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fatek plc指令集篇之nc定位指令集

 談到fatek的plc就不得不提到功能強(qiáng)大的nc定位指令集，這就好像在北方說起冬天，就不由自主地想到雪花似的。那么fatek plc的nc定位指令集到底有多好用，到底該怎么用呢？

 說起這個(gè)，就要從fatek plc強(qiáng)大的硬件基礎(chǔ)開始說然后有硬件指向軟件指令集。

硬件上的支持

 眾所周知，在nc定位中很關(guān)鍵的評價(jià)因素  就是高精度、高速的定位控制，為了實(shí)現(xiàn)這目的，以及方便用戶直接使用，fatek為旗下的fbs、b1/b1z系列的plc配備了從50khz到920khz 頻率的高速脈沖，用戶可以根據(jù)自己的使用需求進(jìn)行選擇，并且單機(jī)最多可以支持4軸輸出，這一硬件上的支持，也提供了nc定位指令集發(fā)揮本領(lǐng)的舞臺。

軟件上的強(qiáng)大

 在軟件指令集方面，fatek不可謂用心不良苦，在平常的nc定位控制中，用戶普遍使用的是g代碼編程的方式，但是數(shù)控機(jī)床的編程方式的普及面并不是非常的廣泛，很多終端客戶在碰到這類的問題的時(shí)候往往無從下手，都要去請專門的工程人員過來編寫程序。fatek在了解了這個(gè)情況之后，就努力將g代碼和plc指令結(jié)合在一起，讓用戶以填寫直觀表格的方式以及常規(guī)的plc編程的方式進(jìn)行nc定位指令的編寫，對于需要進(jìn)行nc定位的用戶來說編寫定位程序的門檻不止降了一個(gè)檔次，那么nc定位指令有哪幾個(gè)呢？指令里面的參數(shù)都是什么作用呢？

接下來，我們會著重的挑選高速脈波輸出指令（fun140）、參數(shù)設(shè)定指令（fun141）、多軸高速脈沖輸出指令（fun147）來進(jìn)行介紹。

nc定位程序之高速脈波輸出指令（fun140）

 對于高速脈波輸出指令

（fun140），fatek采用的操作方式是功能塊+表格的方式進(jìn)行指令編寫，這就很貼近編程人員熟悉的編寫方式。另外，值得一提的是每一定點(diǎn)位我們稱為一步（包含輸出頻率、動(dòng)作形成、轉(zhuǎn)移條件），為了減少用戶的編程量，每個(gè)fun140指令最多可以執(zhí)行250步的定位動(dòng)作，并且只需要占用9個(gè)非特殊寄存器（連續(xù)），這樣子以來編程的自由度就提高了很多，用戶可以去定義自己想要定義的寄存器空間。

 用戶在添加了fun140指令的功能塊之后，用戶還需要添加伺服命令表格，具體的打開步驟是：專案名稱——表格編輯——添加伺服命令表格，在彈出來的對話框中，添加相對應(yīng)的表格名稱，以及9連續(xù)寄存器的初試地址。點(diǎn)擊確定之后就可以開始添加伺服命令。

首先，在速度一欄用戶可以填入整數(shù)、r寄存器以及d寄存器，系統(tǒng)會根據(jù)fun141伺服參數(shù)命令的參數(shù)0所設(shè)定的參數(shù)確定單位，包括速度和頻率兩種模式，默認(rèn)為頻率（速度單位我們在將會在fun141指令的介紹中進(jìn)行介紹）， 頻率的可輸入范圍是1~921600hz，如果用戶輸入0，則本指令等待設(shè)定值不等于0時(shí)，才會執(zhí)行脈沖輸出。

接下來就是運(yùn)轉(zhuǎn)的一欄，在上圖中drv一欄中，點(diǎn)擊三角塊，用戶可以選擇drv、drvc、drvz三種定位模式。其中drv為脈沖輸出模式也是最常用到定位方式，drvc為多段速變換控制，具體使用方法和drv相差不多，只是連續(xù)速度變換的區(qū)分，但是drvc指令的個(gè)數(shù)必須比連續(xù)的段數(shù)少一，也就是說最后一段必須使用drv指令。而drvz為回原點(diǎn)指令，在選擇drvz模式后adr及后面的框都會消失取而代之的是回原點(diǎn)模式的選擇，包括3種回原點(diǎn)方式（md0、md1以及md2）使用者可以根據(jù)自己的需求選擇自己所需要模式，具體的模式介紹，請到我司官方網(wǎng)站下載使用手冊ii，查看當(dāng)中的第13章第29頁到第40頁。

