接器手动脉冲器/INC同步编码器输入最大频率差分输出型最大1Mpulse/s集电极开路型最大200kpulse/s2025/3/206【知识准备】一.FX5U-40SSC简单运动模块认识3.功能（1）原点复位控制（2）主要的定位控制（3）高级定位控制（4）手动控制4.外部输入信号用连接器的信号排列针排列(从模块正面看的情况下)引脚编号信号名引脚编号信号名

1无连接14无连接2SG信号接地15SG信号接地3HA手动脉冲器/INC同步编码器A相/PULSE16HB手动脉冲器/INC同步编码器B相/SIGN4HAH17HBH5HAL18HBL6无连接19无连接72082192210EMI紧急停止输入信号23EMI.COM紧急停止输入信号公共端11DI1外部指令信号/切换信号24DI2外部指令信号/切换信号12DI325DI413COM公共端26COM公共端2025/3/207【知识准备】二.MR-JE-10B伺服放大器1.功能MR-JE-10B伺服驱动器与前面介绍的MR-JE-10A基本差不多。但MR-JE-10B与上位机控制器（PLC或运动控制模块等）采用了光纤通讯连接，MR-JE-_B伺服驱动器是通过控制器和高速同步网络SSCNETⅢ/H连接。伺服放驱动器直接从控制器读取指令，驱动伺服电机。SSCNETⅢ/H通过采用SSCNETⅢ光缆保持了很强的噪声耐性，并且实现了全双工150Mbps高速通信。控制器和伺服驱动器之间可以实现大量数据的实时通信。伺服电机的信息可以储存到上一级信息系统，也可以用于控制。2025/3/208【知识准备】二.MR-JE-10B伺服放大器2、结构编号名称、用途1显示部。在3位7段的LED中显示伺服的状态及报警编号。2轴选择旋转开关（SW1）。设定伺服放大器的轴编号。3USB通信用连接器（CN5）。与计算机连接。4输入输出信号连接器（CN3）。连接数字输入输出信号。5电池用连接器（CN4）。连接绝对位置数据保持用电池。6电池座。请放置绝对位置数据保持用电池。7SSCNETⅢ电缆连接用连接器（CN1A）。连接伺服系统控制器或前轴伺服放大器。8SSCNETⅢ电缆连接用连接器（CN1B）。连接后轴伺服放大器。最终轴时，请加上端盖。9额定铭牌10编码器连接器（CN2）。连接伺服电机编码器。11电源连接器（CNP1）。连接输入电源、内置再生电阻、再生选件及伺服电机。12充电指示灯。主电路存在电荷时亮灯。亮灯时请勿进行电线的连接和更换等。13保护接地（PE）端子、接地端子2025/3/209【知识准备】二.MR-JE-10B伺服放大器3.与外围设备的连接2025/3/2010【知识准备】二.MR-JE-10B伺服放大器4.信号和接线2025/3/2011【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序使用简单运动模块进行定位控制所需的程序创建主要有两种方式一是通过GXworks3软件里面的工程工具进行，一是完全的通过程序来进行。通过工程工具可以设置参数、定位数据、块启动数据以及伺服参数。建议尽量通过工程工具进行创建设置；通过程序进行设置的情况下，将需要使用大量的程序及软元件，因此复杂且延长扫描时间；此外，连续轨迹控制或连续定位控制中改写定位数据的情况下，应提前4组进行改写。否则，将被作为数据未改写处理。下面以轴1为例进行程序创建步骤说明。（1）对简单运动模块设置的系统配置设定、参数设置进行初始设置。（2）设置简单运动模块设置的定位数据。（3）控制程序编写2025/3/2012【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序1.初始设置内容初始设置内容主要是通过工程工具，进行系统配置、参数设置、伺服参数设置。（1）系统配置。2025/3/2013【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序1.初始设置内容初始设置内容主要是通过工程工具，进行系统配置、参数设置、伺服参数设置。（2）参数设置。参数主要包括通用参数、基本参数、详细参数、原点回归参数、扩展参数等，每类参数中有包含若干个具体的参数。常见参数功能含义如表所示。参数号功能含义Pr.1单位设置；0:mm，1:inch，2:degree，3：pulsePr.2每转脉冲数Pr.3每转移动量Pr.4单位倍率Pr.7启动偏置速度Pr.8速度上限限制Pr.9加速时间Pr.10减速时间Pr.22输入信号（上下限位、近点狗、停止）逻辑选择；0：负逻辑，1：正逻辑Pr.43原点回归方式；0:近点狗型，4:计数型①，5：计数型②，6:数据设定型，7：原点信号检测型Pr.44原点回归方向；0：正方向，1：负方向Pr.45原点地址Pr.46原点回归速度Pr.47爬行速度Pr.48原点回归重试Pr.50 近点狗ON后的移动量Pr.51原点回归加速时间Pr.52原点回归减速时间Pr.82强制停止有效/无效；0：有效，1：无效Pr.116上限位FLS信号输入类型；1：伺服放大器，2：缓冲存储器Pr.117下限位RLS信号输入类型；1：伺服放大器，2：缓冲存储器Pr.118DOG信号输入类型；1：伺服放大器，2：缓冲存储器Pr.119STOP信号输入类型；1：伺服放大器，2：缓冲存储器2025/3/2014【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序1.初始设置内容初始设置内容主要是通过工程工具，进行系统配置、参数设置、伺服参数设置。（2）参数设置。