TwinCAT-CNC-入门教程

1、TwinCAT CNC 入门教程CNC轴Dynamics参数设置功能介绍：轴的动态特性（Dynamics）其实主要就是值的轴的加减速。在NC中也有类似的设计界面，在轴的Dynamics界面里。在Beckhoff的NC中加速度曲线的类型是7段最优化，这个是不能选择的。而CNC中加速度曲线的类型是可以选择的，常用的是阶跃，梯形或者S型。CNC中轴的Dynamics主要由两个部分组成，加速度和加速的上升时间（达到加速需要的时间）。下面我们主要最常用的介绍梯形和S型加速度曲线，阶跃响应加速度曲线具有无限大的Jerk，对机械冲击比较大，一般不使用。有一个需要指明梯形和S型加速度曲线除了P-CHAN-00

2、071参数设置的不一样外，其他的完全一致。S型加速度曲线是对梯形加速曲线的一个自动优化。CNC的配置参数说明：0.注意：单位的说明速度：um/s位置或距离：0.1um加速度：mm/s2百分比：0.1%时间：us1.ScalingFactor的计算：与NC中scalling factor只有一个小数组成不同，CNC中是两个数的比值，一个是脉冲数，一个就是实际的运动距离。参数号参数名值说明P-Axis-00234getriebe0.wegaufz1048576脉冲数P-Axis-00233getriebe0.wegaufn10000实际运动距离0.1um2（Channel 参数）默认的加减速pro

3、file的选择参数号参数名值说明P-CHAN-00071prog_file20直线，1梯形，2，sine quadratic3.梯形和S型曲线加减速调整参数下面的这组参数是给G01-03使用的。参数号参数名值x说明P-AXIS-00001getriebe0.slope_profil.a_beschl1000加速度值(G01-03)mm/s2P-AXIS-00002getriebe0.slope_profil.a_brems1000减速度值(G01-03)mm/s2P-AXIS-00201getriebe0.slope_profil.tr_min30000最小上升时

4、间usP-AXIS-00196getriebe0.slope_profil.tr_beschl_zu30000加速度上升时间usP-AXIS-00195getriebe0.slope_profil.tr_beschl_ab30000加速度下降时间usP-AXIS-00198getriebe0.slope_profil.tr_brems_zu30000减速度上升阶段usP-AXIS-00197getriebe0.slope_profil.tr_brems_ab30000减速度下降阶段us4.G00加减速使用自己独立的加减速参数，跟G01-03的不同参数号参数名值说明P-AXIS-00004get

5、riebe0.slope_profil.a_grenz1000G00加速度P-AXIS-00200getriebe0.slope_profil.tr_grenz30000G00加减速时间5.进给保持加速度注意:进给保持的加速度如果设置的没有比G00大，那么就会用G00的加速度。P-AXIS-00053getriebe0.slope_profil.a_feedh1000进给保持加速度, 默认与G00一致P-AXIS-00081getriebe0.slope_profil.tr_feedh30000进给保持上升时间,默认与G00一致6.回参的速度值参数号参数名值说明P-AXIS-0021getri

6、ebe0.vb_reflow20000回参慢速um/sP-AXIS-00219getriebe0.vb_refmax200000回参快速um/sP-AXIS-00152getriebe0.pos_refpkt0回参后位置0.1um7.回参加速度参数号参数名值说明P-AXIS-00270getriebe0.slope_type2回参时采用的profile 0直线，1梯形，2，sine quadraticP-AXIS-00286getriebe0.tr_refP-AXIS-00286回参时上升时间，默认同最小上升P-AXIS-00201P-AXIS-00285getriebe0.a_refP-AX

7、IS-00285回参加速度，默认与阶跃型的加速度一致8.CNC轴加减速调整最大值最小值参数号参数名值说明P-AXIS-00212getriebe0.dynamic.vb_max100000轴的最大速度um/sP-AXIS-00209getriebe0.vb_eilgang100000G00速度um/sP-AXIS-00008getriebe0.dynamic.a_max1000最大加/减速mm/s2P-AXIS-00201getriebe 0.dynamic.tr_min5000最小上升时间AxisOverride(0.1%)Kenngr.max_vb_override1000轴进给倍率P-A

8、XIS-00003getriebe0.dynamik.a_emergency100000急停减速度9.手动模式加减速调整参数具体的参数配置请见，手动功能一节。参数号参数名值说明P-AXIS-00213handbetrieb.hb.vb_max100000手动最大速度P-AXIS-00009handbetrieb.hb.a_max1000手动最大加速度P-AXIS-00359handbetrieb.hr.tr5000手动上升时间P-AXIS-00360handbetrieb.hr.tr_feedh5000手动进给保持上升时间PLC的设置:这个功能PLC不需要做任何设置典型的配置文件：getrie

