倍福点到点轴定位系统培训V3

TwinCAT NC PTP 实用教程目录1 TwinCAT NC PTP 系统概述.....................................................................................................7 1.1 TwinCAT NC PTP 与 TwinCAT PLC 的关系........................................................................8 1.2 TwinCAT NC PTP 控制的轴的类型和数量..........................................................................9 1.3 TwinCAT NC PTP 的控制周期 ...........................................................................................10 1.4 TwinCAT NC PTP 的配置、编程、调试............................................................................11 2 TwinCAT NC 轴的配置..........................................................................................................12 2.1 添加一个 Axis......................................................................................................................12 2.2 NC 轴的参数设置................................................................................................................14 2.2.1 Enc 编码器设置................................................................................................................14 2.2.2 Drive 驱动器设置.............................................................................................................18 2.2.3 Ctrl 控制参数设置............................................................................................................20 2.2.4 NC 轴参数的 ADS 信息 ..................................................................................................24 2.3 NC 轴与 PLC 程序的对应...................................................................................................25 2.4 NC 轴的导出和导入............................................................................................................26 2.5 编码器轴 Encoder Axis.......................................................................................................26 2.6 时间轴 Time Generator .......................................................................................................27 3 TwinCAT NC 轴的调试..........................................................................................................28 3.1 Axis 调试界面......................................................................................................................28 3.1.1 General ..............................................................................................................................28 3.1.2 Settings ..............................................................................................................................29 3.1.3 Parameter...........................................................................................................................30 3.1.4 Dynamic ............................................................................................................................33 3.1.5 Online ................................................................................................................................34 3.1.6 Functions ...........................................................................................................................35 3.1.7 Coupling ............................................................................................................................35 3.1.8 Compensation....................................................................................................................36 3.2 使能和点动 ..........................................................................................................................37 3.2.1 准备工作 ...........................................................................................................................37 3.2.2 使能...................................................................................................................................37 3.2.3 点动...................................................................................................................................38 3.3 Function 测试 .......................................................................................................................39 3.4 调试动态性能 Dynamics .....................................................................................................40 3.5 齿轮联动 ..............................................................................................................................41 3.6 凸轮联动 ..............................................................................................................................42 3.6.1 Cam Table 示例.................................................................................................................42 3.6.2 安装 Cam Design Tool ......................................................................................................42 3.6.3 编辑 Cam Table 表............................................................................................................42 3.6.4 载入 Cam Table 表............................................................................................................47 3.6.5 准备运行 Cam Table 表....................................................................................................48 3.6.6 在 Scope View 中观察 Cam 运行情况.............................................................................49 3.7 位置补偿 ..............................................................................................................................52-1-

TwinCAT NC PTP 实用教程3.8 飞锯 ......................................................................................................................................54 4 编写 NC 单轴控制的 PLC 程序 ............................................................................................55 4.1 准备工作 ..............................................................................................................................55 4.1.1 引用引用 TcMc.lib............................................................................................................55 4.1.2 声明 PLC_TO_NC 及 NC_TO_PLC 类型的变量 ...........................................................55 4.1.3 PLC 程序说明...................................................................................................................56 4.2 轴的管理 ..............................................................................................................................57 4.2.1 使能 MC_Power...............................................................................................................57 4.2.2 复位 MC_Reset................................................................................................................58 4.2.3 读取当前位置 MC_ReadActualPosition .........................................................................58 4.2.4 设置当前位置 MC_SetActualPosition ............................................................................58 4.3 轴的动作 ..............................................................................................................................59 4.3.1 匀速运动 MC_MoveVelocity ...........................................................................................59 4.3.2 绝对定位 MC_MoveAbsolute ..........................................................................................60 4.3.3 相对定位 MC_MoveRelative ...........................................................................................60 4.3.4 点动 MC_Jog ....................................................................................................................61 4.3.5 停止 MC_Stop ..................................................................................................................62 4.3.6 模长内定位 MC_MoveModulo........................................................................................62 4.3.7 重置目标位置和速度 MC_NewPosAndVelo ..................................................................64 4.3.8 重置目标位置 MC_NewPos.............................................................................................65 4.4 寻参 MC_Home ..................................................................................................................65 4.4.1 可选的寻参方式 ...............................................................................................................65 4.4.2 寻参过程 ...........................................................................................................................66 4.4.3 几种寻参方式的比较 .......................................................................................................67 4.4.4 寻参功能块 MC_Home ....................................................................................................69 4.4.5 寻参的速度 .......................................................................................................................70 4.4.6 参考点的位置 ...................................................................................................................70 4.5 位置外部设定值发生器（External set value generation） ................................................71 4.5.1 MC_ExtSetPointGenEnable ..............................................................................................71 4.5.2 MC_ExtSetPointGenDisable.............................................................................................72 4.5.3 MC_ExtSetPointGenFeed .................................................................................................72 4.6 位置补偿 ..............................................................................................................................74 4.6.1 MC_MoveSuperImposedExt.............................................................................................74 4.6.2 适用位置补偿的场合 .......................................................................................................75 4.7 TwinCAT NC 全闭环控制. ..................................................................................................79 4.8 从 PLC 程序修改 NC 轴的参数设置..................................................................................83 4.9 轴的状态函数 ......................................................................................................................85 5 编写 NC 多轴联动程序 .........................................................................................................87 5.1 电子齿轮 ..............................................................................................................................87 5.1.1 齿轮耦合 ...........................................................................................................................87 5.1.2 齿轮解耦 ...........................................................................................................................88 5.2 电子凸轮 ..............................................................................................................................90 5.2.1 凸轮表 Cam Table............................................................................................................90 5.2.2 凸轮表的耦合与解耦 .......................................................................................................90-2-

