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首页《AM600系列可编程逻辑控制器编程手册(运动控制篇)》)-20181112试用版.pdf
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前 言
前 言
首先感谢您购买使用汇川技术开发生产的 AM600/AC700/AP700/AC800 系列可编程逻辑控制器及扩展模块,
并使用 InoProShop 编程软件!
●
面向的用户
本手册面向对 AM600/AC700/AP700/AC800 系列 PLC 进行运动控制相关功能配置、编程和调试的技术人员。
读者需要具备一定的自动化和 PLC 知识。
本文档将 AM600/AC700/AP700/AC800 系列 PLC 统称为中型 PLC
●
主要内容
第 1 章 简介 PLCopen 规范
第 2 章 简单介绍中型 PLC 运动控制应用系统组成
第 3 章 介绍中型 PLC 运动控制程序的组成
第 4 章 介绍中型 PLC 运动控制程序执行机制
第 5 章 介绍中型 PLC 用户程序的应用编程
第 6 章 详细解析中型 PLC 常用 MC 指令详解
第 7 章 介绍多轴 CNC 轨迹插补的运动控制编程
第 8 章 介绍提高轨迹控制精度的方法
第 9 章 描述仿真与调试相关操作
第 10 章 附录内容,含 IS620N 支持的原点回归模式、IS620N 支持的 CiA402 常用数据对象速查表、和中型
PLC 错误代码说明
在使用本软件之前,应仔细阅读本手册以及本手册,同时在充分注意安全的前提下正确操作。
●
软件环境
●
术语和缩略语
术语 / 缩略语 说明
InoProShop
中型 PLC
的编程软件
Gateway 本手册中代表
中型 PLC
的专用通讯服务
PLC Programmable Logic Controller(可编程控制器的简称)
●
版本更新记录
变更时间 版本号 变更说明
2017 年 5 月 A00 第一版发行
2018 年 8 月 A01 第二版发行
目录
前 言 .................................................................................................................................
1
一、PLCopen 规范简介 ...................................................................................................
8
二、AM600 运动控制应用系统组成 ................................................................................
10
三、AM600 运动控制程序的组成 ....................................................................................
12
3.1 AM600 的用户程序结构 ........................................................................................................
12
3.1.1 AM600 的用户程序组成 .............................................................................................................................
12
3.1.2 AM600 中的任务类型 .................................................................................................................................
13
3.1.3 用户程序由多个 POU 组成的好处 .............................................................................................................
14
3.1.4 用户程序如何同时做到逻辑控制与运动控制 .............................................................................................
14
3.2 一个简单的用户程序的编写调试过程 ..................................................................................
15
3.2.1 新建工程 ....................................................................................................................................................
15
3.2.2 编写功能处理的 POU .................................................................................................................................
17
3.2.3 电机参数的设置 .........................................................................................................................................
19
3.2.4 跑马灯控制逻辑的编写 ..............................................................................................................................
20
3.2.5 将变量与硬件输出端口关联 .......................................................................................................................
21
3.2.6 用户程序编译排错 .....................................................................................................................................
22
3.2.7 监控用户程序的运行 ..................................................................................................................................
22
3.2.8 编写一个 AM600 运动控制工程的典型步骤总结 .......................................................................................
23
四、AM600 运动控制程序执行机制 ................................................................................
26
4.1 AM600 用户工程中的任务与配置 .........................................................................................
26
4.2 EtherCAT 总线网络的数据流分析 ........................................................................................
28
4.3 AM600 与伺服从站的通信数据流程 .....................................................................................
31
4.3.1 控制信息流程步骤说明 ..............................................................................................................................
31
4.3.2 CiA402 数据对象字典与伺服驱动器常用对象 ...........................................................................................
34
4.3.3 伺服轴电机参数的配置 ..............................................................................................................................
48
4.3.4 EtherCAT 网络状态初始化与管理..............................................................................................................
50
4.3.5 AM600 与伺服轴及 IO 端口控制数据刷新 .................................................................................................
52
4.4 MC 运动控制数据的传送时序 ...............................................................................................
54
4.5 AM600 执行 MC 功能块的处理机制: ..................................................................................
54
4.5.1 AM600 对伺服的运动命令,采取周期同步位置的控制模式 .....................................................................
54
4.5.2 伺服轴的数据结构 .....................................................................................................................................
55
4.5.3 伺服轴的状态及转移规则 ..........................................................................................................................
