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G120 EPos配置方案及應(yīng)用場(chǎng)景
EPos功能就是基本定位器功能，它可計(jì)算出軸的運(yùn)行特性，使軸以時(shí)間最佳的方式移動(dòng)到目標(biāo)位置。EPos功能主要包括：
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設(shè)定值直接給定（MDI）功能
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選擇程序段功能
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回參考點(diǎn)功能
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點(diǎn)動(dòng)功能
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運(yùn)行到固定擋塊功能
EPos功能通過(guò)處理給定的加速度、速度和位置值生成運(yùn)行特性曲線，給到位置控制器，來(lái)實(shí)現(xiàn)軸位置的閉環(huán)控制（見(jiàn)圖1）。
圖1 基本定位器和位置控制
Part 2
G120（CU250S-2）編碼器接口介紹
圖2 CU250S-2控制單元編碼器接口及可以連接的編碼器類型
在使用位置控制時(shí)，可以選擇配置一個(gè)編碼器或者兩個(gè)編碼器，根據(jù)編碼器配置的數(shù)量，以及編碼器反饋值的去向就產(chǎn)生了下面的幾種配置方案。
Part 3
G120EPos配置方案
EPos控制需要用戶配置的有兩個(gè)閉環(huán)，一個(gè)是外環(huán)位置環(huán)，一個(gè)是內(nèi)環(huán)速度環(huán)。對(duì)于EPos控制并不要求這兩個(gè)環(huán)都配置編碼器，其中速度環(huán)可以選擇開(kāi)環(huán)或閉環(huán)，位置環(huán)則必須帶編碼器，但可以選擇使用電機(jī)軸上的編碼器或者負(fù)載側(cè)的編碼器。這樣就產(chǎn)生了下面的三種配置方案：
圖3 位置控制和速度控制使用電機(jī)軸上的同一個(gè)編碼器
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這種配置可以節(jié)約成本，僅使用一個(gè)編碼器就可以讓轉(zhuǎn)速控制和位置控制都實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制
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當(dāng)負(fù)載側(cè)無(wú)法安裝編碼器時(shí)，此方案會(huì)是一個(gè)很好的選擇
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控制性能相對(duì)較好
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只需配置一個(gè)編碼器，調(diào)試會(huì)變得相對(duì)輕松
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位置控制的準(zhǔn)確度有一定程度的降低，降低程度取決于齒輪比
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在編碼器的類型選擇上會(huì)有限制
由于編碼器是安裝在電機(jī)軸上，故只能選擇旋轉(zhuǎn)類型的編碼器，對(duì)于線性絕對(duì)值編碼器就無(wú)法使用這種配置方案了 當(dāng)使用增量編碼器反饋位置值時(shí)，當(dāng)設(shè)備掉電后，當(dāng)前的位置值無(wú)法保存，重新上電后，需要重新設(shè)置參考點(diǎn) 當(dāng)負(fù)載側(cè)出現(xiàn)機(jī)械滑差時(shí)，不能使用該配置。例如：使用皮帶傳動(dòng)或是設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)打滑的情況等
圖4 僅位置控制使用負(fù)載側(cè)的編碼器
這種配置可以節(jié)約成本，僅使用一個(gè)編碼器 對(duì)于某些既要必須在負(fù)載側(cè)安裝編碼器又要節(jié)省成本的場(chǎng)合，此方案會(huì)是一個(gè)很好的選擇 對(duì)速度控制動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求不是很高的場(chǎng)合也能達(dá)到較好的控制效果 只需配置一個(gè)編碼器，調(diào)試會(huì)變得相對(duì)輕松