drv后面的adr成為第一項(xiàng)操作數(shù)，為定位坐標(biāo)選擇有adr相對值坐標(biāo)定位以及abs絕對值坐標(biāo)定位。緊隨的+號稱為第二項(xiàng)操作數(shù)，僅在選擇相對值坐標(biāo)定位時(shí)有效，+表示正轉(zhuǎn)或上數(shù)，-表示反轉(zhuǎn)或下數(shù)，當(dāng)然用戶也可選擇     ，這樣的話點(diǎn)擊的運(yùn)轉(zhuǎn)方向就會由行程設(shè)定值決定。而圖中，在+號后面的數(shù)字32767稱之為第三項(xiàng)操作數(shù)，乘為形成設(shè)定值，用戶可以直接輸入常數(shù)或是變量（r寄存器或d寄存器），如果這一項(xiàng)的操作數(shù)的值為0的話，代表連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不停。第四項(xiàng)操作數(shù)稱為行程設(shè)定值分辨率，包括機(jī)械單位ut和脈沖單位ps，這個(gè)也與fun141指令有關(guān)，會在后面進(jìn)行介紹。

在等待一行中，實(shí)現(xiàn)功能是定位點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換條件，您可以選擇以時(shí)間為轉(zhuǎn)換條件也可以選擇以開關(guān)量的變化為轉(zhuǎn)換，完全根據(jù)您的控制需求來選擇。

在跳至的這一行中，可以選擇跳轉(zhuǎn)到下一步，也可以選擇結(jié)束。

nc定位程序之定位程序參數(shù)設(shè)定指令（fun141）

 在進(jìn)行nc定位控制時(shí)，難免需要去設(shè)置一些細(xì)節(jié)參數(shù)，包括最高速度、加減速時(shí)間等等，fun141定位程序參數(shù)設(shè)定指令就是來實(shí)現(xiàn)這些功能的。

 fun141指令林林總總總共包括22個(gè)參數(shù)，這些都是nc定位控制當(dāng)中的一些細(xì)節(jié)參數(shù)，下面我們將會給您一一介紹。

 ■ 0.單位設(shè)定：您可以選擇0.機(jī)械單位、1.脈波、2.復(fù)合單位，在選擇0的時(shí)候則程序內(nèi)所使用的行程和速度設(shè)定值均被制定為mm，deg，inch為單位。在選擇1的時(shí)候則程序內(nèi)所使用的行程和速度設(shè)定值均被制定為pulse為單位，即ps。在選擇為2時(shí)則程序內(nèi)所使用的行程設(shè)定值被制定為mm，deg，inch為單位，而速度的設(shè)定值單位為ps。

 ■ 1.脈波數(shù)/轉(zhuǎn)：即電機(jī)轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)，可填數(shù)字范圍為1-65535。但是這里需要跟參數(shù)14聯(lián)系起來，如果參數(shù)14=0則參數(shù)1有效，如果參數(shù)14≠0，則參數(shù)1無效。

 ■ 2.移動(dòng)量/轉(zhuǎn)：即電機(jī)一轉(zhuǎn)的移動(dòng)量，如果參數(shù)0選擇0或2，則該參數(shù)的單位便不是ps/轉(zhuǎn)，而是um/轉(zhuǎn)。

 ■ 3.最小設(shè)定單位：內(nèi)定值為2，詳單股小數(shù)點(diǎn)2位，只與單位為mm、deg、inch的參數(shù)有關(guān)。

 ■ 4.最高速度設(shè)定：內(nèi)定值為460000，即460000ps/秒，如果參數(shù)0選擇的是機(jī)械單位，則輸入范圍是1~15300cm/分鐘，若是復(fù)合單位以及脈沖單位則輸入范圍是1~921600ps/秒。

 ■ 5.起始/結(jié)束速度：起始/結(jié)束速度的設(shè)定值，內(nèi)定值為460000，即460000ps/秒，如果參數(shù)0選擇的是機(jī)械單位，則輸入范圍是1~15300cm/分鐘，若是復(fù)合單位以及脈沖單位則輸入范圍是1~921600ps/秒。

