运动控制：快速掌握的电子凸轮编程应用
运动控制编程：动动您的小手，先关注再观看，留下您的观点，一起探讨交流。
电子凸轮是一种新型的精密控制技术，其基本原理是利用电子装置控制电机旋转，并由旋转的电机带动控制系统运动，实现对凸轮轮廓的控制。与传统机械凸轮相比，电子凸轮具有更高的精度和可靠性，能够满足更多的应用需求。
电子凸轮示意图
电子凸轮底层运行，本质上是几个轴之间的联动插补形成的轮廓轨迹，在不同的应用应用场景，只是参数工艺不同。BH-M100 中文编程运动控制器，为了降低使用门槛，专门开发了一个自动凸轮指令，让更多的用户能够简单的上手使用。
电子凸轮程序运行界面
自动凸轮指令介绍：
电子凸轮编程填入数值
指令格式说明：
自动凸轮 跟随距离（100）参考距离（100）启动比例（0）结束比例（1）跟随轴（轴1）参考轴（轴2） [连接模式（位置触发）][触发信号（输入1）] [连接位置（100）]
参数含义：
1.跟随距离： 从连接开始到结束，跟随轴移动的距离，此参数可正可负，为正数时正方向跟随，为负数时负方向跟随；
2.参考距离： 参考轴在连接的整个过程中移动的绝对位置增量，不管参考轴运动正负方向，都为正值；
3.启动比例： 启动时跟随轴和参考轴的速度比例，负数表示跟随轴负向运动；
4.结束比例： 结束时跟随轴和参考轴的速度比例, 负数表示跟随轴负向运动；
5.跟随轴： 跟随轴轴名称（往复运动轴）；
6.参考通道： 参考轴所在通道
7.参考轴： 参考轴轴名称(一直匀速运动的轴)；
8.[连接模式]： 立即触发，自动凸轮执行后立刻跟随；信号触发：信号上升沿触发跟随； 位置触发：参考轴到达指定位置后开始触发跟随；
[触发信号]：可缺省，选择触发输入信号，只能使用R信号；
9.[连接位置]： 可缺省，模式为位置触发时不能缺省，当参考轴在该绝对位置时，连接开始；位置触发指的是参考轴的绝对位置坐标；
注：连续多条凸轮指令时，除首行指令外，其他行指令需使用立刻触发的方式，否则不会连续；
注：轴0~轴31缓冲的凸轮指令条数，存放在变量1400~变量1431中；
注：如果结束时速度比例不为0，又没有缓冲新的凸轮指令，该轴会从最高速降速到0，报警“轴超速”；
视频加载中...
电子凸轮中文程序示例：
绝对运动 轴1 0.000 轴2 0
轴3 0.000 速度 300000
延时时间 时间 2000
//主动轴开始单控运行
单控速度 轴名 轴1 速度 15000
延时时间 时间 1000
//从轴跟随主轴运行，速度从0到主轴速度100%，跟随距离必须大于参考距离的1/2，否则无法达到主轴速度的100%
自动凸轮 跟随距离 500 参考距离 1000 启动比例 0 结束比例 1 跟随轴名 轴2 参考通道 通道1 参考轴名 轴1 连接模式 位置触发 触发位置 1500
//从轴跟随主轴运行，速度从100%到主轴速度200%，连续两段之间，上一段的结束比例和下一段的启动比例需要一致
自动凸轮 跟随距离 1500 参考距离 1000 启动比例 1 结束比例 2 跟随轴名 轴2 参考通道 通道1 参考轴名 轴1 连接模式 立即触发 触发位置 500
自动凸轮 跟随距离 3000 参考距离 1500 启动比例 2 结束比例 2 跟随轴名 轴2 参考通道 通道1 参考轴名 轴1 连接模式 立即触发 触发位置 500
自动凸轮 跟随距离 1500 参考距离 1000 启动比例 2 结束比例 1 跟随轴名 轴2 参考通道 通道1 参考轴名 轴1 连接模式 立即触发 触发位置 500
//自动凸轮跟随全部结束后，才会执行缓冲输出信号。该信号执行后没有回收复位操作，可以在PLC中进行延时复位
缓冲输出 轴名 轴2 信号 主轴正转 输出 ON 时间 1000
延时时间 时间 10000
//跟随循环开始
跳转标志 编号 1
