罗克韦尔(AB)PLC讲解，运动控制讲解（5）组态轴的属性

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组态轴的属性，就是为伺服轴配置物理电机和参数。

1：双击运动组中的“Axis0”（或者右键单击运动组中的“Axis0”，在弹出菜单中选择“Properties”），在弹出的“Axis Properties – Axis0”对话框中切换到“General”（[ˈdʒenrəl]：一般；一般原则；常规）选项卡。如下图所示。

Axis Configuration：轴配置。（Configuration [kənˌfɪgəˈreɪʃn] 布局，构造；配置）。可以将轴配置为“Servo”或者“Feedback only”两种之一。

选择了 Servo，则具有下列性能：

–全伺服运行。

–为控制或项目维护可以使用的位置、速度、加速度等数据。

–位置与速度闭环。

如果选择了Feedback Only，则仅限于位置反馈数据，此选项一般用于没有驱动和电机、只有反馈的情况。

2：在“Axis Properties – Axis0”对话框中切换到“Units”（[‘ju:nɪts：单位）选项卡。如下图所示。

Position Units：位置单位。（Position[pəˈzɪʃn]：位置）。是用户定义的工程单位。（注意：此单位即为该轴在程序中可以直接使用的运行单位，若为直线负载可以为‘mm’、‘cm’、或者‘inch’；而旋转负载则为‘deg’、‘rev’或者‘rad’等）。在控制器中的每个轴都可以设置为不同的位置单位。

Average Velocity Timebase：平均速度时间基准，又称为平均速率时基。（Average Velocity [ˈævəridʒ viˈlɔsiti]：平均速度。Timebase [‘taɪmbeɪs]：时间基准，时基）。它用于计算轴的平均速度，是轴行进总的距离除以时间总量而得到的时间基值。为了过滤输出速度的噪声引起的小变化，该值应该设置的足够大；但为了跟踪速度有意义的变化，该值又应该设置的足够小，一般建议采用0.25s—0.5s。

3：在“Axis Properties – Axis0”对话框中切换到“Conversion”（[kənˈvɜ:ʃn]：变换，转变）选项卡。如下图所示。

Positioning Mode：定位模式。（Positioning[pə’zɪʃnɪŋ]：配置，布置；定位。Mode [məʊd]：方式；时尚，风尚）。可以将轴的定位模式配置为“Rotary”（[ˈrəʊtəri]：旋转的)或者“Linear”（[ˈlɪniə(r)]：直线的，线形的）两种之一。

Conversion Constant [kənˈvə:ʃən ˈkɔnstənt]：转换常数。用于将轴的位置单位转换为反馈计数值。每一次轴通过退绕距离，通过从实际和命令位置中减去退绕距离值，默认为

Position Unwind：位置展开。指旋转轴的初始位置，该值代表了执行自动电子退绕的距离。即旋转轴复位反馈位置值，其形式为每个电机转的反馈计数值。该值是命令位置和实际位置之差。默认为

Drive Counts/1.0 Position Units Based on Counts/Motor Rev：以 个计数/电机每转作为基准，驱动器计数/1个位置单元.

