雷賽BAC332E運動控制器控制臺達B3伺服電機的使用入門介紹(精)

測試視頻見下一篇文章！

先來看兩個系統結構：

系統結構1

系統結構2

我本次是如下的一個系統結構：

系統結構3

BAC332E運動控制器可使用BASIC語言編程，獨立運行（不需要PC機）；也可以讓BAC332E運動控制器作下位機、PC機作上位機並採用高級語言（VB、VC、C#、Delphi、LabVIEW等）編程、通過Ethernet網線控制BAC332E運動控制器。

在 BAC332E 構建的系統中，控制器 BAC332E 是主站，其他節點如總線伺服/步進系統、總線 IO 模塊等都是從站。主站將控制數據發送到各個節點，同時 接收各個節點反饋回來的數據，從站接收主站發送的數據並執行響應的動作，同 時將當前數據發送回主站。

第一步：PC機（裝有SMC Basic Studio編程軟體）與BAC332E運動控制器的連接

用網線將PC機網口與BAC332E運動控制器上的Eth0接口連接起來。因為BAC332E的IP位址為192.168.5.11。因此，PC機的IP位址前三段也要設192.168.5，第四段不能設為11。

第二步：運行SMC Basic Studio編程軟體並連接控制器

運行SMCIDE_2020XXXX文件夾中的Leadshine.SMC.IDE.exe文件。然後，在主頁面上，點擊第7個圖標，確認連接方式為乙太網且控制器IP填寫正確，點擊第5個圖標，使PC機與BAC332E運動控制器連接。

第三步：自動配置EtherCAT總線

在SMC BASIC Studio 的菜單中打開「工程」、點擊「新建」。輸入文件名後，點擊「保存」。如下圖所示：

在工程欄中，用滑鼠右鍵點擊「解決方案」，選擇「添加設備」，點擊「添加EtherCAT設備」，如下圖所示：

在工程欄中，點擊「設備」前的「+」號，然後用滑鼠右鍵點擊「EtherCAT_0」，選擇「掃描設備」，如下圖所示：

掃描後的結果下圖所示：

上一步的掃描設備即掃描與主站BAC332E運動控制器相連的EtherCAT從站設備；若SMC BASIC Studio軟體原本沒有集成你所選擇的EtherCAT從站設備的ESI文件時，此時掃描設備會失敗。

你需要先自行添加你所選擇的EtherCAT從站設備的ESI文件，然後再掃描設備。例如我本次選擇的臺達B3-E伺服驅動器就需要自行添加ESI文件。該文件一般在對應的官網下載。

添加ESI文件方法：點擊下圖中的工具-EtherCAT總線-EtherCAT設備管理器-添加文件-選擇上圖中的設備描述文件即可。

此時最基本的配置已經自動完成，進一步手動配置EtherCAT總線，配置完成後可以下載到運動控制器：

第四步：手工配置EtherCAT總線

1）添加軸映射

點擊「EtherCAT設備編輯器」界面中的「主站」、打開「主站」頁面。在選項卡「軸映射關係」中，點擊下面的「添加」按鈕，然後在「映射類型」中選「EtherCAT」、在「從站類型」中選「驅動器」、「映射從站」中選「1001」，即臺達B3-E伺服驅動器1，映射為軸0；繼續添加：「映射從站」中選「1002」，即臺達B3-E伺服驅動器2，映射為軸1。

在軟體控制中，直接對軸0 和軸1操作即對應到這兩個電機上。

BAC332E 系列控制器提供脈衝當量設置功能，可以為指定軸（軸0、軸1、軸2……）設置位置（位移） 單位，脈衝當量的定義為軸每運動一個位置單位(unit)，控制器發送的脈衝個數 (pulse)，單位為 pulse/unit，其中 unit 和設備相關，當該軸位移單位為 mm 時， unit 即 mm，當該軸為旋轉軸時，unit 即角度。

伺服電機執行側：在實例中，B3伺服電機解析度為16777216（確切的說當電子齒輪比設為1時，伺服驅動器接收到16777216個脈衝，電機轉一圈，該值與電機尾部的編碼器解析度並無必然聯繫。）；我們把伺服驅動器電子齒輪比設為131072/28125，即伺服驅動器接收到3600000個脈衝，電機轉一圈。(把P3.012的百位設為1，在驅動器重新上下電或是進行通訊重置後， P1.044/P1.045 參數會維持本來的設定，不會加載 CANopen / DMCNET / EtherCAT 參數的數值)

