运动控制及扩展(motioncontrol extended mcx)

运动控制及扩展(MotionControl eXtended MCX)

坚德自动化技术（上海）有限公司

修订日期：2018年6月15日

Revision date: June 15, 2018

运动控制（MCX） 2

产品概述– Motion Control

控制器安全控制扩展模块

人机界面工业PC系统软件

驱动器运动控制系统附件


内容

▪ 介绍扩展运动控制（MCX）▪ 编程环境, 运动控制函数库

▪ 状态管理, 对象类型, 错误消息

▪ 轴类型

▪ 实轴, 轴仿真

▪ 虚拟轴, 并发轴

▪ 龙门轴

▪ 轴耦合

▪ 组

▪ 路径组

▪ 工艺组

▪ 电子齿轮

▪ 电子凸轮

▪ 创建单轴控制及组控制项目

▪ 调试/测试


MCX介绍

诊断编程调试测试配置


MCX介绍

IOIOIOIOIOI

JC-120MC IO

HMI

JM-300 & Motors

Fieldbus

Cartesian 3D Scara Cross Cutter


MCX编程环境

JetControl 控制系统


MC内核

..1, 2, 4…ms

▪ 自动生成插补点

▪ 与轴的同步数据交换（数据精确性）

▪ 面向对象▪ 坐标轴

▪ 组


JetSym – 轴配置

硬件管理

▪ 轴数据结构自动创建为对象


静态轴参数

▪ 进一步定义轴基本信息


JetSym – 轴配置


根据机械要求选择合适的轴运动模式


JetSym – 配置


检查/设置最大允许速度值（出于安全考虑）；根据机械结构，设置线性/旋转传动比；


JetSym – 配置


根据电机选型，设置电机参数


JetSym – 配置


选择电机编码器类型


JetSym – 配置


选择参考原点和极限限位


JetSym – 配置


在本地电脑备份配置文件（.ini格式）下载配置文件至控制器


JetSym – 配置


右击“Release” 选择“Compare and Download”

下载所有的文件确保PC (Jetsym)和控制器中的文件一致

重启控制器


JetSym – 测试

单轴测试


操作单轴/组合轴

手动调试（不需要任何程序代码）


JetSym – 诊断

轴状态显示

▪ 在线显示所有轴信息


示波器功能

▪ 监控所有驱动器/电机数据

▪ 快速采样


检查轴状态

▪ 状态查询: <Object>.State.▪ IsDisabled

▪ IsDisabledError

▪ IsEnabled

▪ IsEnabledError

▪ IsInactive

▪ IsRunning

▪ IsSuspended

▪ 如果轴正在运行, 当前轴状态为“IsRunning”；


系统状态

▪ 被激活（active）的对象在每一时刻都会有确定的状态；

▪ 下图展示了一个对象可能的状态切换过程；

注意：

每一条动动控制指令后面务必通过“When”等待上一条指令执行完毕！


系统状态

▪ 可以从“Disabled”状态安全的使能（Enable）驱动器；

▪ 当轴使能（IsEnabled）后，才可以控制轴运动


JetSym – 编程

运动控制函数库(Motion API)

▪ 工具提示


运动控制命令(Move commands)

▪ 直观的面向对象编程


运动控制编程接口

执行指令:xX.Power.Enable(); // enabling of axis

xX.Power.Disable(); // disabling of axis

xX.MoveHome.Start(); // homing of axis

xX.MovePtp.Start(); // start Ptp positioning of axis

状态检查指令:When xX.State.IsEnabled Continue; // wait for axis is enabled

When xX.State.IsDisabled Continue; // wait for axis is disabled

When xX.State.IsInTargetWindow Continue; // axis reached target window

<axis>.MoveHome. …

<axis>.MovePtp. …

<axis>.MovePower. …

<axis>.MoveState. …


运动控制编程 – 位置控制

When bsF2 Continue; // key F2 (Start)

xX.MovePtp.Start( // positioning of axis

AxisPositioningModes.RelActual // mode = relative

, -100000.0 // position

, 5000.0 // velocity

, 1000.0 // acceleration

, 50000.0 // deceleration

);

when xX.State.IsEnabled and xX.State.IsInTargetWindow Continue;// in position

▪ 最常见的错误是没有检查轴动作是否完成；

▪ 提示：每一条运动控制指令，都要紧随一条状态判断（When），以保证上一条运动指令确实执行完毕！


运动控制编程 – 回原点

▪ 注意事项:▪ 几种不同的选择

▪ 各轴间的依赖关系和回原点顺序

▪ 错误诊断

xX.MoveHome.Start(); // start pre-defined home run

When xX.MoveHome.IsReferenceSet Continue; // Home run finished


轴类型

▪ 实轴（Real Axis ）▪ JetMove伺服轴

▪ 虚拟轴（Virtual Axis）▪ 虚拟轴是一个纯粹的软件轴，由MC控制。通常被当作一个先导轴。

▪ 影子轴（Shadow Axis）▪ 影子轴被用来与工艺轴组合。

▪ 外部轴（External Axis）▪ 位置信号来源于第三方系统。

▪ 可以作为一个独立的轴或在一个工艺组中作为主轴。

▪ 组合轴（Group Axis）▪ 用于路径组或工艺组。

▪ 模拟轴（Simulation Axis）▪ 模拟真实的轴，没有实际的硬件；


MCX（轴/组合轴）

定义

▪轴▪ 单个轴

▪ 其本的轴定义

▪工艺组合▪ 主从关系

▪ 包含至少2个轴

▪路径组合▪ 通过工具坐标系定义的一组轴

▪ 包含至少2个轴


路径控制/工艺功能

▪ 路径控制▪ 多轴在工具坐标系内协调动作

▪ 多轴之间通过机械关联

▪ 编程受限于实际的工具路径

▪ 工艺功能▪ 单主轴 – 多从轴

▪ 从轴的运动由主轴决定

▪ 通常没有机械关联


路径控制

▪运动特性▪ 笛卡尔坐标 (空间3D，平面2D)

▪ 平面机器人(SCARA)、并联机器人(Delta)、5-轴机器人

▪ 龙门轴

▪ 同步轴: 附加轴的耦合

▪ 预留运动模型接口

▪插补▪ 线性插补/样条插补

▪ 2D/3D圆弧插补

▪缓冲功能▪ 超前预判

▪ 平滑耦合(最佳速度设置)

▪组耦合


工艺功能组

▪ 包括主动轴和随动轴

▪ 电子齿轮和电子凸轮可以在一个轴组合中

▪ 主动轴可以是任何轴类型

▪ 并发轴不能作为随动轴

▪ 同一时间，一个轴只能在一个组合（路径组合/工艺组合）中被激活


工艺功能组合 – 示例应用

▪电子凸轮

▪电子齿轮

▪横切

▪飞锯

▪卷绕

▪路径控制耦合

▪色标


工艺功能

▪主从系统▪电子齿轮

▪ 跟随主轴连续运动

▪ 固定的转速比

▪电子齿轮

▪ 分段: 1次/3次/5次/7次多项式(平滑过渡)

▪ 实时变化并计算

▪ 通过系数或边际条件定义

▪ 耦合模式: 快速, 延时, 即时, 自动

▪ 取决于主动轴或从动轴的当前位置

▪ 在运动中缩放或切换定义区域

▪叠加运动

▪从动轴的动态耦合和解耦

▪通过主动轴控制从动轴

▪ …


电子凸轮

▪标准表格模式 ▪通过多项式插补

▪ 轨迹更平滑

▪ 精度更高

▪ 更容易实现


提问…

... 结束 !

谢谢!

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