定位控制的目的与用途
定位的定义
所谓定位控制，是指被加工品或工具等移动体以指定的速度移动，正确停靠于指定目标位置。
定位控制装置由“指令部”、“控制部”、“驱动·检测部”3个部分组成
控制器的作用是，发出使物体移动至目标位置所需的指令信号、并将其送至伺服放大器。 伺服放大器向伺服电机提供所需的电力，以使伺服电机按照输入的指令信号作用。 编码器读取伺服电机的旋转值，作为反馈信号传送给伺服放大器。
伺服放大器检测指令信号和反馈信号的差值，若该值为零，则判定为按照指令工作。
定位控制中使用的指令信号为脉冲信号，叫做“指令脉冲”。
伺服电机就是按照定位单元向伺服放大器发送的指令脉冲的个数转动的。
此外，单位时间内的指令脉冲数叫做“指令脉冲频率”，用于控制伺服电机的转速。 指令脉冲个数，用于控制定位的位置。
定位模块特点：
1、 单轴、双轴及四轴用模块，品种齐全 脉冲指令型 QD75P_ (1、2、4) QD75D_ (1、2、4)
数据指令型 QD75M_ (1、2、4) QD75MH_ (1、2、4)
2、 在基板上安装QD75模块时，每个模块占用一个I/O槽，32个I/O点数，最大可以安装
个模块。 适用安装的模块 Q00JCPU CPU模块 Q00CPU Q01CPU Q02以上的高性能CPU及通用CPU QJ72LP25-25 QJ72BR15 QJ72LP25G QJ72LP25GE 最大安装模块数 最大8块 最大24块 Q模式安装 最大块 标注 网络模块 最多块 MELSECNET/H的远程站
3、 丰富的控制功能：
a）每轴允许进行600个定位数据设定。 b）支持单独定位动作和连续定位动作。 c）支持2-4轴速度、位置插补动作。 d)提供多种控制方式及其相互切换。
e)提供4种原点回归控制方式、快速原点回归以及原点回归重试功能。 4、提供梯形加减速和S型加减速
5、能够使用智能模块专用指令。设计了定位启动指令、示教指令等专用指令。通过使用专用指令、可以简化程序。 6、易于维护：
（1）数据可以被保存到闪存中，断电数据不会丢失。 （2）故障内容细分化，提高故障诊断效率。
（3）能够分别保存16个故障/警告信息，便于故障/警告的确认。
7、可以通过定位用软件包、对定位模块进行设定、监视以及测试。GX-Configurator-QP
系统构成：
1、电脑与CPU之间，通过RS-232（QC30R2）或USB或LAN cable通信； 2、CPU与QD75模块之间通过基板传输。
3、QD75模块与伺服放大器 J3-（ ）B之间光纤通信 4、外部开关（行程、停止、DOG、CHG功能）模块接口
QD75 LED含义
软件版本要求：
与外部设备的输入输出接口
1A20/1A19/1B20/1B19手动脉冲发生器的A、B输入端子
*一个模块只能接一个手动脉冲发生器
1A15/1B15 手动脉冲发生器5V电源
2A15/2B15 手动脉冲发生器5V电源公共端 1A8/1B8 急停开关端子
外部端子接线图
QD75存储器
QD75工作要素：
参数设置，由系统构成决定参数设置
伺服参数设置，由QD75控制的伺服系统决定 定位数据设置，由动作过程决定定位数据设置
*使用 GX-Configurator-QP软件设置参数和定位数据，可以简化程序编写 使用GX-Developer编写QD75用顺控程序
1、参数设置：
基本参数1
Pr1 ：单位设置，用于设定定位控制时的指令单位。不同控制轴可以选择不同的指令单位。 ▪Pr2 电机旋转一圈所需脉冲个数。等于伺服电机编码器的分辨率。 ▪Pr3 电机旋转一圈，外部工件行进的位移量。 ▪Pr4 单位倍率。（当移动量超过表中设定范围时，能够提高设定范围的倍率） ▪Pr7 偏置速度。未使用，请不要设置数值。
基本参数2
Pr.8速度极限值的设置。为执行定位运行，OPR运行等设置最大的速度。设置最大速度时，请考虑：电机的转速、工件的移动速度。