控制器控制側：我們已經知道控制器每發送3600000個脈衝給伺服驅動器，電機軸轉一圈360°，同時設備平臺前進80mm，該軸的脈衝當量為（3600000/360=10000）pulse/°或（3600000/80=45000）pulse/mm。

脈衝當量確認後，我們設脈衝當量為10000pulse/unit，當我們讓軸移動360unit時，相當於讓控制器發送360*10000pulse給伺服驅動器，很顯然電機軸會轉一圈。

該功能適用於運動函數（包括點位、插補、連續插補運動）。 當使用高級運動函數進行運動前，必須先調用相應函數各運動軸的脈衝當量值。 該值不能設置為 0，當脈衝當量設置為 1 時，以脈衝為單位。

初始速度為100°/S 終止速度為100°/S（可能70°/S更好）定位速度即梯形速度曲線中的最大速度。

2）添加IO映射（本測試無此步)

點擊選項卡「輸出IO映射關係」，點擊下面的「添加」按鈕，然後在「映射類型」中選「EtherCAT」、在「從站類型」中選「數字IO」、「映射從站」中選「1005」，即雷賽定位模塊EM02DP-E1，「映射變量」選「GeneralOutputIO」，點擊「確定」，如下圖所示。這樣，定位模塊上的8個數字輸出接口就添加到了EtherCAT總線上。

樣例1

樣例2

在主站中可以查看，過程數據映射，此包含所有從站 PDO 配置：

下面看一下從站相關設置

從站 EtherCAT 地址：EtherCAT 從站地址，用戶無法修改，軟體自動配置； 分布式時鐘：須設定成 DC 時鐘分布； 同步周期：和主站設置的周期一致，從站無法修改；

過程數據，包含從站 PDO 配置，可添加、刪除 PDO。

編輯 PDO 配置（非必須，非重點）

設備廠商提供的設備描述文件中已經有默認的 PDO 配置（我們可以直接選擇），但實際應用過程，如果需要用到額外的參數，就需要對 PDO 配置進行修改和配置。

例如：雷賽 L6E 總線驅動器添加伺服驅動器數字量輸入到 PDO 側的步驟如下： Step1. 雙擊從站雷賽伺服L6ESlave_1002 [L6E-750]，在從站參數編輯界面， 點擊「過程數據」，進入從站 PDO 配置界面，如圖 4-18 所示；

Step2. 選擇「Transmit PDO 1」，點擊「編輯」，在 PDO 編輯界面中可看到當前 TPDO1 中所包含的對象索引，如圖 4-19 所示；

Step3. 點擊「添加」，進入到 PDO 項編輯界面，在對象索引庫中找到伺服驅動器數字量輸入 0x60FD 後，點擊確定，返回到「過程數據」界面，可以發現驅動器數字量輸入 0x60FD 已經添加到當前 TPDO 中。

在配置完相關參數後，將配置文件下載到控制器中後，系統自動重啟， 等到驅動器軸狀態機切換到待使能狀態，用戶使能驅動器後，其他的操作同脈衝型控制器一樣

來自B3伺服說明書：通過 PDO (Process Data Object) 可以達到實時的 (real-time) 數據傳輸。PDO 可分成兩種：發送的 TxPDO 和接收的 RxPDO。此定義是從驅動器的角度來看，例如發送 TxPDO 是指驅動器發送至上位機的物件。

為了讓平臺在運動過程中能平穩加速、準確停止，一般採用梯形速度曲線控制運動過程，如下圖所示。即：電機以起始速度開始運動，加速至最大速度後保持速度不變，結束前減速至停止速度，並停止。運動的距離由點位運動指令決定。

S形速度曲線控制能夠改善平臺運動的平穩性，在 S 形速度控制過程中， 指令脈衝頻率從一個內部設定的速度快速加速到起始速度，然後作 S 形加速運動；勻速運動；運動結束前，指令脈衝頻率作S 形減速運動到停止速度，然後再快速減速到一個內部設定的速度，這時脈衝輸出停止，如下圖所示：

像我們設置脈衝當量，可以在「控制器」-「參數設置」裡面設置，也可以在程序裡面設置，以控制器最後執行的設置為準；

當然我們還需要讓控制器軸的正反限位信號和原點信號與實際的點對應起來，目前已經測試急停信號有效；正反軟限位有效。

這裡的高電平有效可以理解為：IN0導通，急停信號為正常不觸發急停；IN0斷開，急停信號為報警，觸發急停。

當我切換為低電平有效後：IN0導通，急停信號為報警，觸發急停；IN0斷開，急停信號正常不觸發急停。

輸入接線

輸出接線

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