基本参数、原点回归参数2025/3/2015【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序1.初始设置内容初始设置内容主要是通过工程工具，进行系统配置、参数设置、伺服参数设置。（3）伺服参数设置2025/3/2016【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序2.设置定位数据（1）运行模式0：定位结束；仅执行指定的定位数据，并结束定位。1：连续定位控制；在执行完指定的定位数据后暂停，然后执行下一个定位数据。2：连续轨迹控制；在执行指定的定位数据后，将不减速停止，而连续执行下一个定位数据。2025/3/2017【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序2.设置定位数据（2）控制方式控制方式有很多种，这里只列举了常用的方式，其他方式参见相关手册。01h：1个轴的线性控制（ABS绝对值）；使1个轴进行从起点地址(当前的停止位置)开始到指定位置为止的定位控制。指定位置为绝对坐标值形式。02h：1个轴的线性控制（INC相对值）；使1个轴进行从起点地址(当前的停止位置)开始到指定位置为止的定位控制。指定位置为对于坐标值形式。03h：1个轴的进行起点地址(当前的停止位置)开始的指定移动量（定长进给）的定位控制。04h/05h:1个轴进行速度控制（正转/反转）。0Ah：2个轴的线性插补控制（ABS绝对值）。0Bh:2个轴的线性插补控制（INC相对值）。0Ch:2个轴的线性插补控制（定长进给控制）。0Dh：圆弧插补，辅助点指定的圆弧插补控制（ABS绝对值）。0Eh:圆弧插补，辅助点指定的圆弧插补控制（INC相对值）。2025/3/2018【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序2.设置定位数据（3）插补对象轴当在插补控制方式时，才会出现插补对象轴的选项，根据是2轴还是3轴插补选择插补对象轴的编号。（4）加/减速时间设置定位时定位速度的加/减速时间。（5）定位地址设定定位控制目标值的地址，其单位根据Pr1设定的值分别为mm、inch、degree、pulse。（6）圆弧地址只有在控制方式为圆弧插补时才可以进行圆弧地址的设置，可以进行圆弧辅助点或圆弧中心地址的设置。（7）指令速度用预设定在定位过程中指令执行的速度大小。2025/3/2019【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序2.设置定位数据（3）插补对象轴当在插补控制方式时，才会出现插补对象轴的选项，根据是2轴还是3轴插补选择插补对象轴的编号。（4）加/减速时间设置定位时定位速度的加/减速时间。（5）定位地址设定定位控制目标值的地址，其单位根据Pr1设定的值分别为mm、inch、degree、pulse。（6）圆弧地址只有在控制方式为圆弧插补时才可以进行圆弧地址的设置，可以进行圆弧辅助点或圆弧中心地址的设置。（7）指令速度用预设定在定位过程中指令执行的速度大小。2025/3/2020设置项目(轴1定位数据)设置值(定位数据No.1)设置值(定位数据No.2)设置值(定位数据No.3)运行模式0:结束控制方式01h:ABS直线11轴的直线控制(ABS)06h:正转：速度/位置速度/位置切换控制(正转)08h:正转：位置/速度位置/速度切换控制(正转)插补对象轴

加速时间No.0:1000减速时间No.0:1000定位地址-20000pulse25000pulse10000pulse圆弧地址É指令速度1000pulse/s2000pulse/s1000pulse/s停留时间300ms0ms300msM代码984300【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序2.设置定位数据示例：在图示中对轴1的定位数据进行设置，一共有3个定位数据，每一个定位数据的定位控制方式和其他参数各不相同，如表所示。2025/3/2021【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序3.控制程序编写（1）机械原点复归的执行2025/3/2022【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序3.控制程序编写（2）使用了轴1的1轴直线控制的执行2025/3/2023【知识准备】三.FX5U-40SSC简单运动模块创建程序3.控制程序编写（3）JOG运行的执行2025/3/2024【任务实施】工程工具使用建立新工程，在模块配置图中添加FX5U-32MRCPU模块和FX5-40SSC-S简单运动控制模块。2025/3/2025【任务实施】工程工具使用运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2026【任务实施】工程工具使用运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2027【任务实施】工程工具使用运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2028【任务实施】工程工具使用运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2029【任务实施】工程工具使用第二步：运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2030【任务实施】工程工具使用