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今天，正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下 運(yùn)動(dòng)控制器位置鎖存功能的應(yīng)用 ，以ZMC408CE運(yùn)動(dòng)控制器為例，介紹多種鎖存模式的用法，用戶可根據(jù)自身需求靈活選擇。
01 鎖存功能
鎖存功能的作用就是當(dāng)外部io信號(hào)觸發(fā)時(shí)，立即響應(yīng)，鎖定當(dāng)前的電機(jī)/編碼器的位置，通常用來鎖定流水線上碰到光纖傳感器時(shí)的產(chǎn)品位置、鎖定包裝材料上色標(biāo)的位置等。
一、鎖存功能的特點(diǎn)：
1.支持編碼器軸、總線軸、脈沖軸和虛擬軸鎖存（不同型號(hào)的控制器支持鎖存的軸類型不同）；
2.支持單次鎖存和高速連續(xù)鎖存模式；
3.支持4通道同時(shí)鎖存，分別為R0、R1、R2、R3四個(gè)鎖存通道，最多支持8個(gè)鎖存口同時(shí)鎖存，鎖存響應(yīng)速度快；
4.帶編碼器反饋時(shí)鎖存MPOS的值，沒有帶編碼器反饋時(shí)鎖存DPOS的值。
不同型號(hào)的控制器支持的鎖存通道數(shù)不同，是否支持鎖存功能與鎖存對(duì)應(yīng)的輸入口參見硬件手冊(cè)。
本文例子基于ZMC408CE控制器測(cè)試，此型號(hào)支持4個(gè)鎖存通道，硬件接口為IN0-IN3。
通訊接口包含RS232、RS485、EtherNET以太網(wǎng)、CAN總線、EtherCAT總線和U盤接口，板載8路差分脈沖輸出接口（包含編碼器輸入），1個(gè)專用手輪接口，還提供了AD/DA模擬量接口。
ZMC408CE支持EtherCAT總線連接，支持最快500μs的刷新周期，支持最多達(dá)32軸運(yùn)動(dòng)控 制(8脈沖軸+EtherCAT軸/編碼器軸/虛擬軸) ，支持直線插補(bǔ)、任意圓弧插補(bǔ)、空間圓弧、螺旋插補(bǔ)、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸設(shè)置等；采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制。
ZMC408CE還支持8通道PWM輸出，支持硬件比較輸出、硬件定時(shí)器、運(yùn)動(dòng)中精準(zhǔn)輸出等。
二、實(shí)現(xiàn)鎖存的步驟
1.鎖存功能使用方法
（1）確定當(dāng)前硬件條件是否滿足鎖存需求，需要確定鎖存位置的軸，IO信號(hào)接入支持鎖存的輸入口IN；
（2）設(shè)置鎖存輸入映射口REG_INPUT，作用是將鎖存的通道R0/R1/R2/R3對(duì)應(yīng)到物理輸入口IN，需要輸入口支持鎖存功能；
（3）設(shè)置鎖存模式REGIST，需根據(jù)鎖存的軸類型選擇；
（4）等待鎖存觸發(fā)MARK / MARKB / MARKC / MARKD，鎖存觸發(fā)了變?yōu)檎妫?/p>
（5）鎖存完成打印鎖存位置信息REG_POS / REG_POSB / REG_POSC / REG_POSD；
（6）可讀取鎖存位置起始坐標(biāo)和結(jié)束坐標(biāo)，鎖存位置可被其他指令調(diào)用。
2.鎖存相關(guān)指令
鎖存相關(guān)指令一覽表：
REG_INPUTS映射鎖存輸入、REGIST設(shè)置鎖存的模式、MARK / MARKB / MARKC / MARKD判讀鎖存是否觸發(fā)、REG_POS / REG_POSB / REG_POSC / REG_POSD成功鎖存之后位置存儲(chǔ)。
當(dāng)鎖存產(chǎn)生時(shí)，對(duì)應(yīng)鎖存通道的MARK / MARKB / MARKC / MARKD會(huì)被設(shè)置為ON，同時(shí)鎖存到的位置會(huì)被存儲(chǔ)在參數(shù)REG_POS / REG_POSB / REG_POSC / REG_POSD內(nèi)。
