NC带EtherCAT接口SEW变频器实现闭环控制.docxVIP

BeckhoffChina技术文档

文档内容可能随时更新

如有改动，恕不事先通知

作者：

崔玉乾

中国上海市静安区汶水路299弄9-10号

市北智汇园4号楼（200072）

TEL:021FAX:021职务：

华东区

技术工程师

日期：

2019-12-18

邮箱：

yq.cui@

电话：

NC带EtherCAT接口SEW变频器实现闭环控制

摘要：客户做高位码垛机，其中用到H-bot结构，两个电机用SEW变频器驱动，外部编码器通过EL5021编码器模块反馈到控制器实现闭环控制，闭环控制调试方法可以参考NCPTP实用教程，本文主要在PLC中对变频器进行了功能块封装。

关键字：全闭环，SEW变频器

附件：

序号

文件名

备注

免责声明：

我们已对本文档描述的内容做测试。但是差错在所难免，无法保证绝对正确并完全满足您的使用需求。本文档的内容可能随时更新，也欢迎您提出改进建议。

参考信息：

BeckhoffChina技术文档

第PAGE3页共5页

倍福官方网站： 在线帮助系统：

目录

TOC\o1-3\h\z\u1. 软硬件版本 3

1.1. 倍福Beckhoff 3

1.1.1. 控制器硬件 3

1.1.2. 控制软件 3

1.2. SEW变频器 3

1.2.1. 变频器型号 3

2. 准备工作 3

2.1. 硬件链接 3

3. 操作步骤 4

3.1. NC调试 4

3.2. PLC封装 5

软硬件版本

倍福Beckhoff

控制器硬件

TwinCAT控制制器，PC或者EPC，包括：

嵌入式控制器：CX1020

控制软件

TwinCAT3.1Build4022.29

SEW变频器

变频器型号

MC07B0022-5A3-4-S0FSE24B Ethercat接口。

准备工作

硬件链接

整体硬件链接及控制原理图如下：

变频器的PDO如下，具体含义：

PI0001:StatusWord

PI0002:ActualSpeed

PI0003:ActualCurrent

PO0001:ControlWord

PO0002:SetSpeed

PO0003: Ramp

把PI0001和PO0001链接到PLC变量，PO0002链接到NCDrive下的nDataOut1[0]，同时将nDataOut1[0]双链接到PLC中，这是因为变频器如果上了使能，在低速会爬行，所以一般在轴不动的情况下，驱动器不要上使能，通过监控NC发给变频器的速度来判断是否需要给变频器上使能。

操作步骤

NC调试

首先根据机械结构设置好scallingfactor

然后参考NCPTP调试文档调节Drive下的参数OutputRatio

修改控制模式

这里有几个参数需要注意下：第一个就是Kv值，位置环比例增益，设置太小的话位置跟随误差太大，点动时jog信号没了轴还在跑。现场测下来standstill和moving这两个参数只有moving有效果，本来想在轴停下来Kv值设为0不参与位置环调节，这样轴也就不会抖动，但是实测下来即使Kv（standstill）设为0，但是轴停下来online界面显示的Kv还是moving时的数值，这样轴就一直在抖，所以这时候就要设置另外一个参数，位置环死区位置抖动，把DeadBandPositionDeviation设为0.1，也就是死区位置在0.1范围内位置环不调节，这样轴停下来就不会抖动了。

PLC封装

根据变频器说明书得到controlword和statusword的定义如下：

Controlword

Statusword

（1）首先定义两个结构体ST_Movitrac_PI_1和ST_Movitrac_PO_1

（2）然后写两个Function分别用于关联Statusword和Controlword对应的PLC变量

（3）编写FB_Movitrac功能块

定义输入输出接口，和外部IO的链接变量以及两个结构体stPIAxis和stPOAxis

调用两个Function，使能位根据NC有无速度来判断，这样就把变频器封装成了功能块，程序调用时只需要在程序里实例化调用一次，把复位和报警刹车接口填好就行了，接下来就可以像伺服驱动器那样在程序里调用MC2库对轴进行控制了。

当然，这种封装不仅仅针对SEW变频器可用，对其他变频器以及不支持COE的伺服驱动器或者其他支持Ethercat但是无法链接到NC的交直流驱动器都可通用，只是需要针对不同的驱动器或者变频器更改controlword和statu