 ■ 6.原點(diǎn)復(fù)歸減速速度：即回原點(diǎn)時(shí)電機(jī)的減速速度，如果參數(shù)0選擇的是機(jī)械單位，則輸入范圍是1~15300cm/分鐘，若是復(fù)合單位以及脈沖單位則輸入范圍是1~65535ps/秒。

 ■ 7.齒輪間隙補(bǔ)正值：設(shè)定范圍：0~32767ps，反相行走時(shí)，行走距離會自動(dòng)加上此值。（多軸直線插補(bǔ)命令此參數(shù)無效）

 ■ 8.加減速時(shí)間設(shè)定：此參數(shù)的單位時(shí)間是ms，設(shè)定范圍0~30000ms，當(dāng)參數(shù)12=0時(shí)，則該參數(shù)的數(shù)值既是加速時(shí)間又是減速時(shí)間，若參數(shù)12≠0，則該參數(shù)只為加速時(shí)間即從初始速度加速到參數(shù)4所設(shè)定速度的時(shí)間。

 ■ 9_0.運(yùn)轉(zhuǎn)方向設(shè)定：可以通過參數(shù)選擇脈沖輸出的方向。

 ■ 9_1.原點(diǎn)復(fù)歸方向設(shè)定：可以通過參數(shù)選擇回原點(diǎn)的方向的方向。

 ■ 10.正轉(zhuǎn)移動(dòng)量補(bǔ)正值：正轉(zhuǎn)脈沖輸出時(shí)，會自動(dòng)加上此值作為移動(dòng)距離，設(shè)定范圍為：-32768~32767 ps。多軸直線插補(bǔ)無效。

 ■ 11.反轉(zhuǎn)移動(dòng)量補(bǔ)正值：反轉(zhuǎn)脈沖輸出時(shí)，會自動(dòng)加上此值作為移動(dòng)距離，設(shè)定范圍為：-32768~32767 ps。多軸直線插補(bǔ)無效。

 ■ 12.減速時(shí)間設(shè)定：設(shè)定范圍：0~30000ms。多軸直線插補(bǔ)無效。

 ■ 13.補(bǔ)間加減速時(shí)間（定數(shù)）設(shè)定：用來設(shè)定直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，由靜止（速度=0）加速至工作頻率所需時(shí)間；

 ■ 14.脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)：設(shè)定范圍0~1999999，但是這個(gè)參數(shù)的優(yōu)先級是比參數(shù)4高的。

 ■ 15_0.近點(diǎn)dog輸入接點(diǎn)設(shè)定；這一點(diǎn)必須為主機(jī)的輸入點(diǎn)，即x點(diǎn)，并且可以改點(diǎn)常開常閉狀態(tài)來觸發(fā)。這個(gè)點(diǎn)可以被成為是原點(diǎn)，當(dāng)經(jīng)過這一點(diǎn)就會執(zhí)行相對應(yīng)模式的回原點(diǎn)模式。

 ■  15_1.行程極限輸入接點(diǎn)設(shè)定：和15_0同樣的設(shè)定方式，只是這個(gè)參數(shù)主要用在設(shè)定行程極限。

 ■ 15_2.零點(diǎn)信號pg0接入點(diǎn)設(shè)定：此點(diǎn)也必須為主機(jī)的輸入點(diǎn)，但是只能x0-x15，并且可以設(shè)定前緣計(jì)數(shù)或是后緣計(jì)數(shù)，此點(diǎn)作用是聯(lián)系參數(shù)17，當(dāng)經(jīng)過零點(diǎn)信號是會根據(jù)觸發(fā)零點(diǎn)信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)記到參數(shù)17所設(shè)定的值時(shí)，則判定已經(jīng)到達(dá)原點(diǎn)。

 ■ 15_3.歸零清除信號：改點(diǎn)的設(shè)定點(diǎn)必須為主機(jī)的輸出點(diǎn)，當(dāng)歸零完成之后便會發(fā)出一個(gè)脈沖當(dāng)作信號，用戶可以多加利用。