Pr9加速时间 ：从速度0加速到最大速度时，所用的时间 Pr10减速时间：从最大速度减速到速度0时，所用的时间
需要注意的参数： 详细参数1 软件行程
software stroke limit upper limit value software stroke limit lower limit value
保证工件的正常行程范围，但是不能保证工件安全。一旦QD75故障，则软件行程失效。 Forced stop signal valid\\invalid selection 急停开关有效/无效选择
详细参数2
JOG speed limit
原点回归基本参数
Pr.43 OPR 方法 。设置“OPR 方法”来执行机器OPR。
0 ：近点狗方法. 在近点狗 ON 时减速后，用零信号完成OPR。
4 ：计数方法 1） 在近点狗 ON 时减速后，移动指定的距离，并用零信号完成OPR。 5 ：计数方法 2）.. 在近点狗 ON 时减速后，移动指定的距离，并完成OPR。
6： 数值设置方法，适用于绝对系统的原点回归方式，利用手动方式，使工作移动到目标后停止，执行原点回归。
原点回归方向：
设置起动机器OPR 时位移的方向。
0：正向（地址增量方向）向地址增加的方向进行原点回归。 1：负向（地址减量方向）向地址减少的方向进行原点回归。 通常把OP 设置成接近下限或上限。
原点地址，原点回归完成后定位开始的地址
原点回归速度，启动原点回归时的速度，不能大于速度极限值 爬行速度，接近原点时较慢的速度，小于原点回归速度
2、伺服参数设置：
1、伺服系统选择 2、控制模式选择
3、动态制动电阻选择 4、位置检测系统选择 5、伺服急停开关选择
用gx-configurator设置以上参数，通过测试模式，可以测试参数设置的是否正确。 进入测试模式：
停止CPU — GX-Configurator 软件Online —Test — Test ON/OFF
用测试模式建立原点、JOG运行
3、编写定位数据：
定位数据，包含一个定位过程或一个动作的相关因素，一行数据代表一个 定位数据。QD75可以编写600行定位数据 每行定位数据由十个元素组成：
1、控制方式：单独、连续、路径连续
2、运行方法：绝对、相对、进给、速度、速度\\位置、插补等 3、插补轴
4、加速时间：从参数设置的4组时间中选择一组 5、减速时间：从参数设置的4组时间中选择一组 6、定位地址 7、圆弧地址 8、定位速度 9、暂停时间 10、M代码
利用仿真功能，可以查看定位数据的时间、速度
Edit-simulation
利用测试功能，可以测试定位数据是否满足定位要求
4、书写顺控程序
QD75MH同CPU之间信号关系
Y0： PLC READY
（a）该信号通知QD75， PLC CPU 正常。
（b）当更改参数时，依据参数不同，PLC READY 信号变成OFF。 （c）当 PLC READY 信号从OFF 变成ON 时执行下列处理。 • 检查参数设置范围。
• QD75 READY 信号 [X0] 变成ON。
X0： QD75 READY
当Y0从OFF变成ON，QD75检查参数设置，如果没有错误，则X0信号变成ON。当[Y0]信号变成OFF或者看门狗错误发生时，X0信号变成OFF。
Y0： PLC READY，该信号通知QD75， PLC CPU 正常 X0 QD75 READY
Y1 全轴伺服 ON
X1 同步标志
OFF：禁止模块访问 ON ： 允许模块访问
• 在PLC 变成ON 或复位CPU 模块时，如果能够CPU模块访问QD75，则该信号变成ON。
• 当在CPU 模块的模块同步设置中选择“异步”时，该信号可以用作从顺控程序访问QD75 的互锁。
X8-XB 错误检测
手动运行 — JOG运行