56
4.5.4 MC 功能块的执行逻辑:............................................................................................................................
57
4.5.5 不同优先级任务 POU 之间的数据交互 ......................................................................................................
58
五、AM600 用户程序的应用编程 ....................................................................................
62
5.1 单轴 MC 定位的运动控制编程 ..............................................................................................
62
5.1.1 AM600 运控应用的编程要点提醒 ..............................................................................................................
62
5.1.2 单轴控制常用的 MC 功能块 .......................................................................................................................
62
5.1.3 MC 指令与 PDO/SDO 配置 ........................................................................................................................
63
5.2 多轴 CAM 凸轮同步的运动控制编程 ....................................................................................
64
5.2.1 凸轮运行的主要功能块说明 .......................................................................................................................
65
5.2.2 当主轴和从轴都为相对位置模式时的运行特点 .........................................................................................
67
5.2.3 当主轴为绝对位置模式,从轴为相对位置模式 .........................................................................................
68
5.2.4 当主轴为相对对位置模式,从轴为绝对位置模式 .....................................................................................
69
5.3 凸轮表的周期模式特点 .........................................................................................................
69
5.3.1 CamIn 运行的 Oset 功能 .........................................................................................................................
70
5.3.2 凸轮运行中的主轴 MasterScaling 计算 ....................................................................................................
70
5.3.3 凸轮运行中的从轴 SlaveScaling 计算 .......................................................................................................
71
5.3.4 凸轮运行中的 Oset、Scale 使用特性与注意事项 ...................................................................................
72
5.3.5 凸轮运行状态的退出 MC_CamOut 功能块 ...............................................................................................
72
5.4 凸轮主轴相位调整 MC_Phasing 功能块 ..............................................................................
72
5.5 凸轮表设计与其数据结构 .....................................................................................................
73
5.5.1 凸轮表的特点 .............................................................................................................................................
73
5.5.2 CAM 凸轮表的输入方法 ............................................................................................................................
74
5.5.3 CAM 凸轮表的内部数据结构与数组 ..........................................................................................................
75
5.5.4 CAM 凸轮表的引用与动态切换 ..................................................................................................................
76
六、常用 MC 指令详解 ....................................................................................................
78
6.1 单轴指令 ...............................................................................................................................
78
MC_AccelerationProle ....................................................................................................................................
78
MC_Halt..............................................................................................................................................................
80
MC_Home ..........................................................................................................................................................
82
MC_MoveAbsolute.............................................................................................................................................
84
MC_MoveAdditive .............................................................................................................................................
89
MC_MoveRelative ..............................................................................................................................................
92
MC_MoveSuperImposed ..................................................................................................................................
94
MC_MoveVelocity ..............................................................................................................................................
96
MC_PositionProle ...........................................................................................................................................
98
MC_Power ........................................................................................................................................................
100
MC_ReadActualPosition .................................................................................................................................
102
MC_ReadAxisError ...........................................................................................................................................
103
MC_ReadBoolParameter ................................................................................................................................
104
MC_ReadStatus ...............................................................................................................................................
106
MC_ReadParameter ........................................................................................................................................
108
MC_Reset .........................................................................................................................................................
110
MC_Stop ...........................................................................................................................................................
111
MC_VelocityProle ..........................................................................................................................................
113
MC_WriteBoolParameter ................................................................................................................................
115
MC_WriteParameter ........................................................................................................................................
117
MC_AbortTrigger .............................................................................................................................................
118
MC_ReadActualTorque ...................................................................................................................................
119
MC_ReadActualVelocity ..................................................................................................................................
120
MC_SetPosition ...............................................................................................................................................
121
MC_TouchProbe ..............................................................................................................................................
122
SMC_MoveContinuousAbsolute ....................................................................................................................
124
SMC_MoveContinuousRelative ......................................................................................................................
126
MC_Jog ............................................................................................................................................................
128
SMC_Inch .........................................................................................................................................................
130
SMC3_PersistPosition .....................................................................................................................................
132
SMC3_PersistPositionSingleturn ...................................................................................................................
134
SMC3_PersistPositionLogical .........................................................................................................................
136
SMC_Homing ...................................................................................................................................................
138
6.2 轴组指令 ( 主 / 从轴指令 ) ...................................................................................................
143
SMC_CamRegister ...........................................................................................................................................
143
SMC_GetCamSlaveSetPosition ......................................................................................................................
146
SMC_GetTappetValue .....................................................................................................................................