9、be0.slope_profil.a_beschl 7550# mm/s2加速度getriebe0.slope_profil.a_brems7550# mm/s2减速度getriebe0.slope_profil.a_grenz7550# mm/s2 G00时加减速getriebe0.slope_profil.tr_beschl_zu 67500 # us加速过程上升时间getriebe0.slope_profil.tr_beschl_ab 67500 # us加速过程下降时间getriebe0.slope_profil.tr_brems_zu67500 # us减速过程上升时间getrieb

10、e0.slope_profil.tr_brems_ab67500 # us减速过程下降时间getriebe0.slope_profil.tr_grenz 67500 # us G00时上升下降时间getriebe0.dynamik.tr_min5000# us最小的上升时间getriebe0.dynamik.tr_geom 5000# us最小的permissible geometric ramp timeBeckhoffCNC M函数使用说明Beckhoff的无论是CNC系统还是NCI，但凡用到G代码的地方总是要用到M函数。Beckhoff的CNC中M函数的种类总共有十种，下面给大家具体介绍

11、,以自定义的M25解释：一NO_SYNCH,对应的值是0X00000000。这种M函数不会向PLC输出，也就是说你的G代码写：N0001 G90 G00 X100 M25或者N0001 G90 G00 X100 M25运行后，在PLC这边不知道这个M函数运行了。这样的M函数基本上用不到。二MOS，对应的值是0X00000001。这种M函数向PLC输出，但是G代码的运行不需要跟PLC同步。N0002F240.0G90N0010G01X0 Y0N0020G01X1000Y1000M25在这种情况下，CNC执行完N0010这一行后，当执行到N0020的时候，M25马上就向PLC输出了，CNCSyst

12、em.Channel1.M25就变为TRUE，同时轴也继续向（1000,1000）运动。三MVS_SVS，对应的值是0X00000002。这种M函数在轴运动之前运行，等PLC完成后，CNC继续运动轴。N0002F240.0G90N0010G01X0 Y0N0020G01X1000Y1000M25在这种情况下，CNC执行完N0010这一行后，当执行到N0020的时候，M25马上就向PLC输出了，CNCSystem.Channel1.M25就变为TRUE，只有PLC把CNCSystem.Channel1.M25变为FALSE后，轴才继续向（1000,1000）运动。四MVS_SNS，对应的值是0X

13、00000004。这种M函数在轴运动之前运行，如果M75很快就运行完了，那么CNC会继续运行下一行，否则速度减为零，等M75完成后，CNC继续运动轴。N0002F240.0G90N0010G01X0 Y0N0020G01X1000Y1000M25五MNS_SNS，对应的值是0X00000008。这种M函数在轴运动之后运行，等M25完成后，CNC继续运动轴。N0002F240.0G90N0010G01X0 Y0N0020G01X1000Y1000M25剩下的M函数很少用到，这里不做具体介绍了，需要的可以看Beckhoff的文档了。AX5000如何在TwinCAT CNC下回参功能介绍CNC标准回

14、参主要分为三个部分1快速向参考点移动，检测到参考点上升沿后减速停止2反向移动，检测到参考点下降沿加速停止3再向参考点慢速移动，检测到上升沿后，再收到零脉冲建立坐标系，减速停止。CNC的配置参数说明：参数号参数全名值说明P-AXIS-00299kenngr.homing_typeCNC_CONTROLLED回参类型的选择CNC_CONTROLLEDP-AXIS-00156kenngr.ref_ohne_nocken0回参过程需要参考点为0，否则为1P-AXIS-00157kenngr.ref_ohne_rev0这个值默认为0。如果设置成1，那么回参的过程就只有一个阶段了。回参开始后轴以慢速运动，

15、一旦检测到参考点的上升沿，回参过程就结束了。默认值0，对应的我们标准回参过程的三个阶段。P-AXIS-00152getriebe.pos_refpkt0回参后的位置P-AXIS-00158kenngr.ref_richt1回参时找参考点的方向，0为正方向，1为负方向P-AXIS-00219getriebe0.vb_refmax666667回参快速um/sP-AXIS-00218getriebe0.vb_reflow20000回参慢速um/sP-AXIS-00064kenngr.fast_from_cam0离开参考点时使用快速还是慢速1=快速, 0 =慢速典型的配置-编码器不需要找编码器溢出的#