手动方式的一种。当JOG指令信号Y8-YF导通时，QD75向伺服放大器发出连续的脉冲，工件会以“JOG 速度” 向指定的方向移动。当JOG 起动信号变成OFF 时，运行会减速并停止。JOG运行常用于调试、示教、DATA SET方式的原点回归中。 缓冲存储器地址 项目 JOG速度 1518 1519 1618 1619 1718 1719 1818 1819 O.O1mm/min 10^ -3 inch/min 10^ -3 degree/min 1pulse/s 备注/设定范围 保存JOG运行时的速度 在JOG运行过程中更改速度时，保存变更后的速度值 初始值 轴1 轴2 轴3 轴4 0
手动运行 — 寸动\\微动（inching operation）运行
手动方式的一种。当JOG指令信号Y8-YF导通时，QD75在第一个运算周期中（1.7ms），发出控制伺服系统的脉冲，工件向指定的方向运行微小距离。 缓冲存储器地址 轴1 轴2 轴3 轴4 项目 点动移动1517 1617 1717 1817 量 0-65535* 10^-1 um 0-65535* 10^-5 inch 0-65535* 10^-5 degree 0-65535pulse 备注/设定范围 设定点动运行时的移动量。 设定值为“0”时，执行JOG运行 初始值 0
定位启动用程序： 1、 专用指令启动 软元件 (s)+0 (s)+1 名称 系统用区域 完成状态 设置内容 - 0：正常完成 0之外的数字：错误代码 1—600定位数据 7000—7004块启动数据 9001 机械原点回归 9002 快速原点回归 9003 当前值变更 9004 多轴启动 设置方 - 系统 (s)+2 启动内容 用户 简单的程序
详细考虑的程序
XC-XF 轴1-轴4 BUSY信号 OFF：不BUSY（非工作状态） ON ：BUSY （工作状态）
X4-X7 轴1-轴4 M代码
当M代码ON的时候，启动定位，会出现错误。
2、缓存地址与启动信号结合使用 缓冲存储器地址 项目 轴1 轴2 轴3 轴4 启动定位数据1500 1600 1700 1800 编号 备注/设定范围 K9002快速原点回归 初始值 K1-600定位数据启动 K9001原点回归 K7000-7004块启动 K9003当前值更改 K9004多轴同时启动 用户设定 0
Y10-Y13 轴1--轴4定位起动信号 OFF：未请求定位起动 ON：请求了定位起动
• 起动OPR 运行或定位运行。
• 定位起动信号在上升沿时有效，并且起动运行。
• 当BUSY 期间定位起动信号变成ON 时，会发生运行起动警告（警告代码：100）。 简单的程序
考虑完整的程序
X10-X13 轴1-轴4起动完成信号 OFF：起动未完成 ON ：起动完成
多种多样的控制方式 ABS 绝对定位 INC 相对定位
固定进给
速度控制
原点回归
原点回归控制，是为了确立“起点”或者“OP”而进行的定位控制。
在组装或接通电源时，需要调整机械和定位单元的基准位置（原点）使其一致 机械原点回归
在定位启动类型中，选择启动定位数据“9001”，则轴进行的为机械原点回归，根据原点回归参数的不同，进行的回归动作不同。
原点回归方法：计数方法1
原点回归方法：计数方法2
原点回归方法：数值设定 适用于绝对式定位系统
快速原点回归,定位数据类型为”9002”
当前值变更9003 缓冲存储器地址 轴1 轴2 轴3 轴4 项目 当前值的1506 1507 1606 1607 1706 1707 1806 1807 变更值 0.1um 10^-5inch pulse 10^-5 degree -21474838-21474837 0-35999999 0 备注/设定范围 设定变更后的当前值 初始值
多轴同时启动 缓冲区的设置如下
思考:
按照下图示意启动定位,程序的书写应该为怎样?
