汇川PLC 运动控制

汇川 InovanceH3U / H5U / Easy 系列 AutoShop 伺服SV630 / SV660N 系列目录概述什么是运动控制运动控制系统组成核心术语必须吃透三种控制模式硬件选型与接线AutoShop 轴配置全流程MC 运动控制指令全集编程范式状态机 使能链回原点Home详解进阶电子齿轮 / 电子凸轮 / 多轴联动补偿技术回弹 / 间隙 / 惯量调试与故障排查实战弯管机弯曲轴完整配置学习路线图1. 概述什么是运动控制运动控制Motion Control是指让执行机构伺服/步进电机按预定轨迹、速度、加速度精确移动到目标位置的技术。PLC 运动控制的本质就是三件事发多少脉冲决定走多远 / 转多少角度以多快的速度发决定运动快慢什么时候停、怎么停加减速曲线、到位判定对比普通 IO 控制运动控制控制对象气缸、继电器伺服/步进轴精度开/关两态微米级 / 角秒级核心时序逻辑轨迹 速度 位置闭环2. 运动控制系统组成四大件控制器PLC算轨迹、发指令驱动器伺服把弱电信号放大成电机电流跑闭环电机 编码器执行 测位置/速度机械传动丝杆/齿轮/减速机把旋转变成直线或角度3. 核心术语必须吃透3.1 编码器分辨率每转脉冲数编码器每转一圈输出的脉冲数。常见位数分辨率十进制16进制(AutoShop)17 位13107213107216#2000018 位26214426214416#4000020 位1048576104857616#10000023 位8388608838860816#800000例SV630PT017I伺服驱动器 是 18 位绝对值编码器 →262144 脉冲/圈3.2 脉冲当量电子齿轮比脉冲当量 1 个脉冲 多少位移mm或多少角度°AutoShop 「单位换算设置」里帮你算好了你只需填编码器每圈脉冲数工作台旋转一圈的移动量度 → 填 360mm → 填螺距齿轮比减速比分子/分母3.3 电子齿轮比驱动器侧部分驱动器如 SV660用功能码H05.02 / H05.03设电子齿轮比电子齿轮比 电机转一圈所需脉冲 / plc 发来脉冲数设为 1:1 表示 PLC 发多少脉冲驱动器就给电机发多少。3.4 跟随误差跟随误差 指令位置setposition -- 实际位置actposition超过「跟随误差阈值」就报Er.B00。刚性不足/负载太重时会出现。3.5 用户单位 vs 脉冲单位程序里用用户单位mm 或 °底层实际发的是脉冲。单位换算就是两者之间的桥梁。4. 三种控制模式模式指令类型用途汇川驱动器功能码位置模式脉冲个数/位置精确定位最常用H02.00 1速度模式速度给定恒速运转收卷等H02.00 2扭矩模式力矩给定张力/压装H02.00 3运动控制轴几乎都用位置模式。5. 硬件选型与接线5.1 控制方式对比方式优点缺点适用脉冲 方向简单、通用轴数受限、抗干扰差1-4 轴EtherCAT 总线多轴同步、抗干扰强需总线伺服≥4 轴联动CANlink / CANopen中等规模实时性一般中等5.2 脉冲 方向 接线要点脉冲线PUL±双绞屏蔽线屏蔽层单端接地方向线DIR±与脉冲线分开走并行 30cm急停信号常闭触点接入5.3 编码器类型选择类型断电记忆上电是否回零适用增量式否必须回零成本低绝对值带电池是不用回零弯管机推荐6. AutoShop 轴配置全流程步骤 1添加轴右键运动控制轴 → 添加轴如 Axis-0步骤 2单位换算设置最关键以弯曲轴旋转模式SV630 18 位编码器无减速机为例⚠️ 若带 10:1 减速机齿轮比分子填10分母填1步骤 3模式/参数设置参数弯曲轴推荐说明模式选择旋转模式角度控制必须选旋转模式编码器模式绝对值断电记忆软件限位旋转周期 360旋转模式无软限位设周期最大速度1500 °/s硬上限最大加速度30000 °/s²硬上限Jog 最大速度500 °/s点动用跟随误差阈值50~100 °超阈值报 Er.B00换向延迟20 ms正反转切换等待步骤 4原点回归设置绝对值编码器可勾「不寻原点直接强制清零」增量式需设原点信号、方向、方式步骤 5在线调试进入伺服调试可直接点动、使能、回零验证配置是否正确。