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07.LMC078伺服（fú）控製係統中的LXM28S多圈位置（zhì）溢（yì）出功能塊
LMC078控製係統與M262PLC係統中的LXM28S多圈（quān）位置溢出功能塊的編程思路（lù）有所不同，采用（yòng）了兩個功能塊來實現多圈（quān）編碼器在溢出（chū）後進行位置補償，第一個是（shì）codesys提供的功能塊SMC3_PersistPositionSingleturn，第二個是（shì）編製了一個（gè）新的功能塊FB_OverFlowPositionRetore，這個功能塊用於位置恢複前的雙重驗證。
(1)LMC078伺服控製係統中的工作過程（chéng）
SERCOS通信工作正常後，LMC078將LXM28S伺服編碼器位置值翻譯成以浮點數形式的軸的位置值時會出現問題，它不像M262那（nà）樣（yàng）翻譯成一個固定的值，所以，筆者（zhě）采（cǎi）用了另外的編程思路，新（xīn）創建的功能塊FB_OverFlowPositionRetore先記錄斷電前的伺服編碼器位置和（hé）LMC078中的軸位置，上電後記錄伺服LXM28S的伺（sì）服（fú）位置，得到伺服軸位（wèi）置的變化（huà）量，同時檢查在機器斷（duàn）電期間是否發生了（le）新的溢出，將位置變化（huà）值（zhí）和溢出根據機械參數計算出總的位置補償值，當LXM28S伺服使能後（hòu），伺服軸處於靜止的情況下，與SMC3_PersistPositionSingleturn功（gōng）能塊比較，偏差值小於一個很（hěn）小的門檻值後，SMC3_PersistPositionSingleturn功能（néng）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置保持正確的（de）對應關係。
(2)SMC3_PersistPositionSingleturn功（gōng）能塊說明
Codesys中對SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊（kuài）的說明，如圖7所示。
SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊的位置補償是在（zài）LXM28通信正常後，伺服軸無使能條件（jiàn）下自動進行補償的，如果補償時電機軸（zhóu）發生了移（yí）動，會導致位置補償精度降低，甚至出現位置錯誤的情況（kuàng）。
圖7 SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊的說明
(3)SMC3_PersistPositionSingleturn添加過程
在（zài）SoMachine軟（ruǎn）件中 創建一個POU，在【輸入助手】中輸入SMC3_PersistPositionSingleturn，如圖8所示。
圖8 創建SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊
Axis管腳（jiǎo）輸入要保持位置的軸名稱，PersistentData管腳輸入在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（wán）成後（hòu）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（zhì）變量名，如圖10所示。
圖10 在PersistentVars創建斷電（diàn）保持變量
最後（hòu）在Motion task中調用persisPositionAxis的POU，完成編程。
(5)FB_OverFlowPositionRetore的（de）管腳
LMC078伺服控製器（qì）中，溢出（chū）位置（zhì）補償功（gōng）能塊FB_OverFlowPositionRetore的管腳定義（yì），如圖11所示。
圖11 管腳定義
(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，同時考慮溢出，以（yǐ）電機的旋（xuán）轉方向一直（zhí）是正轉為例，沒有溢出（chū）時（shí）位置偏差等於當前位置（zhì）反饋值減去斷電前的位置。
如果正向溢出（chū），則用2147483647減去斷電前位置值（zhí），再加上當前位（wèi）置值減去-2147483648，再使用機械參數計（jì）算出位置偏差。
如（rú）果發生反向溢出，使（shǐ）用斷電前的位置值減去-2147483648，再加上2147483647減去當前使能的位置值，調整符號後，再（zài）使用機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，計算位置偏差值的方法與此類（lèi）似，不（bú）再贅述，FB_OverFlowPositionRetore的程序和注（zhù）釋，如圖12所示。
圖12 FB_OverFlowPositionRetore的程序和注釋
使用功能（néng）塊（kuài）補（bǔ）償後，軸位置值（zhí）在發（fā）生溢出後是可以正常（cháng）保持的，值得注意的是A3軸的模值是120，所以0.00113到119.896跳動是正常的。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（de）軸的位置值，如（rú）圖14所示。
圖14 加入功能塊後（hòu）斷電前後即使溢出位置依然保持
08.總 結（jié）
本文從提出問題、分析（xī）原因、到解決思（sī）路、方案論（lùn）證、計算公式、伺服驅動器的調試和參數設置等諸多方麵（miàn），詳細說明了創建客戶專屬的（de）POU功能塊的（de）設計方法、程（chéng）序編製和管腳定義。掌握了這兩種LXM28S多圈電（diàn）機位置溢出補償功能塊的原理（lǐ）之後，大家就可以參（cān）照此功（gōng）能塊的編程思路在（zài）不同的網絡或平台中進行調用和移植（zhí），例如LMC058的CANMotion和PacDrive3平台。
LXM28S多圈電（diàn）機位置溢出補償功能塊，在張江研（yán）發（fā）實驗室經過（guò）一個多月的測試後，又（yòu）在多個客戶的現場進行了實驗，其中，江蘇常州客戶現場就運（yùn）行了（le）四個多月，證明了（le）這（zhè）個功能塊的開發是成功而（ér）且是十分（fèn）有效的，讀者可以將這（zhè）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（fú）軸的圈（quān）數等信息也可以全（quán）部在功能塊內完成，這樣功能塊的接口變量就會顯得簡潔。筆者保留了這些變量是為了方便大家跨平台進行程序的移植（zhí），在倍福（fú）+LXM28E的伺服控製係統中，使用此功能塊的編程（chéng）思路在東南區的（de）客戶現場進行編程和調（diào）試，高（gāo）效而實（shí）用。
往（wǎng）期（qī）回顧
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