Drive Counts/Unwind Based on Counts/Motor Rev：以 个计数/电机每转作为基准，驱动器计数/展开。

4：切换到“Drive/Motor”（驱动器/电机）选项卡。如下图所示。

Loop Configuration：伺服环配置。（Loop [lu:p] 圈，环）。如下图所示，可以将驱动器和伺服电机之间的伺服环配置为：

“Position Servo”（位置环伺服）：仅用安装在电机上的反馈装置提供位置和速度反馈信号而实现的全位置伺服控制。

“Auxliary Position Servo”(辅助位置环伺服)：用安装在电机外部的附加反馈装置实现的全位置伺服控制，以增加位置精度和减少机械的运动。

“Dual Position Servo”（双位置环伺服）：用安装在电机上的双环速度反馈装置而实现的全位置伺服控制。

“（Motor）Dual Command Servo”（双命令伺服）：仅用安装在电机上的反馈装置提供位置和速度反馈而实现的全位置伺服控制。

“Auxiliary Dual Command Servo”（辅助双命令伺服）：用辅助（比如从外部到电机）反馈装置提供位置和速度反馈而实现的全位置伺服控制。

“Velocity Servo”（速度环伺服）：仅用安装在电机上的反馈装置而实现的速度伺服控制。

“Torque Servo”（扭矩环伺服）：用安装在电机上的仅为了通信的反馈装置而实现的转矩伺服控制。

“Dual Command/Feedback Servo”（双命令/反馈伺服）：

Drive Resolution：驱动器分辨率。（Resolution [ˌrezəˈlu:ʃn]：决心；解决；分辨率）。默认为电机每转个驱动器计数。

Drive Enable Input Checking：驱动器使能输入检查。如果选中，表示驱动器要检查其本身I/O端口的驱动器使能信号，该伺服驱动器必须在硬件使能触点接通（即输入为1状态）的情况下，才允许使能，如果没有该信号到来的话（即输入为0状态），即使控制器发出了运动指令，驱动器也不会动作。取消选中，表示驱动器不会检查其本身I/O端口的驱动器使能信号，这样只要有运动指令到达驱动器，则驱动器就会驱动电机动作，即只要通过软件即可直接控制伺服驱动器的使能。

注意：当选择该项后，下面的“Drive Enable Input Fault”（驱动器使能输入故障）项处于可选状态。

Drive Enable Input Fault：驱动器使能输入故障。当选择上面的“Drive Enable Input Checking”（驱动器使能输入检查）该项可选。如果选择该项，当外部的驱动器使能故障发生时，将通报一个驱动器故障输入信号给每一个运动模块，相应的在“Fault Actions”（故障动作）选项卡中的“Drive Enable Input”（驱动使能输入）项中要选择该故障的处理方式。

Real Time Axis Information（实时轴信息）。（Information [ɪnfəˈmeɪʃn]：信息，数据；通知；消息）。此处可以选择两个伺服状态特征（或称之为属性）传送给控制器来表明目前的位置数据，这些特征（或属性）可以直接访问标签，而不再需要使用GSV指令去查询这些特征（或属性）当前的值。

点击“Change Catalog..”（更改目录）后弹出如下窗口，选择相应的伺服电机型号，点击OK以确认。（Change [tʃeɪndʒ]：改变，变更；交换，替换。 Catalog [‘kætəlɔ:g]：目录）。也可以通过“Filter”（[ˈfɪltə(r)]：过滤器）中从“Voltage”（[ˈvəʊltɪdʒ]：电压。比如：230V/460V/480V等电压等级），“Family”（[ˈfæməli]：家族；系列。比如：1326AB[-B]/LDL/HPK/MPL-B/MPM-B/RDB-B等系列），“Feedback Type”（反馈类型。比如：Resolver（[rɪ’zɒlvə]：旋转变压器）/Sin/Cos/SKM/SKS/SRM/SRS/TTL等类型）。如图所示。

注意：只要选定了伺服电机的型号（即目录号）即可，不需要再另外输入电机铭牌的信息或其他的电机参数。

5：在“Axis Properties – Axis0”对话框中的“Drive/Motor”（驱动器/电机）选项卡，单击“Calculate…”（[ˈkælkjuleɪt]：计算）按钮，弹出“Calculate Position Parameters”（计算位置参数。Calculate [ˈkælkjuleɪt]：计算，估计。Parameter [pəˈræmɪtə(r)]：参数）对话框。在该对话框中计算实际设备的传动比例。 点击“Calculate”并点击“Update”（[ˌʌpˈdeɪt]：更新，刷新）来更新传动比的参数。如下图所示。