7. MC 运动控制指令全集汇川兼容 PLCopen 标准的轴控指令集中在MC 轴控EtherCAT 脉冲输出指令库。7.1 MC_Power —— 轴使能7.2 MC_Home —— 回原点7.3 MC_MoveAbsolute —— 绝对定位7.4 MC_MoveRelative —— 相对定位7.5 MC_MoveVelocity —— 速度模式Jog 连续转7.6 MC_Halt / MC_Stop —— 停止7.7 MC_ReadActualPosition —— 读实际位置7.8 MC_ReadStatus / MC_ReadAxisError用于读取轴状态字、故障码做 HMI 显示与诊断。8. 编程范式状态机 使能链8.1 使能链安全基础所有运动指令前必须先 MC_Power 使能成功。建议写成常驻功能块8.2 状态机示例弯曲单步8.3 全局变量约定你项目里用的::变量名是 AutoShop 引用全局变量表GVL的写法9. 回原点Home详解方式说明适用限位Z撞限位后慢退回找 Z 相增量式近点信号挡块开关触发通用绝对值直接清零不找零强制当前位0绝对值编码器弯曲轴配绝对值编码器 → 选「不寻原点直接强制清零」省去每次回零效率高。10. 进阶电子齿轮 / 电子凸轮 / 多轴联动10.1 套引轴电子齿轮一个轴按比例跟随另一个轴从轴速度 主轴速度 * 齿轮比弯管机中送料轴主轴与转角公式轴联动常用。10.2 电子凸轮主轴-从轴非线性对应关系用曲线点表定义。适用于飞剪、追剪。10.3 多轴联动轴组G 代码 / 直线插补 / 圆弧插补需「轴组设置」。11. 补偿技术回弹 / 间隙 / 惯量11.2 间隙补偿反向回差齿轮传动反向时有一段空程。AutoShop 轴参数「间隙补偿量」填实测值。11.3 惯量辨识SV660 支持离线/在线惯量辨识H0D02 / PA32提升刚性匹配。12. 调试与故障排查常见报警报警原因解决Er.B00跟随误差超阈值调高 H0A10 阈值 / 提高增益过载 OL负载过重降加速度 / 查机械卡滞原点丢失增量式掉电重新回零振动异响增益过高降刚性等级 H09.01调试工具Trace抓位置/速度波形看跟随误差、超调伺服调试在线点动、使能、惯量辨识交叉引用表查变量读写位置伺服调优顺序设电子齿轮比、方向离线惯量辨识刚性等级从 15 级起调H09.01速度前馈 H08.19 从 0 提到 80~85%Trace 验证无超调、无振铃13. 实战弯管机弯曲轴完整配置13.1 配置清单项值轴类型总线伺服轴 / 脉冲轴用户单位度旋转模式编码器SV630 18位 262144 (16#40000)工作台移动量360齿轮比1:1无减速机或实测减速比最大速度1500 °/s加速度30000 °/s²编码器模式绝对值13.2 ST 工艺示例一次弯曲 回弹补偿14. 学习路线图入门1-2 周理解脉冲当量、编码器分辨率、电子齿轮比AutoShop 新建工程、添加轴、单位换算MC_Power / MC_MoveAbsolute / MC_Jog 跑通单轴进阶1 月回零各种方式状态机编程Trace 调跟随误差伺服增益调优刚性、前馈精通3-6 月电子齿轮 / 凸轮多轴联动 / 插补补偿算法回弹、间隙、惯量完整设备弯管机多轴同步调试推荐资料汇川《AutoShop 编程手册》《SV660 伺服调试手册》IEC 61131-3 / PLCopen Motion Control 标准文档汇川官网下载对应型号 XML 设备描述文件本文档基于汇川 AutoShop SV630/SV660 平台编写参数示例以弯曲轴旋转模式为主线。具体功能码以实际驱动器手册为准。