位置控制的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)有所降低 由于速度環(huán)沒(méi)有連接編碼器，要想達(dá)到較好的控制效果，會(huì)對(duì)負(fù)載的類型有所限制
因?yàn)榫幋a器是直接安裝在負(fù)載側(cè)，根據(jù)負(fù)載的類型來(lái)選擇合適的編碼器，對(duì)于線性往復(fù)運(yùn)行的負(fù)載通常選擇線性絕對(duì)值編碼器，對(duì)于旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)行的負(fù)載通常選用旋轉(zhuǎn)絕對(duì)值編碼器 對(duì)于工作在低頻大慣量的負(fù)載，不建議使用該方案 在提升設(shè)備或是對(duì)電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求較高的場(chǎng)合不建議使用該種配置方案 在使用該配置方案時(shí) “移動(dòng)到固定點(diǎn)停止”EPos功能無(wú)效
圖5 位置控制使用負(fù)載側(cè)的編碼器，轉(zhuǎn)速控制使用電機(jī)軸上的編碼器
這種配置能夠提供*佳的控制效果，位置控制的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)較高 應(yīng)用場(chǎng)合較多，使用范圍較廣
需要兩個(gè)編碼器，增加了成本 對(duì)安裝設(shè)備提出了一些要求
在CU250S-2配置兩個(gè)編碼器時(shí)，必須是做速度控制用的編碼器需要配置在編碼器1里面，做位置控制用的編碼器需配置在編碼器2里面。不能顛倒，速度控制的閉環(huán)只能使用編碼器1里面的反饋值 需要考慮兩個(gè)編碼器分別使用控制單元上的哪兩個(gè)接口，例如端子接口只能輸出24V的電源并且只能連接HTL增量編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器，如果選擇的編碼器都是5V供電的編碼器，則只能使用SUB D 接口和DriveCliQ接口來(lái)連接了
表1 三種配置方案的對(duì)比
Part 4
應(yīng)用場(chǎng)景分析
EPos功能常使用在電梯，升降機(jī)，自動(dòng)扶梯，輸送帶，輸送機(jī)，堆垛機(jī)，包裝機(jī)，輥床臺(tái)等場(chǎng)景。在這些場(chǎng)景下可以使用的配置方式也有所不同，這里介紹幾個(gè)典型的應(yīng)用場(chǎng)景供大家參考。
圖6 汽車輸送框架輥床示意圖
負(fù)載側(cè)不好安裝位置編碼器 運(yùn)動(dòng)范圍是旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)行的和電機(jī)軸上必須安裝旋轉(zhuǎn)類型的編碼器匹配 節(jié)約成本
圖7 汽車廠焊裝線的水平輥床
由于負(fù)載慣量小，速度環(huán)用SLVC的控制方式就能實(shí)現(xiàn)位置控制較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)效果 節(jié)約了成本
圖8 立體倉(cāng)庫(kù)的堆垛機(jī)
堆垛機(jī)的慣量較大，在啟動(dòng)和停止階段使用帶編碼器的速度閉環(huán)能達(dá)到較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)效果 堆垛機(jī)的行走距離較遠(yuǎn)，位置控制采用獨(dú)立的位置檢測(cè)編碼器能實(shí)現(xiàn)精確的定位效果 堆垛機(jī)在運(yùn)行時(shí)，速度較高，對(duì)定位精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)都有較高的要求
Part 5
總結(jié)
對(duì)于EPos控制需要配置編碼器，在選擇編碼器接口時(shí)要注意查看所連接的編碼器類型是否是該接口支持的類型。 對(duì)于三種配置方案，每種方案都有自己的優(yōu)勢(shì)和局限性，都對(duì)負(fù)載及編碼器有一些要求，都有各自的使用注意事項(xiàng)，所以在方案選擇時(shí)要多關(guān)注這些點(diǎn)。 在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中，對(duì)于同一個(gè)負(fù)載可能存在多種配置方式都可以使用的情況。所以在實(shí)際配置選型時(shí)，要結(jié)合負(fù)載的運(yùn)行軌跡，機(jī)械的連接形式，負(fù)載的慣量大小，工藝對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的要求，對(duì)位置控制精度的要求，在負(fù)載側(cè)和電機(jī)側(cè)安裝編碼器的難易，及項(xiàng)目成本等綜合考慮來(lái)確定。