经过更新的传动比参数会同步更新到“Conversion”（转换）选项卡中的“Position Unwind”（位置展开）参数。如下图所示。

经过更新的传动比参数同时也会同步更新到“Drive/Motor”（驱动器/电机）选项卡中的“Drive Resolution”（驱动器分辨率）参数。如下图所示。

6: 在“Axis Properties – Axis0”对话框中的“Motion Planner”（运动规划器。Motion [ˈməʊʃn]：运动。Planner [ˈplænə(r)]：计划者，规划者）选项卡。如下图所示。

Output Cam Execution Targets：输出凸轮执行目标数。（Cam [kæm]：凸轮。Execution [eksɪˈkju:ʃn]：实行，执行。Target [ˈtɑ:gɪt]：目标；目的；对象）。确定在这个轴上建立的输出凸轮执行节点的数量，该值即输出凸轮的数目，如果为0则表示没有。

Program Stop Action：程序停止动作（方式）。（Program [prəʊgræm]：程序；计划，安排。Stop [stɒp]：）停止；中断。Action [ˈækʃn]：行动；作用；动作；行为）。定义设备（该设备正在处理过程）正在经历模式改变时，轴以什么方式停止。如图所示。可以选择一下几种方式：

–Fast Disable：快速禁止。轴以当前组态的最大减速值减速到停止。减速期间，伺服环一直维持，直到轴运动停止。然后驱动器使能=0，伺服环=0

–Fast Shutdown：快速关闭。轴以当前组态的最大减速值减速到停止。一旦轴运动停止，轴将被设置为关闭状态（驱动器使能=0，伺服环=0， Ok接触器=0），要从此关闭状态恢复，必须执行复位指令。

–Fast Stop：快速停止。轴以当前组态的最大减速值减速到停止。在轴停止后，伺服环=1

–Hard Diasble：硬禁用。轴立即取消使能（驱动器使能=0，伺服环=0，Ok接触器=1）。如果此前轴没有被组态为某种动态断开的功能，轴将沿向滑行到停止。

–Hard Shutdown：硬关闭。轴立即置于关闭状态。如果此前轴没有被组态为某种动态断开的功能，轴将沿向滑行到停止。要从此关闭状态恢复，必须执行复位指令。

Master Delay Compensation：主环延时补偿。用于平衡延迟时间（在读主轴命令位置和应用关联从轴的命令位置）。保证了从环轴命令位置能精确跟踪主轴的实际位置。如果轴被组态为Feedback Only，此项不能选择。

Enable Master Position Filter：启用主环位置过滤器。过滤主轴位置输入到从轴齿轮（或位置凸轮）的信号，即平滑来自主轴的真实位置信号，并平滑从轴的运动。

Master Position Filter Bandwidth：主环位置过滤器的带宽。单位为HZ，若设置为0，则不起过滤作用。

7: 在“Axis Properties – Axis0”对话框中的“Motor Feedback”（电机反馈。Motor [məʊtə(r)]：电机，马达。Feedback [fi:dbæk]: 反馈；反应）选项卡。如下图所示。

Feedback Type：反馈类型。只读值。当在“Drive/Motor”（驱动器/电机）选项卡中选定电机目录号（型号）以后，伺服电机所使用的编码器反馈形式也就确定了。

Cycle [saɪkl]：周期，循环。只读值。指的是编码器反馈线数，即编码器每旋转一周，所产生的正/余弦波形个数。当在“Drive/Motor”（驱动器/电机）选项卡中选定电机目录号（型号）以后，伺服电机所使用的编码器反馈线数也就确定了。

Interpolation Factor [ɪnˌtəpəʊˈleɪʃən ˈfæktə]：内插因子。只读值。指的是用于对正/余弦波形进行细分的比例因数。该值用于计算下面的反馈装置的分辨率

Feedback Resolution：反馈分辨率。（Resolution [rezəˈlu:ʃn]：分辨率）。只读值。指反馈装置的分辨率。(Feedback Resolution) = (Cycle) X ( Interpolation Factor)。