 ■ 16.機(jī)械原點(diǎn)位置值：輸入范圍為-999999~999999ps。

 ■ 17.零點(diǎn)信號數(shù)：輸入范圍為0~255。

下面我們將從一個(gè)程序?qū)嵗�，來介紹一下幾個(gè)比較難理解的參數(shù)，樣例程序如下圖：

首先利用m1924起始脈沖將伺服參數(shù)指令的數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)；接著清楚原點(diǎn)復(fù)歸完成的信號；接下來的指令指的是啟動(dòng)原點(diǎn)復(fù)歸動(dòng)作；最后一條程序指的是fun140執(zhí)行原點(diǎn)復(fù)歸模式指令；

       fun141指令參數(shù)設(shè)定如下圖：

現(xiàn)在主要看參數(shù)15_0到參數(shù)17這幾個(gè)參數(shù)跟原點(diǎn)復(fù)歸動(dòng)作的關(guān)聯(lián)較大，首先近點(diǎn)dog表示靠近原點(diǎn)的位置，當(dāng)碰到這個(gè)點(diǎn)就會切換到原點(diǎn)復(fù)歸速度。行程極限x2需要跟實(shí)際的位置相關(guān)聯(lián)，做到軟硬件雙保護(hù)；        

      fun140指令參數(shù)設(shè)定如下圖：

 上述的指令表示原點(diǎn)復(fù)歸運(yùn)動(dòng)回憶5000ps的速度并且以模式2執(zhí)行。

具體的程序動(dòng)作步驟分解如下：啟動(dòng)原點(diǎn)復(fù)歸動(dòng)作后，會先以5000ps的速度，朝原點(diǎn)復(fù)歸的方向移動(dòng)，當(dāng)遇到dog點(diǎn)（x0）動(dòng)作時(shí)，速度會立即降為參數(shù)6所設(shè)的1000ps的速度，并且開始零點(diǎn)（pg0）計(jì)數(shù)，也就是類似慢慢靠近原點(diǎn)的方式，當(dāng)零點(diǎn)信號計(jì)數(shù)到達(dá)參數(shù)17所設(shè)定的數(shù)值時(shí)即10原點(diǎn)復(fù)歸動(dòng)作完成，將歸零清楚信號輸出（y8），并保持20ms，并且根據(jù)參數(shù)16將原點(diǎn)的當(dāng)前位置存入dr4088（第0軸所代表的當(dāng)前位置寄存器），至此復(fù)歸動(dòng)作完成。

當(dāng)然，fun140、141的動(dòng)作組合可以完成更多的功能，用戶可以自行進(jìn)行嘗試。

nc定位程序之多軸直線補(bǔ)間定位輸出指令（fun147）

 對于要使用多軸直線插補(bǔ)的系統(tǒng)，我們也退出了多達(dá)4軸的直線插補(bǔ)指令fun147多軸直線補(bǔ)間輸出指令，這個(gè)指令也是采取功能塊加表格一樣的控制方式。下面是功能塊的引腳釋義：

 同樣的，我們也需要對其添加表格，具體添加方式也是：專案名稱——表格編輯——伺服命令表格——右鍵點(diǎn)選，點(diǎn)擊新增，然后在跳出的對話框中選擇多軸命令表格，如圖：

相對應(yīng)的會出現(xiàn)一個(gè)表格供各位工程師編輯插補(bǔ)命令，如下圖：

 跟140指令類似，147指令也有速度一欄，同樣的可以直接填入正整數(shù)及寄存器，正整數(shù)的設(shè)定范圍從1到1840000，其單位同樣要關(guān)聯(lián)fun140參數(shù)0；在運(yùn)轉(zhuǎn)一欄中，有兩個(gè)模式可以選擇，即lin以及l(fā)ine，前者就是普通的多脈沖輸出，而后者則稱為多軸同動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，但是在line模式中，只能使用adr模式的形成設(shè)定方式，并且四軸的設(shè)定值將會被解釋為一定的比例關(guān)系（行程最長的為主軸，其余為從動(dòng)軸）。舉個(gè)例子來說，在line模式下，四軸的行程設(shè)定分別為1000、500、300、0，單位ps，則第一軸輸出1000ps，第二軸以及第三周分別輸出500ps和300ps。fun147會根據(jù)這個(gè)比例關(guān)系持續(xù)輸出不停，直到離開條件滿足或者fun147被停止。

 在等待一欄中，設(shè)定的方式和fun140的設(shè)定方法一樣。

 到此，nc定位程序中幾個(gè)最常用的指令介紹完了，小編自己也是受益匪淺。