自动凸轮 跟随距离 1000 参考距离 1000 启动比例 1 结束比例 1 跟随轴名 轴2 参考通道 通道1 参考轴名 轴1 连接模式 立即触发 触发位置 500
自动凸轮 跟随距离 1500 参考距离 1000 启动比例 1 结束比例 2 跟随轴名 轴2 参考通道 通道1 参考轴名 轴1 连接模式 立即触发 触发位置 500
自动凸轮 跟随距离 1500 参考距离 1000 启动比例 2 结束比例 1 跟随轴名 轴2 参考通道 通道1 参考轴名 轴1 连接模式 立即触发 触发位置 500
自动凸轮 跟随距离 750 参考距离 1000 启动比例 1 结束比例 0.5 跟随轴名 轴2 参考通道 通道1 参考轴名 轴1 连接模式 立即触发 触发位置 500
自动凸轮 跟随距离 750 参考距离 1000 启动比例 0.5 结束比例 1 跟随轴名 轴2 参考通道 通道1 参考轴名 轴1 连接模式 立即触发 触发位置 500
自动凸轮 跟随距离 1000 参考距离 1000 启动比例 1 结束比例 1 跟随轴名 轴2 参考通道 通道1 参考轴名 轴1 连接模式 立即触发 触发位置 500
跳转标志 编号 2
延时时间 时间 500
//判断轴2的凸轮缓冲区是否大于2，大于2则跳转回去继续等待；不大于2则缓冲下一个凸轮循环
条件判断 变量 变量1401 条件 大于 数值 2
绝对跳转 编号 2
结束判断
绝对跳转 编号 1
程序结束
电气控制拓扑图
运动控制器参数列表
欢迎留言探讨您现在遇到的电子凸轮应用案例。
电子凸轮在追剪定长裁切机中的应用
写在前面
本年度专为工业自动化爱好者而生的“2021贝加莱橙色灯塔杯技术最强音挑战赛”已经接近尾声，感谢合作伙伴和技术粉丝们的厚爱，感谢大家的踊跃参与！
The Voice of B&R Tech技术最强音竞赛
几百位来自天南海北的技术粉丝不仅一起参与了竞争激烈的网络答题挑战赛，同时，还提交了众多风格多样的优秀原创技术作品。从即日起，"剑指工控 "将对初步入围的作品进行展播。
原创投稿001
电子凸轮在追剪定长裁切机中的应用翟庆章
一、设备介绍
某挤出机厂家有板材定长裁切的需求，要求在板材挤出时不能停，每次裁切的板材长度精度要求误差在 1 毫米以内，并且裁切长度需要能够在触摸屏上设置。如图 1 所示。
图 1 板材裁切机
二、方案介绍
我们可以通过贝加莱 PLC 的电子凸轮功能实现追剪，一颗伺服牵引板材编码器回馈板材的长度，通过 PLC 实现长度设置。切刀固定在同步架上，切刀横移方向由普通三相异步电动机拖动，而前后方向需要与板材方向同步因此由我们可以由另一个伺服拖动。同步架安装位置见下图。
图 2 同步架安装位置
三、调试过程
首先选择一款贝加莱 PLC 和两颗伺服，详细资料见下表。贝加莱有一种叫做 Cam automat 的功能，我这次不使用，不是说不好用，只是我对 PLCopen 更熟悉，调试和修改起来更顺手。
用建表方式建立凸轮曲线，如下图所示。
图 3 凸轮曲线
建立凸轮曲线需要凭借自己的经验，同步区很好建立，但是从非同步到同步的过程走得平稳也很关键，很多人建立的曲线会有把速度突然拉高然后再下降为同步的速度，这样同步区本身运行起来没有任何问题，但是建立同步的过程区会有明显的机械振动，所以我会避免建立那种曲线。
此曲线是一个单周期的曲线，我建立了一个足够长的同步区，并且这是一个开放式曲线，并非大部分人做追剪使用的闭合曲线。使用闭合式曲线的优点是编程简单，曲线中有追剪返回的动作，使用时主从轴啮合上一直运行就可以了。但是也有一个很大的缺陷，就是追剪返回的位置是死的，切刀在使用中肯定是越用越钝的，那么切刀变钝之后切割的时间必然变长，如果在追剪的同步区不足以完成切割动作则会发生撞机事件。因此我宁愿把我的程序写得复杂一些，返回区不使用凸轮曲线，而是使用切割完成信号触发单纯的定位指令去打断电子凸轮，这样我可以留足够的时间进行切割动作，并且我可以把返回的速度加到足够的快。退一步讲如果本周期已经不足以完成返回动作，我可以少进行一次追剪动作，此时切出来的板材长度是规定长度的两倍，可以拿到人工工位进行人工切割，产品仍然是良品。