如图所示： = 1024 X 2048 。

8: 在“Axis Properties – Axis0”对话框中的“Homing”（[həʊmɪŋ]：归零）选项卡。如下图所示。

Mode [məud]：模式，方式。为轴选择归零的方式。如左图所示。可选模式有：

–Active [æktiv]：积极的，主动的；迅速的。以梯形运动曲线归零，归零的位置基于物理设备参考点。

注意：在Active模式下，有六种归零序列可供选择。

–Passive [pæsiv]：消极的，被动的。此模式下会重新定义发生归零限位开关或编码器标记事件时轴的绝对位置。归零的位置基于轴的当前位置在下一次反馈标记产生时，或者由归零限位开关确定。被动归零常用来校准不受控的轴，尽管它也可以和受控轴配合使用以创建自定义的归零顺序。该模式不会发出运动命令，控制器仅仅只是等待限位开关和（或）标记事件的发生。

注意：在Passive模式下，有Immediate/Switch/Marker/Switch – Marker四种归零序列可供选择。

–Absolute [æbsəlju:t：绝对的，完全的，无条件的。通过将已配置的“归零位置”应用于绝对反馈设备的报告位置来确定轴的真实绝对位置。归零的位置由申请归零位置的值变为真，同时由绝对值编码器报告轴的绝对位置。

注意：在Absolute模式下，仅有Immediate（立即）一种归零序列可供选择。

Position：位置。表示分配给轴归零的绝对位置。默认为0。对于直线轴，任何在软件定义的行程之内的值都可以。对于旋转轴，小鱼初始距离的值都可以使用。表示在完成指定的归零顺序后，为轴输入期望的绝对位置（以Position Units计）。虽然可以使用软件行程限制范围内的任何值，但大多数情况下此值设置为0。

Offset [ɒfset]：补偿；偏移，偏置（距）。当归零顺序完成后，轴为了到达归零位置也需要移动的偏移距离。这个最终位置是先到达归零位置以后再决定的。默认为0。

Sequence [si:kwəns]：序列；排序，顺序。旋转轴归零的归零顺序（又叫做归零序列）。如图所示。可选序列有：

–Immediate [iˈmi:diət]：立即的，直接的。控制器立即指派归零位置给当前轴，即将归零位置设置为目前的实际位置，而不进行运动。

–Switch [swɪtʃ]：交换机；开关；转换。控制器以下图所示的顺序指派归零位置给轴。轴以指定的归零速度朝指定的归零方向移动，当控制器探测到归零限位开关，轴减速直到停止，然后再以归零返回速度反方向运动，当归零限位开关被清除时，将立即把当前的轴位置定义为归零位置，轴开始减速直到停止，然后轴又以归零返回速度移动到归零位置。

–Marker [mɑ:kə(r)]：标识，标记。控制器以图所示的顺序指派归零位置给轴。轴以指定的归零速度朝指定的归零方向移动，当控制器探测到编码器标记，将立即把此刻轴的位置定义为归零位置。

–Torque – Level ：扭矩等级。（Torque [tɔ:k]：扭矩，转矩。Level [levl]：水平，水准；层面；级别），当归零转矩水平值到达时，将此刻轴的位置设置为归零位置。

–Torque – Level Marker ：当归零转矩水平值到达后，再检测到反馈标记时，将此刻轴的位置设置为归零位置。

Limit Switch – Normally ：限位开关 – 正常。（Limit [lɪmɪt]：限制，限定；界限。Normally [nɔ:məli]：正常地；通常地；一般地）。本参数仅在开关（Switch）归零顺序被选择时才可用。此项规定了限位开关的常态状态（常开还是常闭状态）。

