本文來源於：施家邦（bāng） 工控邦
07.LMC078伺服（fú）控製係統中的LXM28S多圈位置溢出功能塊（kuài）
LMC078控製係（xì）統與M262PLC係（xì）統中的LXM28S多圈位置溢出功能塊的編程思路有所不（bú）同（tóng），采用了兩個功能塊來實現多圈編碼器在溢出後進行位置補償（cháng），第一個是codesys提供（gòng）的功能塊SMC3_PersistPositionSingleturn，第二個是編製了（le）一個新的功能塊FB_OverFlowPositionRetore，這個功能塊用於位置恢（huī）複前的雙重驗證。
(1)LMC078伺服控製係統中（zhōng）的工作過程
SERCOS通信工作（zuò）正常後，LMC078將（jiāng）LXM28S伺服編碼器位置值（zhí）翻（fān）譯成以浮點數形式的軸的位置值時（shí）會出現問題，它不像M262那樣翻譯成一個固定的值，所以，筆者采用了另外（wài）的編程思路，新創建的（de）功（gōng）能塊（kuài）FB_OverFlowPositionRetore先記錄斷電前的（de）伺服編碼器位置和LMC078中的（de）軸位置，上電後記錄伺服LXM28S的伺服位置，得到伺服軸位置的變化量，同時檢查在機器（qì）斷電期間是否發生了新的溢出，將位置變化值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，伺服軸處於靜止的情況下，與SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊比較，偏差值小於一個很小的門檻值後，SMC3_PersistPositionSingleturn功能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（zé）輸出報警，這（zhè）樣就保證（zhèng）了上電後（hòu）LMC078中LXM28的軸位置值與機械位置保持正確的對應關係。
(2)SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊說明
Codesys中對SMC3_PersistPositionSingleturn功（gōng）能塊的說（shuō）明，如圖7所示。
SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊的位置補償是（shì）在LXM28通信正常後，伺（sì）服軸無使能條件下自動進行補償的，如果補償時電（diàn）機軸發生了移動，會導（dǎo）致位置補償精度降低，甚至（zhì）出現位置錯誤的情況。
圖7 SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊的說明
(3)SMC3_PersistPositionSingleturn添加（jiā）過程
在SoMachine軟件中 創建一個POU，在【輸入（rù）助手】中輸入SMC3_PersistPositionSingleturn，如圖8所示。
圖（tú）8 創建SMC3_PersistPositionSingleturn功能塊
Axis管（guǎn）腳輸入要保持位置的軸名稱，PersistentData管（guǎn）腳輸入在PersistentVars創建的用於保持軸（zhóu）位置的變量名，bEnable管腳設為true，usiNumberOfAbsoluteBits管腳輸入32，完成後程序（xù）如圖9所示。
圖9 SMC3_PersistPositionSingleturn功能（néng）塊
在PersistentVars創建的用於保持軸（zhóu）位置變量（liàng）名，如圖10所示。
圖10 在PersistentVars創建斷電保持變量
最後在Motion task中調用persisPositionAxis的POU，完成編程。
(5)FB_OverFlowPositionRetore的管腳
LMC078伺服控製器中，溢出位置補償功能塊FB_OverFlowPositionRetore的管腳（jiǎo）定義，如圖11所示。
圖11 管腳定義
(6)FB_OverFlowPositionRetore補償量的計（jì）算和編（biān）程
程序（xù）根（gēn）據（jù）正轉和反轉兩種情況，同時考慮溢出，以電機的旋轉方（fāng）向一直（zhí）是正（zhèng）轉為例，沒有溢出時位置偏差等於當前位置反饋值減去斷電（diàn）前的位置（zhì）。
如果正向溢出，則用2147483647減去斷電前位置值，再加上當前位置值減去-2147483648，再使（shǐ）用機械參數計算（suàn）出（chū）位置偏差。
如果發生反（fǎn）向溢出，使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（zhěng）符號後，再（zài）使用機械參（cān）數計算出位置偏差。
當電機的旋轉方（fāng）向一直是（shì）反（fǎn）轉時，計算位置偏差值的方（fāng）法（fǎ）與此類似，不再（zài）贅述，FB_OverFlowPositionRetore的程序和注釋，如圖12所示。
圖12 FB_OverFlowPositionRetore的程序和注釋
使用（yòng）功能塊補（bǔ）償後，軸位置值在發（fā）生溢出後是可以正常保持的（de），值得注意的是A3軸的模值是120，所以（yǐ）0.00113到119.896跳動是正常的（de）。HMI顯示的上電前的軸的位置（zhì）值，如圖13所示。
圖13 上電前的軸的位置值
HMI顯示的上電後的軸的位置值，如圖14所示。
圖14 加入功（gōng）能塊後斷電前後即使溢出位置（zhì）依（yī）然保持
08.總 結
本文從提出問題、分析原（yuán）因、到解決思路、方案論證、計算公式、伺（sì）服驅動器的調試（shì）和參數設置等諸多方麵，詳細說明了創建客戶專屬（shǔ）的POU功能塊的設計方法（fǎ）、程（chéng）序編製和管腳定義。掌握了這兩種LXM28S多圈（quān）電機（jī）位置溢出補（bǔ）償功能塊的原理之後，大家就可以參照（zhào）此（cǐ）功能塊的編程思路在不同的網絡或平台中進行調用和（hé）移植，例如LMC058的CANMotion和PacDrive3平台。
LXM28S多圈電機位置溢出補（bǔ）償功能塊，在張江研發實驗室經過（guò）一個多月的測試後，又在多個客戶的現場進行了實驗，其中，江蘇常（cháng）州（zhōu）客戶現場就運（yùn）行了四個多月，證明了這（zhè）個功能塊的開發是成（chéng）功而且是十分有效的，讀者可以將這個FB功（gōng）能塊程序中的軸配置的模值、每（měi）圈（quān）脈衝數、減速比的分子和分母，通過ifscaling.Scaling的成員變量來獲取，伺服軸的（de）圈數等信息也可以全部在功能塊內完成（chéng），這（zhè）樣功能（néng）塊的接口變量就會顯得簡潔。筆者保留了這些變量是為了（le）方便大家跨平台進行程序的移植，在倍福+LXM28E的伺（sì）服控製係統中（zhōng），使（shǐ）用（yòng）此功能塊的編（biān）程思路在東南（nán）區的客戶現場進行編程和調試，高效而實用。
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