运行中停止用程序
Y4-Y7 轴停止信号。
• 当轴停止信号变成ON 时，OPR 控制、定位控制、JOG 运行、微动运行和手动脉冲发生器运行会停止。
要点：使用外部的STOP开关，也可以动作过程中使设备停止。 停止后的再启动
在执行连续定位过程中停止，希望启动后仍然继续未完成的动作，可以使用该功能。 缓冲存储器地址 项目 轴1 轴2 轴3 轴4 再启动指令 1503 1603 1703 1803 备注/设定范围 轴动作停止中，且该数值被设定为“1”时，由停止位置继续移动，进行定位动作 0：再启动指令接受完毕（QD75） 1：再启动指令(程序设定) 初始值 0
再启动时，无须将定位启动标志（Y10）置ON.
定位动作中的速度更改
在定位过程中，即使轴处于BUSY状态，也可以更改运行速度。
相关缓冲区
缓冲存储器地址 项目 轴1 轴2 轴3 轴4 速度变更1514 1515 1614 1615 1714 1715 1814 1815 值 O.O1mm/min 备注/设定范围 执行速度更改后的场合，设定变更后的速度。该数值为“0”时，则停止。 10^ -5 inch/min 10^ -3 degree/min 初始值 0 1pulse/s 缓冲存储器地址 项目 轴1 轴2 轴3 轴4 速度变更请求 1516 1616 1716 1816 备注/设定范围 执行速度变更的场合，在速度变更值设定完成之后，该数值设定为“1” 0：速度变更接受完毕（QD75） 1：速度变更指令(程序设定) 初始值 0
操作过程：
利用定位启动程序，启动3号定位数据。
在3号定位过程中，打开速度变更开关，则速度变更为程序中书写的__________
示教功能
利用手动功能，将工件移动到要定位的地址后，执行示教功能。 z(p).teach1 “Un” S D 控制字设定：
(S)+0 系统区域 无需设定 (S)+1 结束状态 系统生成
(S)+2 示教数据选择 0：定位地址 1：圆弧地址 (S)+3 定位数据NO. 定位数据NO.
闪存写入
通过该指令，可将QD75的参数、定位数据等写入闪存中。 ZP.PFWRT “Un” S D 控制字：
(S)+0 系统区域 无需设置
(S)+1 结束状态 0正常；0之外，异常
注意事项：
1、写入过程中，不能断电或复位CPU 2、 闪存寿命10万次
3、 指令执行次数为25次。超过次数出现故障（805） 4、 QD75 READY信号为OFF时，可以执行指令。
外部（CHG）功能信号 缓冲存储器地址 轴1 轴2 轴3 轴4 项目 CHG功能62 212 362 512 选 择 项目 CHG功能1505 1605 1705 1805 使能 0：无效 1：有效 0-外部定位启动 1-外部速度更改 2-速度/位置、位置/速度切换 3-跳跃请求 0 备注/设定范围 初始值 缓冲存储器地址 备注/设定范围 初始值 轴1 轴2 轴3 轴4 设定CHG信号是否有效 0
（0-外部定位启动功能）
1-外部速度更改
缓冲存储器地址 项目 轴1 轴2 轴3 轴4 速度变更1514 1515 1614 1615 1714 1715 1814 1815 值 O.O1mm/min 备注/设定范围 执行速度更改后的场合，设定变更后的速度。该数值为“0”时，则停止。 10^ -5 inch/min 10^ -3 degree/min 初始值 0 1pulse/s
2-速度/位置、位置/速度切换
缓冲存储器地址 项目 备注/设定范围 速度/轴1 轴2 轴3 轴4 位置设定是否可通过外部CHG信号，切换速度/位置控制切换模式。 1528 1628 1728 1828 允许0：无效 标志 1：有效
思考：
1、根据以下给出的表格，执行位置/速度的切换。 缓冲存储器地址 项目 备注/设定范围 位置/轴1 轴2 轴3 轴4 速度设定是否可通过外部CHG信号，切换位置/速度控制切换模式。 允许1532 1632 1732 1832 0：无效 标志 1：有效
2、利用CHG信号执行跳跃功能。
跳跃功能用来停止当前执行的定位数据，而开始下一个定位数据的执行。 跳跃功能只对位置控制有效。
MEMO