三、REG_INPUTS映射說明
REG_INPUTS 映射規(guī)則如下，REGIST鎖存模式的設(shè)置需配合REG_INPUTS而設(shè)置。
例如：
REG_INPUTS = $3210，則表示R3，R2，R1，R0分別對(duì)應(yīng)輸入口3，2，1，0
REG_INPUTS = $1023，則表示R3，R2，R1，R0分別對(duì)應(yīng)輸入口1，0，2，3
REG_INPUTS = $1000，則表示R3，R2，R1，R0分別對(duì)應(yīng)輸入口1，0，0，0
之所以這樣設(shè)置是因?yàn)镽EGIST模式匹配R0、R1、R2、R3信號(hào)雖然不是物理的IO通道，卻能帶來最大的靈活性。
輸出信號(hào)R0實(shí)際可以對(duì)應(yīng)設(shè)備上的IN(0)...IN(7)中的任意一個(gè)(可選的輸入通道必須是硬件手冊(cè)指定的鎖存通道)，或者R0和R3都對(duì)應(yīng)同一個(gè)輸入口。
四、REG_POS鎖存位置說明
使用的本地IO，可以通過REG_INPUTS來鎖存通道的映射，不同的鎖存信號(hào)通道鎖存的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的位置不同，如下表，詳情參見REGIST指令說明。
02 REGIST鎖存模式
REGIST設(shè)置鎖存模式，根據(jù)要鎖存的軸類型選擇合適的鎖存模式，鎖存模式參見下文，有單次鎖存和連續(xù)鎖存兩種。
不同的鎖存方式，鎖存信號(hào)的觸發(fā)標(biāo)志不同，鎖存位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的位置也不同。
不同軸類型支持的鎖存通道：
（1）編碼器軸、帶反饋的脈沖軸類型一般采用R0，R1，Z脈沖這三種鎖存；
（2）無反饋的脈沖軸和虛擬軸采用R0，R1鎖存；
（3）EtherCAT或RTEX總線軸類型采用R2，R3鎖存；
（4）另外EtherCAT總線可以使用驅(qū)動(dòng)器自身的鎖存模式，詳情參見驅(qū)動(dòng)器手冊(cè)說明。
語法一：?jiǎn)未捂i存
REGIST(mode)
mode： 鎖存方式如下表。
注意： 上升沿和下降沿對(duì)應(yīng)的是控制器內(nèi)部的硬件狀態(tài)。對(duì)于ZMC系列控制器而言，由于OFF狀態(tài)有效，故從無信號(hào)到有信號(hào)是下降沿；對(duì)于ECI系列控制器而言，由于ON狀態(tài)有效，從無信號(hào)到有信號(hào)是上升沿。
若仍然容易混淆，建議使用前先使用下文例程簡(jiǎn)單測(cè)試一下鎖存邊沿，再應(yīng)用于項(xiàng)目中。
語法二：連續(xù)鎖存
通過把模式加100來支持連續(xù)鎖存，鎖存結(jié)果存儲(chǔ)到TABLE里面。
REGIST(100+mode, tableindex, numes)
mode： 鎖存方式。
tableindex： 連續(xù)鎖存的內(nèi)容存儲(chǔ)的table位置，第一個(gè)table元素存儲(chǔ)鎖存的個(gè)數(shù)，后面存儲(chǔ)鎖存的坐標(biāo)，最多保存?zhèn)�數(shù)= numes-1，溢出時(shí)循環(huán)寫入。
numes： 占用的table個(gè)數(shù)。
連續(xù)鎖存模式分別對(duì)兩個(gè)通道進(jìn)行連續(xù)鎖存，可以實(shí)現(xiàn)上下邊沿的連續(xù)鎖存。
（ECI20150829以上固件支持，4系列控制器20170523以上固件支持）
100+mode： 只能使用單一通道的mode，加100表示使用連續(xù)鎖存。
03 鎖存例程
1.脈沖軸（不帶反饋）/虛擬軸鎖存
可使用 R0或R1通道，脈沖軸ATYPE=1/7，虛擬軸ATYPE=0， 鎖存MPOS的值（沒有反饋時(shí)MPOS為假，復(fù)制DPOS）。帶反饋的情況鎖存真實(shí)的編碼器反饋的MPOS值，若支持Z信號(hào)，則可使用Z信號(hào)的模式。
