TwinCAT软件部分参数介绍

1.TwinCAT NC PTP的控制周期

通常说的NC周期，是指轨迹规划和PID运算的周期，是NC与伺服驱动器交换数据的周期，目标位置、当前位置、控制字、状态字都以这个频率更新。在TwinCAT System Manager中，叫做NC Task SAF任务周期，默认值为2ms。

另一个NC周期，是NC与PLC交换数据的周期，比如NC轴状态、当前位置、使能信号等等，都是以这个周期刷新的。在TwinCAT System Manager中，叫做NC Task SVB任务周期，默认值为10ms，与PLC程序中默认的任务周期一致。

2.TwinCAT NC PTP的配置、编程、调试

TwinCAT  NC轴的配置包括：编码器（Enc）、驱动器（Drive）、 NC控制器（Ctrl）、与PLC的接口（Inputs和Outputs）。 Enc和Drive的配置决定了NC轴与哪个驱动器对应，而Inputs和Outputs 则决定它对应PLC程序中的哪一个轴结构型变量。Ctrl中的设置则决定了PID运算的模型和参数。

2.1 Enc编码器参数设置

Encoder Evaluation

Invert Encoder Counting Direction：编码器计数方向取反，默认为False，如果希望电机正向转动的而位置反馈值减小，就需要置为True，同时也应将电机极性取反（Axis下Drive的Parameter页面Invert Motor Polority项）。

Scaling Factor Numerator：每个位置反馈的编码器脉冲对应的距离。比如：电机转动一圈1048576个脉冲,而电机转动一圈对应360mm，则Scaling Factor应为360/1048576=0.000343323 mm/Inc。

Scaling Factor Denominator：编码器反馈的脉冲数。

Position Bias：设备原点与编码器零位之间的偏移，机械安装固定后，此值就不变。当使用绝对编码器时，不需要每次寻参，就用这个偏移量来计算设备原点。因为多圈绝对编码器每次上电的位置是不变的，而单圈绝对编码器每次上电的位置是个Modulo值。

Modular Factor：模长。通常指一个工艺周期Axis运动的距离，默认值360。比如旋转主轴定位动作，当前位置30度，要定位到60度，电机可以正转30度，也可以正转390度，最终都是到达同一个点。如果不是定长内重复动作，可以忽略此参数。
Encoder Mask：编码器掩码，与位置变量的位数有关，通常都是32位，即最大是0xFFFFFFFF。
Encoder SubMask：编码器子掩码，与最大反馈值有关，比如16位的增量编码器，正向超过65535就会变0，这时候NC会处理过零问题，知道位置正在平稳增加，而不是真的有个位置突变。这时侯，SubMask就应该设置为0x0000FFFF。

Reference System：参考点坐标系。

Encoder Mask、 Encoder SubMask和Reference System三个参数结合，决定“位置反馈变量值转换成NC轴实际位置的规则”，而Scaling Factor则决定转换的比例。正常情况下，这3个参数都不用设置，选择好编码器的类型之后 NC 就已经确定了它们的值。

提示：当通过总线连接第三方伺服时，这3个参数必须手动输入，需要与驱动器内部的参数设置、接口变量类型等匹配。

Homing：
Invert Direction for Calibration Cam：是否往负方向运动，寻找原点。
Invert Direction for Sync Impuls Search：找到原点后，是否往负方向运动，寻找同步脉冲。
Calibration Value：参考点位置。通常这个值会在PLC程序里给定，此处设置与否不影响。
Reference Mode：寻参模式。

Other Settings：
Encoder Mode：编码器模式，有以下三种选项，
Pos：编码器只用于计算位置，当位置环在驱动器内时使用。
PosVelo：编码器只用于计算位置和速度，当位置环在 TwinCAT NC 时使用。
PosVeloAcc：TwinCAT NC使用编码器来确定位置、速度和加速度时选用。

2.2 Drive驱动器设置

Output Scaling
Ivert Motor Polarity：电机极性取反。当给电机一个正的速度值，电机反向转动时，此值应为True。注意，同时也应将编码器方向取反（Axis下Enc的 Parameter页面Invert Encoder Counter Direction 项）。
Reference Velocity：参考速度，单位mm/s。当使用步进电机端子KL2531/2541和EL7031/7041、脉冲输出端子 KL/EL2521 以及模拟量输出端子控制伺服时，参考速度就是输出变量nDataOut为最大值（32767）时的电机速度。当使用总线通讯控制伺服驱动器时，参考速度没有实际意义，通常设置为电机的额定速度，设置的参考速度必须大于机械动作需要的最大速度。

Output Scaling Factor（Velocity）：速度输出系数。位置环在NC中完成时需要设置的比例。

Output Scaling Factor（Velocity） = SetVelo/ActVelo

2.3 Ctrl控制参数设置

先选择 NC 控制器的控制模型，针对不同的控制模型，有不同的参数项可供设置。

控制环的PID种类：

Position control :Proportional Factor Kv 比例增益

3.TwinCAT NC轴的调试

3.1 online调试界面

3.2 Function

点位运动中start mode中的几种模式：

Absolute：指定绝对位置和速度，相当于功能块MC_MoveAbsolute；
Relative：指定相对位置和速度，相当于功能块MC_MoveRelative；
Endless+和Endless-：指正向或者反向均速运动。相当于功能块 MC_MoveVelocity；
Modulo、 Modulo Shortest Way、 Modulo Minus、 Modulo Plus：在模长内定位。依次相当于功能块 MC_MoveModulo 的当前方向、最短路径、反方向、正方向动作到模长内指定位置。

Reversing sequence：以指定速度在两个绝对位置间往复运动，通常在调位置环时使用。
Velo Step Sequence：用于测试伺服轴在速度阶跃时的响应，通常在调速度环时使用。

 

• 脱离位置发生器，也没有PID调节的原始速度输出Raw Drive Output。
  有两种模式：

Percent：直接输出 Reference 速度的百分比。
Veloctiy：速度单位是 mm/s。

• Set Actual Position
  默认把当前位置设为 0，或者任意指定值。
  寻参之前，可以凭观测手动设置当前位置。

详情请参考TwinCAT NC PTP实用教程(文中内容都是参考TwinCAT运动控制教程后觉得重要的地方)