采用传动编码器做位置检测.doc

采用传动编码器做位置检测的方法当传动配备了编码器作为速度反馈元件时，其编码器信号可以（通过Profibus）上传到上级控制器用来做位置检测信号，从而可实现闭环位置控制。本文说明采用6SE70交流变频传动时利用传动编码器进行位置检测的方法。采用本方法进行位置检测，在上级控制器(PLC)侧的感觉就像使用一个多圈绝对位置编码器，只不过象增量型编码器一样，每次上电都需要进行一次位置检测的初始化。采用本方法可以节省去独立的位置检测元件，有助于简化系统硬件配置，减少故障点。一相关传动功能图：编码器信号检测功能图见传动功能图第250页图中我们所关心的部分是速度反馈信号的选择器。传动参数P 130用来选择速度反馈信号的源。选择器输出为电机轴的角度存放于连接器K90及KK120，对应的只读参数为r186及r185。传动参数P172用于指定作为位置设定值（如设置初始角度）的连接器。注：1)角度显示仅在P13015、16时有效。（15“带零通道的脉冲编码器”16“带零通道和控制通道的脉冲编码器”）2) K连接器对应16位数据(Word)，KK连接器对应32位数据(DWord)。二电机轴位置检测角度的表示方法：K0090（r186）为电机/编码器轴的机械角度值。单精度正整数，单位为1/65536周，即每一个数代表360/65536=0.005493度。对应回转一周的计数值为065535即16进制的0000FFFF。（00000，8000H180，FFFF359.995）。当电机由零位置正向旋转时K0090由0向FFFF变化，当电机由零位置反向旋转时K0090由FFFF向0变化。KK120（r185）为电机/编码器转动多圈后的总角度值。双精度正整数，单位为1/65536周（同K0090）。KK120的低字（低16位）为一圈内的角度，其值同K0090；高字（高16位）为圈数。圈数的计数范围为065536圈即16进制的0000FFFF。当电机由零位置正向旋转时圈数由0向FFFF变化，当电机由零位置反向旋转时圈数由FFFF向0000变化。三PROFIBUS通讯设定如果定义Profibus通讯状态字PZD第7个字为角度，第8个字为圈数，则在转动装置侧设定： P734.07=120即状态字7的来源指向双精度连接器KK120，低位占第7个通讯字，高位占第8个通讯字。以上设定保证了传动送至PLC的第7个字是编码器的角度，第八个字是编码器的圈数。四位置检测值的改写位置控制的实际应用需要对位置检测值进行改写，以完成诸如位置标定，位置计数清零之类的操作。改写位置通过改变P172所指连接器的值实现：位置设定值来自P172所指向的连接器。传动系统随时监测该连接器值的变化，当该位置设定值发生改变时，新的位置（角度）值将被赋到选择器输出，此后位置检测将从该新的位置值开始计算。如果P172所指定的连接器是单字（Kxxxx）则上述位置改写只影响K90（r186）及r185的低字；如果P172所指定的连接器是双字（KKxxxx）则上述位置改写将影响整个KK120（r185）的高低字发生变化。由于只有P172所连接的值发生变化时才能够把新的角度值赋到选择器的输出，因此要确保将位置检测值改写到某一特定值，必须先写入一个不一样的值，然后再写入所要写的值。五位置控制的清零方法举例：本示例使用控制字2的第7位（B3406）做清零的触发信号，将其连接至一个定时器功能块，由清零触发信号的上升沿产生一个宽度为100毫秒的脉冲。脉冲到来时其高电平将0.001写入位置值，随后当脉冲结束时其低电平将0写入位置值；由此完成清零过程，新的角度值从0开始。位置清零系统连接示意图见图2，相关的参数设置见表1。图2：位置清零系统连接示意图表1：位置清零有关参数设置表参数号设定值设定说明定时器：U3083406定时器输入连接至控制字2第7位B3406U3090.01定时器延时时间设定为0.01秒U3103设置定时器工作模式为脉冲模式U952.167此模块在T7时间片执行，(扫描周期32ms)模拟量切换开关：U178540模拟量切换开关的控制信号来自定时器输出B540（开关量）U179.1415模拟量切换开关的输入1 指向KK415，来自固定设定值U015U179.2416模拟量切换开关的输入2 指向KK415，来自固定设定值U016U950.877此模块在T7时间片执行，(扫描周