配置參考如下圖：
例程如下：
從示波器采樣的波形可以看出， IN(0)有信號(hào)觸發(fā)鎖存，REGIST(4)生效鎖存此刻的DPOS位置，并存儲(chǔ)到REG_POS。
上例其他條件不變，鎖存模式改為REGIST(3)，鎖存觸發(fā)的邊沿發(fā)生變化。
2.脈沖軸（帶反饋）/編碼器軸鎖存
可使用 R0、R1或Z通道（必須帶Z信號(hào)的設(shè)備才支持），脈沖軸ATYPE=4/5，編碼器軸ATYPE=3/6， 鎖存MPOS的值。
例程如下：
從示波器采樣的波形可以看出， IN(0)有信號(hào)觸發(fā)鎖存，鎖存此刻的MPOS位置，并存儲(chǔ)到REG_POSB。
3.多軸位置鎖存
鎖存多軸的位置時(shí)，需要分別對(duì)每個(gè)軸設(shè)置鎖存，下例插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)中鎖存兩個(gè)軸的位置。
例程如下：
注意： 多軸使用同一個(gè)鎖存硬件輸入口時(shí)，需采用相同的鎖存R通道(如上例，模式3/4均可)，需要使用不同R通道時(shí)，則需要映射到不同的硬件輸入口上。
4.連續(xù)鎖存模式
持續(xù)鎖存信號(hào)觸發(fā)后的位置，以上的軸類型均支持連續(xù)鎖存模式，建議開單獨(dú)任務(wù)執(zhí)行連續(xù)鎖存程序，不干擾其他程序的運(yùn)行，可通過TABLE寄存器隨時(shí)讀取到鎖存的次數(shù)和位置數(shù)據(jù)。
例程如下：
示波器捕捉連續(xù)鎖存的位置數(shù)據(jù)： 不需要 WHILE循環(huán)就能實(shí)現(xiàn)連續(xù)鎖存。
寄存器窗口讀取鎖存的次數(shù)和位置數(shù)據(jù)。
5.總線驅(qū)動(dòng)器鎖存
可使用 R2、R3通道，脈沖軸ATYPE=4/5，EtherCAT和RTEX總線均支持，軸類型ATYPE=65/50， 鎖存MPOS的值。
采用 EtherCAT總線驅(qū)動(dòng)器，可使用控制器提供的鎖存模式，配置方法與前文類似；也可以使用EtherCAT總線驅(qū)動(dòng)器自帶的鎖存模式（需參考驅(qū)動(dòng)器手冊(cè)完成配置）。
采用 EtherCAT總線驅(qū)動(dòng)器自帶的鎖存模式， 選擇驅(qū)動(dòng)器支持鎖存的探針，接入鎖存信號(hào)；例如下方驅(qū)動(dòng)器，有兩個(gè)探針信號(hào)輸入。
注意： 驅(qū)動(dòng)器PDO需包含60b8h鎖存的數(shù)據(jù)字典，DRIVE_PROFILE直接選擇帶鎖存的模式測(cè)試。
例如： DRIVE_PROFILE=11，PDO配置情況如下，更多模式參見DRIVE_PROFILE指令說明。
鎖存模式采用REGIST提供的模式(需測(cè)試哪些模式支持)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)器鎖存之后，驅(qū)動(dòng)器自行將鎖存位置傳到對(duì)應(yīng)的REG_POS / REG_POSB / REG_POSC / REG_POSD，對(duì)應(yīng)MARK變?yōu)檎�，用戶無需通過驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)字典獲知。
例程如下：
采用連續(xù)鎖存模式REGIST(100+3,0,100)，使用TABLE(0)開始的100個(gè)空間保存鎖存數(shù)據(jù)，其中TABLE(0)保存的是連續(xù)鎖存的次數(shù)，TABLE(1)- TABLE(99)保存每次鎖存的位置。
視頻演示：
本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)運(yùn)動(dòng)控制器位置鎖存功能的應(yīng)用，就分享到這里。
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