16、 -CNC控制的回参kenngr.ref_richt 1#回参时找参考点的轴运动方向kenngr.homing_without_zero_pulse1kenngr.fast_from_cam 1kenngr.ref_ohne_nocken0 # Homing without cam，回参过程中不使用参考点。通常为0，一般回参过程中都使用参考点。kenngr.vorz_richtung0# 1限制旋转轴的运动方向，通常为0.kenngr.beweg_richt0 #同上，旋转的方向限制, 1=Positiv, 0=Negativkenngr.ref_ohne_rev0 # Homing with

17、outreverting，回参过程中不反向。kenngr.homing_overflow_evaluation0 #回参结束后是否找编码器溢出，在增量式编码器中，不能使用该值antr.encoder_bit_range 20#编码器的位数，AX5000统一为20位，该参数与homing_overflow_evaluation为1和homing_without_zero_pulse为0时同时使用kenngr.homing_typeCNC_CONTROLLED #回参模式为CNC控制回参，AX5000自己不能回参getriebe0.pos_refpkt 8970000# 0.1um回参后位置典型的

18、配置AX5000找编码器溢出的如果是NC-controlled的AX5000回参的话找Encoderoverflow，下面几个参数很重要：Kenngr.homing_overflow_evaluation1antr.encoder_bit_range20kenngr.homing_without_zero_pulse0 kenngr.homing_typeCNC_CONTROLLED典型配置：# -CNC控制的回参kenngr.ref_richt 1#回参时找参考点的轴运动方向kenngr.homing_without_zero_pulse0 # 0回参找零脉冲 1回参后不需要找kenngr.

19、fast_from_cam 1kenngr.ref_ohne_nocken0 # Homing without cam，回参过程中不使用参考点。通常为0，一般回参过程中都使用参考点。kenngr.vorz_richtung 0# 1限制旋转轴的运动方向，通常为0.kenngr.beweg_richt0 #同上，旋转的方向限制,1=Positiv, 0=Negativkenngr.ref_ohne_rev0 # Homing withoutreverting，回参过程中不反向。kenngr.homing_overflow_evaluation1 #回参结束后是否找编码器溢出，在增量式编码器中，不

20、能使用该值antr.encoder_bit_range 20#编码器的位数，AX5000统一为20位，该参数与homing_overflow_evaluation为1和homing_without_zero_pulse为0时同时使用kenngr.homing_type CNC_CONTROLLED #回参模式为CNC控制回参，AX5000自己不能回参getriebe0.pos_refpkt 8970000# 0.1um回参后位置HLI interface PLC代码为首先要使能参考的点：HLI_SetAxisControlToPlc:pACidx.addr.McControlLr_Data.M

21、CControlBoolUnit_ReferenceCam.X_Enable:= TRUE;在PLC的代码中通过HLI传给CNC:HLI_SetAxisReferenceCam(Axis:=1, bReferenceCam:=bReferenceCam1);HLI_SetAxisReferenceCam(Axis:=2, bReferenceCam:=bReferenceCam2);HLI_SetAxisReferenceCam(Axis:=3, bReferenceCam:=bReferenceCam3);布尔变量bReferenceCam1 2 3连接到现场参考点接近开关。CNC的绝对值编

22、码器：AX5000多圈绝对值编码器，不需要回参的情况，主要由三个参数决定：#kenngr.abs_pos_gueltig0#编码器类型为0，需要回参的也为0，这点特别重要,跟说明书上描述的不一致#kenngr.set_refpos_modeOFFSET #回参设定数值类型#kenngr.set_refpos_offset-80611077 #0.1um编码器的位置和实际位置的偏差,注意getriebe0.pos_refpkt也必须设置为0，否则pos_refpkt也为叠加到offset里典型配置：#AX5000绝对值编码器，不需要回参的情况：#-CNC绝对编码器，不需要回参，kenngr.ab

23、s_pos_gueltig0 # ID for absolute encoder system绝对值编码器kenngr.durchm_prog_abs 0 # Absolute diameterprogramming(G51) im G90-Mode aktivkenngr.durchm_prog_rel0 # Relative diameterprogramming(G51) im G91-Mode aktivkenngr.no_stop_by_channel_reset0 # Spindle axis does not stop atChannel Resetkenngr.set_refp

24、os_modeOFFSET #回参设定数值类型kenngr.set_refpos_offset -80611077 #0.1um编码器的位置和实际位置的偏差,注意getriebe0.pos_refpkt也必须设置为0，否则pos_refpkt也会叠加到offset里PLC程序需要给轴做一些处理：pAc1.addr.McControlLr_Data.MCControlBoolUnit_SetReferencePosition.X_Enable:= TRUE;IF NOTpAc1.addr.McControlLr_Data.MCControlBoolUnit_SetReferencePositio

