第6頁EL2521配合EL5112實現位置閉環EL2521配合EL5112實現位置閉環摘要：EL2521脈沖輸出模塊，可以給步進驅動器或者部分伺服驅動器發送脈沖，實現位置控制，和EL7037倍福的總線型步進驅動器模塊不同，EL2521只能工作在速度模式。下文描述EL2521配合EL5112進行位置采集后在NC中進行位置閉環。附件：序號文件名備注歷史版本：免責聲明：我們已對本文檔描述的內容做測試。但是差錯在所難免，無法保證絕對正確并完全滿足您的使用需求。本文檔的內容可能隨時更新，如有改動，恕不事先通知，也歡迎您提出改進建議。參考信息：目錄1. 軟硬件 31.1. 軟硬件介紹 31.1.1. 硬件 31.1.2. 軟件 32. 準備工作 32.1. EL2521模塊說明 32.2. 硬件接線 33. 具體操作 53.1. EL2521模塊參數設定 53.2. EL5112模塊參數設定 63.3. 軟件參數設定 7

軟硬件軟硬件介紹硬件TwinCAT控制器，現場的是C6015，模塊分別是EL2521和EL5112。軟件TwinCATXAE，由于現場的是XAR是4024.44版本，因而筆記本匹配同樣版本的XAE。準備工作EL2521模塊說明EL2521具有很多變形模塊，具體包括EL2521-0024，EL2521-0025，EL2521-0124，EL2522，功能和接線略有區別，詳細可以看下手冊里關于不同模塊功能和接線的描述。值得特別注意的是，EL2522的輸出為RS422差分信號，最大輸出電流50ma，最小負載電阻120歐姆，電壓范圍雖然是RS422標準，但差分最小輸出信號是1V，最大輸出信號是3V，相比EL2521會低一些，但是也符合規范，但是某些亞洲品牌的伺服驅動器或者步進驅動器需要相對較高的電平，這就會造成EL2522無法驅動的情況。模塊的兩個基頻選擇通過7010：01進行控制切換。并且對于步進驅動模塊或者脈沖發送模塊，不同于COE和SOE協議驅動，下發的速度指令不是通過位置環和速度環的一圈脈沖數做比例換算后，通過VeloctiyOutputScaling發下去，而是根據參考速度作為最大速度，對應32767，兩個字節的CSV速度指令值，進行線性換算下發而對應的步進驅動模塊或者脈沖發送模塊也是按此方式解碼控制電路發送對應脈沖。并且不同于模擬量控制的驅動，不需要做速度保護，直接把最大速度和參考速度設成一樣即可，省的混淆。并且模塊的開環時候的跟隨誤差是很正常的，跟DC或者FreeRun設置沒關，是由于下發的CSP指令或者CSV指令是整形不是浮點型，導致的取整誤差導致。模塊內部計數采用增量類型，因此不需要像伺服驅動一樣配置最大和單圈溢出掩碼，并且模塊在Link到NC時候已經自動匹配了對應CounterValue的位數，生成最大溢出掩碼值了，我們只需要二次確認下即可。硬件接線第三方步進電機驅動器和EL2521進行連接，步進電機當前標配的是旋變編碼器的，雖然旋變抗高溫和強磁環境的性能較好，但模擬量信號不如數字信號抗信號干擾能力強，因而線纜不能太長，所以實際項目中很短距離后就使用信號轉換器，轉換成RS422后接入到EL5112中，配合EL2521構成閉環。編碼器供電采用同源24V供電，不通過EL5112進行供電。編碼器接入EL5112的通道1。具體操作EL2521模塊參數設定本項目中采用NC進行EL2521的速度控制，所以禁用Ramp功能，8010：06寫False。匹配步進驅動器的設定，采用相對模式輸出，8010：08寫False，采用直接速度模塊控制，8010：0A寫False，采用脈沖方向正邏輯輸出模式，8010：0E寫1，8010：10寫0。匹配步進驅動器的細分50和步進電機的步距角1.8度，電機需要的工作速度10圈每秒，設定基頻1為100KHz，8010：12寫100000：注意在預定義PDO里面要選擇Standard16-bit(MDP253/511)或者Standard32-bit(MDP253/511)，不要選擇舊的Legacy(MDP252)，因此參數也不要設定在8000和8001參數中，而是在8010中：EL5112模塊參數設定本項目中采用EL5112是因為轉換器出來只接了AB兩相，而EL5112可以接兩路步進電機反饋，節省空間和成本，測試只涉及基本的位置讀入，不涉及C相或者外部信號復位或置位，門信號，位置鎖存，同步時鐘微增量設定，濾波設定，斷線檢測，編碼器供電電壓選擇，計數上下限設定，頻率周期速度設定獲取等。首先，需要關注8000：06參數，默認對增量信號進行四倍頻，這里我們保持默認：然后在8001：1D中選擇編碼器接入類型是0:EncoderRS422(diff.input)：最后選擇匹配的預定義PDO類型：軟件參數設定先自動或者手動建立NC軸和EL2521的關聯：然后更改Enc關聯到EL5112：然后根據EL5112連接的編碼器情況設定Enc的ScailingFactor，這里絲杠導程是2mm，旋變轉換后的增量一圈是65536個脈沖，所以輸入0.000030517578125：然后設定模塊輸出的參考速度，這里需要注意，因為模塊工作在速度模式，所以指令是參照這個速度進行下發的，一旦匹配不對，就需要位置環滯后糾偏，這個速度不僅取決于步進電機的能力，更多的是受模塊輸出脈沖速度的限制，這里步進電機是200步，步進驅動器細分是50，所以模塊發送10000個脈沖，步進電機理論走一圈，模塊現在設定基頻1是100k，所以參考速度設定是10圈，導程2mm，所以這里輸入20：因為編碼器一圈反饋65536脈沖，而模塊接受指令一圈對應10000脈沖，編碼器脈沖比模塊發送脈沖精度高很多，所以可以不設死區距離，或者也可以設置為Enc-Scailingfactor的兩倍，并且需要切換NC為有加速度前饋的模式，才可以啟用并設定這個參數。死區補償時間設定為0.008s，可以補償在軸參數中，也可補償在新的Enc的時間補償里面：至此完成所有參數設定，可以正常通過NC進行控制了，把位置環增益設0可以看到偏差并不會很大，表示參數設定基本沒有問題。

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