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07.LMC078伺服控製係統中的LXM28S多圈位置溢（yì）出功能塊
LMC078控製係統（tǒng）與M262PLC係（xì）統（tǒng）中的LXM28S多圈位置溢（yì）出功能塊的編程思路（lù）有所不同，采用了兩個功能塊來實現多圈編碼器在溢出後進行位置補（bǔ）償，第一個（gè）是codesys提供的功能（néng）塊SMC3_PersistPositionSingleturn，第二個是編製了一個新的功（gōng）能塊FB_OverFlowPositionRetore，這個功能塊用於位置恢複前的雙（shuāng）重驗證。
(1)LMC078伺服控製係統中的（de）工（gōng）作（zuò）過程
SERCOS通信工作正常後，LMC078將LXM28S伺服編（biān）碼器位置值翻譯成以（yǐ）浮點數形（xíng）式（shì）的軸的位置值時會出現問題，它不像M262那樣翻譯成一個固定的值，所以，筆者采（cǎi）用了另外的編程思路，新創建的功能（néng）塊FB_OverFlowPositionRetore先記錄斷電前的伺服編碼器位（wèi）置和LMC078中的軸位置，上電後記錄伺服LXM28S的伺（sì）服位置，得到伺服軸位置的變化量，同時檢查在機器斷電期間是否發生了新的（de）溢出，將位置變化值和溢出根據機械參數（shù）計算出總的位置補償值，當（dāng）LXM28S伺服使能後，伺服（fú）軸處於靜止的情況下，與SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊比較，偏差值小於一（yī）個很小的門檻值後，SMC3_PersistPositionSingleturn功（gōng）能塊的位置補償值才被認為是正確的，如果大於這個門檻值，則輸出報警，這樣就保證了上電後LMC078中LXM28的軸位置值與機械位（wèi）置保（bǎo）持正確的對應關係。
(2)SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊說明
Codesys中對SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊（kuài）的說明，如（rú）圖7所示。
SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊的位置補償是在LXM28通信正常後，伺服軸無使（shǐ）能條（tiáo）件下自動（dòng）進行補償（cháng）的，如果補償（cháng）時電機軸發生了移動，會導致位置補償精度降低，甚至出現位置錯誤的（de）情況。
圖7 SMC3_PersistPositionSingleturn功（gōng）能塊的說明
(3)SMC3_PersistPositionSingleturn添加過程
在SoMachine軟件中 創建一個POU，在【輸入助（zhù）手】中輸入SMC3_PersistPositionSingleturn，如圖8所示。
圖8 創建SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊
Axis管腳輸入要保（bǎo）持位置（zhì）的軸名稱，PersistentData管腳輸入（rù）在PersistentVars創（chuàng）建的用於保持軸位置的變量名，bEnable管腳設為true，usiNumberOfAbsoluteBits管腳輸入32，完成後程序如圖9所示。
圖9 SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊
在PersistentVars創建的用於保持軸位置變量名，如圖10所示。
圖10 在PersistentVars創（chuàng）建（jiàn）斷電保持變量（liàng）
最後（hòu）在Motion task中調用persisPositionAxis的POU，完成編程。
(5)FB_OverFlowPositionRetore的管腳
LMC078伺（sì）服控製器中，溢出（chū）位置補償功能塊FB_OverFlowPositionRetore的管腳定（dìng）義，如圖11所示。
圖11 管腳（jiǎo）定義
(6)FB_OverFlowPositionRetore補償量的計算和編程
程序根據正轉和反轉兩種情況（kuàng），同時考慮溢出，以電機的旋轉方（fāng）向一直是正轉為例，沒有溢出時位置偏差等於當前位置反饋值減（jiǎn）去斷電（diàn）前的位（wèi）置（zhì）。
如果正向溢出，則用2147483647減去斷電前位置值，再加（jiā）上當前位置值減去-2147483648，再（zài）使用機械參數計算出位置偏差。
如果發（fā）生反向（xiàng）溢（yì）出，使用斷（duàn）電前的位置值（zhí）減去-2147483648，再（zài）加（jiā）上2147483647減去當前使（shǐ）能的位置值，調整符號後，再使用機（jī）械參數計算出位置偏差。
當電機的旋轉方向一直是（shì）反轉時，計（jì）算位置偏差值的方法與此類似，不再贅述，FB_OverFlowPositionRetore的程（chéng）序（xù）和注釋，如圖12所示。
圖12 FB_OverFlowPositionRetore的（de）程序和注釋
使用功能塊補償後，軸位置值在發生溢出後是可以正常保持的，值（zhí）得注意的是A3軸的模值是（shì）120，所以0.00113到119.896跳動是正（zhèng）常的。HMI顯示的上電前的軸的位置值，如圖13所示。
圖13 上電前的軸的位置值
HMI顯示的上電後的軸的位置值，如圖14所示。
圖14 加入功（gōng）能塊後斷電前後即使溢出位置依然保持
08.總 結
本文從提（tí）出問（wèn）題、分析原因、到解決思路、方（fāng）案論證、計算公式、伺服驅動器的調（diào）試和參數設置等諸多方麵，詳細（xì）說明了創建客戶專屬的（de）POU功能塊的設計方法、程序（xù）編製和管腳定義。掌握了這兩種LXM28S多圈電機位置溢出補償（cháng）功能塊的原理之後，大（dà）家就可以參照此功能塊（kuài）的編程思路在不（bú）同的網絡或平（píng）台中進行調用和移植，例如LMC058的CANMotion和PacDrive3平台。
LXM28S多圈電（diàn）機位（wèi）置溢出補償功能塊，在張江（jiāng）研發實（shí）驗室經過一個多月的測試後（hòu），又在多個客戶的現場進行了實驗，其中，江蘇常州客（kè）戶現場就運行了（le）四（sì）個多（duō）月，證明了這個功能（néng）塊的開（kāi）發是成功（gōng）而且是十（shí）分有效的（de），讀者可以將這個FB功能塊程序中的軸配置的模值、每圈脈衝數、減速比的分子和分母，通過ifscaling.Scaling的成員變量來獲取，伺服軸的（de）圈數等信息也可以全部（bù）在功能塊內完成（chéng），這樣（yàng）功能（néng）塊（kuài）的接口變量就會顯得簡（jiǎn）潔。筆者保留了這些變量是為了方便大家跨平台進（jìn）行程序的移植，在倍福+LXM28E的伺服控製係統中，使用此功能塊的編程思路在東南區的客戶現場進行編（biān）程和調試，高效而實用。
往期（qī）回顧
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