25、n.X_StateTHEN pAc1.addr.McControlLr_Data.MCControlBoolUnit_SetReferencePosition.X_Command:= TRUE;END_IFCNC轴手动动作配置手动动作功能介绍：CNC的手动动作是数控机床的一个重要的动作。手动动作从使用者的角度上来看主要包含两种类型的操作方式，一种是+X，-X这种的，有两排按钮组成。另一种是先选择轴X，在按+，-按钮在移动轴的。倍福的CNC对两种类型的操作在PLC中都预留了借口，使用起来非常方便CNC的配置参数说明：参数号参数名值说明P-AXIS-00213handbetrieb.hb.vb_m

26、ax100000手动最大速度P-AXIS-00009handbetrieb.hb.a_max1000手动最大加速度P-AXIS-00359handbetrieb.hr.tr5000手动上升时间P-AXIS-00360handbetrieb.hr.tr_feedh5000手动进给保持上升时间注：手动运动的速度及寸动（点动）的距离由PLC来设定，不建议在CNC中设定。PLC的设置:为了简单好用，我做了几个范例程序。范例1:4根轴，两排按钮，连续运动。IF NOT INIT THENPLCMachineMode1.Manual := TRUE; INIT:= TRUE;END_IFIF CNCSys

27、tem.Channel1.ActMode = 4 THEN stManualModeParameter1.stChannelParameter.nChan:= 1; stManualModeParameter1.stChannelParameter.nManualTyp:= 2; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit1.nLogAxisNumber:= 1; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit2.nLogAxisNumber:= 2; stManualMod

28、eParameter1.stAxisParameter.stControlUnit3.nLogAxisNumber:= 3; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit4.nLogAxisNumber:= 4;GD_VisuSpeed:=600; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit1.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; (* 1us/s *) stManualModeParameter1.stAxisParameter.stCon

29、trolUnit2.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit3.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit4.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; (*Mode2, XY Z C APlus or Minus Key manipulate the movementdirectly *) stManua

30、lModeControlElements1.stControlKeys1.bKeyNeg:= GX_KeyUnit1_Minus;(* Taste Minus *) stManualModeControlElements1.stControlKeys1.bKeyPos :=GX_KeyUnit1_Plus ; (* Taste Plus*) stManualModeControlElements1.stControlKeys1.bKeyRapid := GX_KeyRapid;(* Taste Eilgang *) stManualModeControlElements1.stControlK

31、eys2.bKeyNeg:= GX_KeyUnit2_Minus;(* Taste Minus *) stManualModeControlElements1.stControlKeys2.bKeyPos :=GX_KeyUnit2_Plus ; (* Taste Plus*) stManualModeControlElements1.stControlKeys2.bKeyRapid := GX_KeyRapid;(* Taste Eilgang *) stManualModeControlElements1.stControlKeys3.bKeyNeg:= GX_KeyUnit3_Minus

32、;(* Taste Minus *) stManualModeControlElements1.stControlKeys3.bKeyPos :=GX_KeyUnit3_Plus ; (* Taste Plus*) stManualModeControlElements1.stControlKeys3.bKeyRapid := GX_KeyRapid;(* Taste Eilgang *) stManualModeControlElements1.stControlKeys4.bKeyNeg:= GX_KeyUnit4_Minus;(* Taste Minus *) stManualModeC

33、ontrolElements1.stControlKeys4.bKeyPos :=GX_KeyUnit4_Plus ; (* Taste Plus*) stManualModeControlElements1.stControlKeys4.bKeyRapid := GX_KeyRapid;(* Taste Eilgang *) (*)END_IFChannelModeManual(stManualModeParameter := stManualModeParameter1,stManualModeControlElements :=stManualModeControlElements1,b

34、Reset:= FALSE,stManualModeState = stManualModeState1);范例2:4根轴，先选轴，再按加减按钮，连续运动。IF NOT INIT THENPLCMachineMode1.Manual := TRUE; INIT:= TRUE;END_IFIF CNCSystem.Channel1.ActMode = 4 THEN stManualModeParameter1.stChannelParameter.nChan:= 1; stManualModeParameter1.stChannelParameter.nManualTyp:= 2; IFGD_V

35、isuAxisNumber 0 THEN stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit1.nLogAxisNumber:= GD_VisuAxisNumber; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit2.nLogAxisNumber:= 0; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit3.nLogAxisNumber:= 0; stManualModeParameter1.stAxisParameter.st

36、ControlUnit4.nLogAxisNumber:= 0; END_IF GD_VisuSpeed:=600; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit1.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; (* 1us/s *) stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit2.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUni

37、t3.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit4.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; (*Mode 1,first select the axis numberthrough GD_VisuAxisNumber, Plus orMinus Keymanipulatesthe movement*) stManualModeControlElements1.stControlKeys1.bKeyNeg:= GX_VisuAxisMi

38、nus;(* Taste Minus*) stManualModeControlElements1.stControlKeys1.bKeyPos :=GX_VisuAxisPlus ;(* Taste Plus*) stManualModeControlElements1.stControlKeys1.bKeyRapid := GX_KeyRapid;(* Taste Eilgang *) (*)END_IFChannelModeManual(stManualModeParameter := stManualModeParameter1,stManualModeControlElements

39、:=stManualModeControlElements1,bReset:= FALSE,stManualModeState = stManualModeState1);范例3：4根轴，两排按钮，寸动运动。IF NOT INIT THENPLCMachineMode1.Manual := TRUE; INIT:= TRUE;END_IFIF CNCSystem.Channel1.ActMode = 4 THEN stManualModeParameter1.stChannelParameter.nChan:= 1; stManualModeParameter1.stChannelParame

40、ter.nManualTyp:= 3; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit1.nLogAxisNumber:= 1; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit2.nLogAxisNumber:= 2; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit3.nLogAxisNumber:= 3; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit4.nLog

41、AxisNumber:= 4;GD_VisuSpeed:=600; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit1.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; (* 1us/s *) stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit2.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit3.nSpeed:= GD_VisuSpeed

42、* 1000 / 60; stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit4.nSpeed:= GD_VisuSpeed * 1000 / 60; IFGX_VisuIncrements1 THEN stManualModeParameter1.stChannelParameter.nInc:= 10;(*0.1 us *) ELSIFGX_VisuIncrements2 THEN stManualModeParameter1.stChannelParameter.nInc:= 100; ELSIFGX_VisuIncrements3 T

43、HEN stManualModeParameter1.stChannelParameter.nInc:= 1000; ELSIFGX_VisuIncrements4 THEN stManualModeParameter1.stChannelParameter.nInc:= 10000; ELSIFGX_VisuVar THEN stManualModeParameter1.stChannelParameter.nInc:= GD_VisuVar * 10; END_IF (*Mode2, XY Z C APlus or Minus Key manipulate the movementdire

44、ctly *) stManualModeControlElements1.stControlKeys1.bKeyNeg:= GX_KeyUnit1_Minus;(* Taste Minus *) stManualModeControlElements1.stControlKeys1.bKeyPos :=GX_KeyUnit1_Plus ; (* Taste Plus*) stManualModeControlElements1.stControlKeys1.bKeyRapid := GX_KeyRapid;(* Taste Eilgang *) stManualModeControlEleme

45、nts1.stControlKeys2.bKeyNeg:= GX_KeyUnit2_Minus;(* Taste Minus *) stManualModeControlElements1.stControlKeys2.bKeyPos :=GX_KeyUnit2_Plus ; (* Taste Plus*) stManualModeControlElements1.stControlKeys2.bKeyRapid := GX_KeyRapid;(* Taste Eilgang *) stManualModeControlElements1.stControlKeys3.bKeyNeg:= GX

46、_KeyUnit3_Minus;(* Taste Minus *) stManualModeControlElements1.stControlKeys3.bKeyPos :=GX_KeyUnit3_Plus ; (* Taste Plus*) stManualModeControlElements1.stControlKeys3.bKeyRapid := GX_KeyRapid;(* Taste Eilgang *) stManualModeControlElements1.stControlKeys4.bKeyNeg:= GX_KeyUnit4_Minus;(* Taste Minus *

47、) stManualModeControlElements1.stControlKeys4.bKeyPos :=GX_KeyUnit4_Plus ; (* Taste Plus*) stManualModeControlElements1.stControlKeys4.bKeyRapid := GX_KeyRapid;(* Taste Eilgang *) (*)END_IFChannelModeManual(stManualModeParameter := stManualModeParameter1,stManualModeControlElements :=stManualModeCon

48、trolElements1,bReset:= FALSE,stManualModeState = stManualModeState1);范例4：4根轴，先选轴，再按加减按钮，寸动运动。IF NOT INIT THENPLCMachineMode1.Manual := TRUE; INIT:= TRUE;END_IFIF CNCSystem.Channel1.ActMode = 4 THEN stManualModeParameter1.stChannelParameter.nChan:= 1; stManualModeParameter1.stChannelParameter.nManualTyp:= 3; IFGD_VisuAxisNumber 0 THEN stManualModeParameter1.stAxisParameter.stControlUnit1.nLogAxisNumber:= GD_VisuAxisNumber