图 4 部分程序展示
对于追剪过程我们使用贝加莱的示波器功能，贝加莱官方叫 TRACE 功能吧，我们抓取了速度和位置曲线，无论速度曲线还是位置曲线都十分平滑，这就说明这样的追剪系统非常稳定。使用 PLCopen 标准的电子凸轮功能完成追剪切割机的动作是非常理想的，是可以值得推广的 。
图 5 位置曲线
图6 速度曲线
分析以上位置曲线和速度曲线可以发现无论主轴还是从轴位置和速度都很平滑，这对机械的运行的稳定性及其重要，并且从轴跟随的效果也非常好，从同步区的速度可以看到从轴的速度和主轴完全一致，这样才能够保证切割时产品边缘是笔直的直线而不是一条斜线或者波浪线。边缘如果是斜线说明从轴速度一直偏大或者偏小，边缘是波浪线说明从轴的速度忽快忽慢，这两种现象在我们的应用中都没有发生。
要保证切割长度的准确，需要在特定的位置进入同步区然后发出切割信号，这个有技巧在里面，电子凸轮需要设置合适的启动模式，对于轴的类型也要根据需求设置，这样才能保证啮合位置是固定而不是随机的。
四、总结
贝加莱支持 PLCopen 标准功能块，熟练使用 PLCopen 功能块的同行们可以快速掌握，在运动控制中使用还是比较方便的。
五、附录
此次使用的 PLCopen 功能块见下图。
图 7 PLCopen 功能块
相关问答
欧姆龙 凸轮指令 实例?以下是欧姆龙凸轮指令的实例:LDK10;//K10为凸轮的绝对位置计数器MOVK1000,D0;//将1000赋值给D0LDK10,D100;//读取K10的值到D100中ADD...
vcp 凸轮 相位调节器是什么?可变凸轮轴相位调节器(也称移相器、vcp),是汽车发动机实现vvt(可变气门正时)功能的必备执行器,其功能是按ecu(电子控制单元)的命令,实现凸轮轴相对于曲轴产生...
sw 凸轮 是怎么生成的?SW凸轮是通过数控机床上的刀具和编程控制来生成的。首先,将原始凸轮的设计图纸输入到数控机床的计算机中,然后编写程序来控制刀具的轨迹和切削参数。接下来,数...
凸轮轴 电磁阀的作用是什么?[最佳回答]凸轮轴电磁阀的功能是根据上级指令控制凸轮操作。以下是延伸介绍:1。电磁阀:电磁阀是由电磁控制的工业设备,是用来控制流体的自动化基础元(查成交价...
凸轮 轴电磁阀工作原理?凸轮轴顶置执行电磁阀的工作原理是其通过控制部分,把力作用到上级命令中的控制凸轮中进行运行,凸轮轴位置的传感器再把这种命令作用并反馈给凸轮运行的位置处,...
异形卷边机有什么用[回答]利用送料气缸控制凸轮406和行程开关408控制气缸,实现均匀自动进出料。利用车尾气缸控制凸轮405和行程开关408在可调行程以适应不同纸管的碰刹304作...
汽车进气 凸轮轴 电磁阀的作用是什么_车坛汽车进气凸轮轴电磁阀的作用是:调整进排气的配气时间,凸轮轴是活塞发动机里的一个部件,材质分为:碳钢、合金钢、合金、球墨,其作用是控制气门的开启...
solidworks边线如何隐藏不显示?有图 - 懂得宜你一回吧。草图画好后,按Ctrl选择你不断开的2条线,再点工具--样条曲线工具---套合样条曲线在生成特征...我还真不想回答。算你便宜你一回吧。草...
无 凸轮 电脑弹簧机械怎么运作的?十万火急!电脑弹簧机械是由电脑控制系统和弹簧机成形部分共同构成的有机结合,能够通过承载信息指令的电脑端对机械部分的运作进行驱动操作,从而达到同步操作...
powermill能对数控车床编程吗?完全可以的啊,powermill数控铣编程至少有3个控制轴,即X,Y,Z轴,可同时控制其中任意2个坐标轴联动,也能控制3个甚至更多个坐标轴联动,主要用于各类较复杂的平...