148
MC_CamTableSelect .......................................................................................................................................
150
MC_Camin ........................................................................................................................................................
152
MC_CamOut.....................................................................................................................................................
165
MC_GearIn .......................................................................................................................................................
168
MC_GearOut ....................................................................................................................................................
170
MC_GearInPos .................................................................................................................................................
172
MC_Phasing .....................................................................................................................................................
178
SMC_CAMBounds ............................................................................................................................................
181
SMC_CAMBounds_Pos ....................................................................................................................................
183
SMC_WriteCAM ................................................................................................................................................
184
SMC3_PersistPosition .....................................................................................................................................
187
SMC3_PersistPositionSingleturn ...................................................................................................................
189
SMC_CheckAxisCommunication ....................................................................................................................
191
SMC3_PersistPositionSingleturn...................................................................................................................
193
SMC_FollowPosition .......................................................................................................................................
195
SMC_FollowPositionVelocity ..........................................................................................................................
200
SMC_FollowVelocity ........................................................................................................................................
202
SMC_FollowSetValues ....................................................................................................................................
204
SMC_SetControllerMode ................................................................................................................................
205
SMC_CheckLimits ............................................................................................................................................
207
SMC_CheckAxisCommuication ......................................................................................................................
210
SMC_GetMaxSetAccDec ..................................................................................................................................
212
SMC_GetMaxSetVelocity .................................................................................................................................
214
MC_GetTrackingError ......................................................................................................................................
216
SMC_InPosition ...............................................................................................................................................
218
SMC_ReadSetPosition ....................................................................................................................................
221
SMC_SetTorque ...............................................................................................................................................
222
SMC_BacklashCompensation ........................................................................................................................
223
SMC_AxisDiagnosticLog..................................................................................................................................
225
SMC_ChangeGearingRatio .............................................................................................................................
228
SMC_ReadFBError ...........................................................................................................................................
230
SMC_ClearFBError ...........................................................................................................................................
233
七、多轴 CNC 轨迹插补的运动控制编程 ......................................................................
235
7.1 AM600/AC700/800/900 控制器支持的 CNC 功能 ...............................................................
235
7.2 AM600/AC700/800/900 控制器 CNC 编程概念 ..................................................................
235
7.3 控制器支持的 G 代码指令集 ...............................................................................................
236
7.3.1. 插补运动类 G 代码 ..................................................................................................................................
237
7.3.2. 执行等待类 G 代码 ..................................................................................................................................
237
7.3.3. 模式切换类 G 代码 ..................................................................................................................................
237
7.3.4. 变量修改与条件跳转 G 代码 ...................................................................................................................
237
7.3.5. 系统坐标转换类 G 代码 ..........................................................................................................................
237
7.3.6. 运行预处理类 G 代码 ..............................................................................................................................
238
7.4 G-code 代码编程语法 .........................................................................................................
238
7.4.1 线性插补 G01 指令的举例:....................................................................................................................
238
7.4.2 圆弧插补 G02/G03 指令的举例 ...............................................................................................................
239
7.4.3 椭圆插补 G08/G09 指令的举例 ...............................................................................................................
240
7.4.4 抛物线插补 G06 指令的举例....................................................................................................................
241
7.4.5 样条插补的 G05/G10 指令举例 ...............................................................................................................
242
7.4.6 定位指令 G0/G92 指令的说明 .................................................................................................................
243
7.5 控制器支持的轴类型及其运行特点 ....................................................................................
244
7.6 G-Code 程序的 M 辅助指令 ...............................................................................................
246
7.7 G-Code 程序的 H 辅助指令 ................................................................................................
246
7.8 轨迹的圆滑与倒角处理 ........................................................................................................
247
7.9 轨迹的刀具补偿处理 ...........................................................................................................
248
7.10 G 代码指令的模式特性 ......................................................................................................
249
7.11 G 代码程序轨迹的输入与编辑 ...........................................................................................
250
7.11.1 在 InoProShop 中编写 G-Code 程序 ...................................................................................................
250
7.11.2 导入 DXF 格式文件的设计图形 ..............................................................................................................
251
7.11.3 在 InoProShop 中编辑轨迹程序 ..........................................................................................................
252
7.11.4 借助 CAM 软件生成轨迹程序 ................................................................................................................
254
7.12 G-Code 程序的编译处理 ..................................................................................................
255
7.12.1 CNC 轨迹曲线的描述形式与编译格式 ...................................................................................................
255
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刹那坤
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