Active Home Sequence Group ：活动归零顺序组。如下图所示。

Direction [dəˈrekʃn]：方向。如下图所示。

—-Forward Uni – directional : 单向正向。（Forward [fɔ:wəd]：前进地；向前。Direction [dəˈrekʃn]：方向）。轴在正轴方向上点动，直到检测到归零事件（开关或标记），然后继续在同一方向上移动，直到轴停止（减速停止或者移动行程达到偏移距离）为止。

–Forward Bi – directional : 双向正向。轴在正轴方向上点动，直到检测到归零事件（开关或标记），然后在反方向上点动，直到轴停止（减速停止或者移动行程达到偏移距离）为止。

–Reverse Uni – directional：单向反向。轴在负轴方向方向上点动，直到检测到归零事件（开关或标记），然后继续在同一方向上移动，直到轴停止（减速停止或者移动行程达到偏移距离）为止。

–Reverse Bi – directional：双向反向。轴在负轴方向上点动，直到检测到归零事件（开关或标记），然后在反方向上点动，直到轴停止（减速停止或者移动行程达到偏移距离）为止。

A、 Speed [spi:d]：速度。主动归零顺序的第一阶段使用的点动轮廓的速度。该值应大于零且小于最大速度。

B、 Return Speed：返回速度。（Return [rɪˈtɜ:n]：返回；回转；归来）。返回阶段的点动轮廓速度。该值应大于零且小于最大速度。

C、 Torque Level：当选择“Torque – Level” 或“Torque – Level Marker”归零序列时，要输入的扭矩水平（扭矩级别）值。

8: 在“Axis Properties – Axis0”对话框中，切换到的Limit”（限定值。[ˈlɪmɪt]：限制；限量，限度；界限）选项卡。如下图所示。

Hard Travel Limits：硬件行程限制。（Travel [trævl]：旅行，前进）。此项仅在“Conversion”（转换）选项卡中的“Positioning Mode”（定位模式）选择“Linear”（直线形式）时才可以选择。如果选中，当直线运动的轴移动超过机器的物理限制时，就产生了超行程的条件。如果轴超过了最大行程限制（正向或反向），就会产生一个硬件超行程故障，相应的在“Fault Action”（故障动作）选项卡的“Hard OverTravel”（硬件超行程）项中要选择故障处理动作的方式。

Soft Travel Limits：软件行程限制。（Soft [sɒft]：（柔）软的（部分）；软件）。由RSLogix 5000软件模拟的硬件行程限制，提供了更深层的防止超行程的安全措施。如果轴超过了最大软件行程限制（正向或方向），就会产生一个软件超行程故障，相应的在“Fault Action”（故障动作）选项卡的“Soft OverTravel”（软件超行程）项中要选择故障处理动作的方式。此项仅在“Conversion”（转换）选项卡中的“Positioning Mode”（定位模式）选择“Linear”（直线形式）时才可以选择。

注意：选择该项后，在下面的“Maximum Positive”（正向最大行程。Positive [pɒzətɪv]：积极地；正面的；正的）和“Maximum Negative”（反向最大行程。Negative [negətɪv]：消极的，否定的；拒绝；负的）输入正向和方向行程限制值。归零位置必须位于软件超行程限制正向值和反向值之间。

Postion Error Tolerance：位置误差公差。（Tolerance [tɒlərəns]：公差。宽容，容忍；限度）。对于位置闭环来说，当轴没有移动时，轴的实际位置和命令位置之间的位置误差是不同的。

该参数指定了SERCOS伺服驱动器在发生位置误差故障之前所允许的位置误差，即如果轴的实际位置和命令位置之间的误差不超过该值就不会产生位置误差故障，如果超过该值就会产生位置误差故障，相应的要在“Fault Action”（故障动作）选项卡的“Position Error”（位置误差）项中要选择故障处理动作的方式。

Position Lock Tolerance：位置锁定公差。（Lock [lɒk]锁）。指定了置位 位置锁定状态位 的位置误差允许值。较小的值可以提高精确性。

Peak Torque / Force Limit：峰值转矩/力限制。（Peak [pi:k]：山峰，最高点；峰值。Force [fɔ:s]：力；势力）。设置转矩平衡两个方向的限制值，当实际转矩超过该值时，DriveStatus属性的状态位就会置位。

Continuous Torque / Force Limit：连续转矩/力限制。（Continuous [kənˈtɪnjuəs]：连续的）。设置了转矩限定在两个方向的平衡，当实际的转矩超过定义的转矩限定值时，DriveStatus属性的状态位就会置位。

9: 在“Axis Properties – Axis0”对话框中，切换到“Fault Action”（故障动作）选项卡，进入故障处理方式页面。如下图所示。

Drive Enable Input：驱动器使能输入。只有在“Drive / Motor”（驱动器/电机）选项卡中选择了“Drive Enable Input Checking”（驱动器使能输入检测）和“Drive Enable Input Fault”（驱动器使能输入故障）之后，该项才可以选择，当发生驱动器使能输入故障时，该项指定相应的动作方式。

Drive Thermal：驱动器温度。（Thermal [θɜ:ml]：温度）。

Feedback Noise：反馈噪音干扰。（Noise [nɔɪz]：噪音，嘈杂声，杂音）。当过多的EMI（电磁干扰）干扰反馈设备的电路时作用。

Feedback：反馈。当控制器较长时间没有检测到轴的反馈设备时作用。

Position Error：位置误差。当位置误差超过“Limits”（限制值)选项卡中“Postion Error Tolerance”（位置误差公差）所设定的值时作用。

Hard Overtravel：硬件超行程。当轴位置超过了硬件行程限制时作用。该项必须在“Limits”（限制值)选项卡中“Hard Travel Limits”（硬件行程限制）选择时可选。

Soft Overtravel：软件超行程。当轴位置超过了软件行程限制时作用。该项必须在“Limits”（限制值)选项卡中“Soft Travel Limits”（软件行程限制）选择时可选。

Phase Loss：相位（阶段）丢失。（Phase [feɪz]：阶段，相位；周相。Loss [lɒs]：损失，减少；丢失，遗失，亏损；失败）。

注意：对于以上每个故障的作用选项有：

A、 Shutdown：关闭。（MASR指令用于恢复关闭状态）。驱动器禁用Logix 5000/驱动器故障行为。此外，Logix中的轴进入关闭状态，这会禁用任何将该轴用作主凸轮或主齿轮的轴。此外，故障轴的AxisHomedStatus位清零。关闭是对故障最严重的处理方法，通常用于在不尽快断电情况下会危及机器及人员的故障。

–伺服的作用（比如反馈）立即解除。即伺服环=0

–驱动器变频输出=0

–驱动器使能输出=0（即接触器使能输出=0）

–驱动器的OK接触器=0

B、 Disable Drive：禁用驱动器。驱动器禁用Logix 5000/驱动器故障行为。

–伺服的作用（比如反馈）立即解除。即伺服环=0

–驱动器变频输出=0

–驱动器使能输出=0（即接触器使能输出=0）

C、 Stop Motion：停止运动。轴以最大减速度减速（在“Axis Properties”（轴属性）>“Dynamic”（动态）选项卡中设置）。轴停止运动后，伺服回路保持启用状态，但除非是故障复位，否则不会产生任何运动。这是响应故障最温和的停止机制。通常用于不太严重的故障。

–轴以组态的最大减速度立即减速停止。

–伺服的作用（比如反馈）立即解除。即伺服环=0

–驱动器使能输出=0（即接触器使能输出=0）

D、 Status Only：仅状态。驱动器继续运行。7段故障状态指示灯、驱动器状态指示灯以及DPI（如果使用的话）指示状态。应用程序中必须处理任何运动故障。通常，在不适合采取标准故障动作的应用项目中使用该设置。

–没有作用发出。

–所用轴的故障都由应用程序处理。