TwinCAT NC PTP 实用教程5.2.3 扩展凸轮耦合 ...................................................................................................................91 5.2.4 凸轮缩放 ...........................................................................................................................93 5.2.5 凸轮在线修改的激活模式 ...............................................................................................93 5.2.6 凸轮缩放的模式 ...............................................................................................................95 5.2.7 从文件装载凸轮表 ...........................................................................................................97 5.2.8 修改凸轮表的关键点 .......................................................................................................98 5.3 收放卷及张力控制 ..............................................................................................................99 5.3.1 功能块...............................................................................................................................99 5.3.2 张力控制的原理框图 .....................................................................................................100 5.4 万能飞锯 ............................................................................................................................102 5.4.1. Interfaces 接口 ...............................................................................................................103 5.4.2. 速度同步 .........................................................................................................................103 5.4.3. 位置同步 .........................................................................................................................104 5.4.4. 在 PLC 程序中实现飞锯功能........................................................................................104 5.4.5. 同步模式 .........................................................................................................................107 5.4.6. 飞锯同步特征值 FlyingSawCharacValues.....................................................................108 5.5 TwinCAT NC Fifo...............................................................................................................110 5.5.1 配置 TwinCAT NC Fifo 组 .............................................................................................110 5.5.2 Fifo 控制的 PLC 程序 ....................................................................................................112 6 TwinCAT NC 控制 AX5000 .................................................................................................114 6.1 AX5000 功能介绍..............................................................................................................114 6.2 AX5000 接线说明..............................................................................................................115 6.3 在 System Manager 中配置和调试 AX5000.....................................................................115 6.3.1 安装 AX5000 配置工具 .................................................................................................115 6.3.2 更新 Firmware ................................................................................................................115 6.3.3 Drive Manager 界面介绍................................................................................................116 6.3.4 扫描 AX5000 ..................................................................................................................118 6.3.5 配置 AX5000， ..............................................................................................................121 6.3.6 配置 TwinCAT NC 轴。.................................................................................................122 6.3.7 AX5000 的工作模式 OP Mode ......................................................................................125 6.3.8 AX5000 的 Process Data.................................................................................................127 6.4 从 PLC 程序中访问 AX5000 的参数 ...............................................................................127 6.5 从 PLC 程序控制 AX5000 硬件动作。............................................................................127 6.6 AX5000 的 PID 参数调整。 .............................................................................................128 6.6.1 准备工作 .........................................................................................................................128 6.6.2 在 Scope View 中设置监视的变量 ................................................................................132 6.6.3 AX5000 速度环调节 ......................................................................................................133 6.6.4 AX5000 位置环调节 ......................................................................................................138 6.6.5 保存调试结果 .................................................................................................................144 7 AX5000 带第三方电机 .........................................................................................................145 7.1 第三方同步电机 ................................................................................................................145 7.1.1 准备电机文件 .................................................................................................................145 7.1.2 扫描 AX5000 驱动器 .....................................................................................................146 7.1.3 选择电机类型 .................................................................................................................147-3-

TwinCAT NC PTP 实用教程7.1.4 校正磁偏角 .....................................................................................................................150 7.1.5 将磁偏角的校正结果手动输入 Startup List..................................................................151 7.1.6 检查磁偏角设置值与实际值的偏差 .............................................................................154 7.1.7 导出电机参数文件（可选） .........................................................................................155 7.2 同步电机调试中的其它注意事项（可选）.....................................................................156 7.2.1 接线.................................................................................................................................156 7.2.2 如何确定编码器极数? ...................................................................................................156 7.2.3 如何确定电机极对数? ...................................................................................................156 7.2.4 松开抱闸 .........................................................................................................................157 7.2.5 编码器类型与磁偏角的关系 .........................................................................................157 7.2.6 关于几种反馈类型 .........................................................................................................157 7.2.7 编码器与电机的方向一致性 .........................................................................................158 7.2.8 Commutation 的原理: .....................................................................................................158 7.2.9 直流母线电压和电压常数 .............................................................................................158 7.3 第三方异步电机 ................................................................................................................159 8 TwinCAT NC 通过 KL2531/KL2541 端子模块控制步进电机 ..........................................167 8.1 KL2531/KL2541 功能介绍................................................................................................167 8.2 使用 TwinCAT NC 控制之前的准备工作 ........................................................................168 8.2.1 KL2531/KL2541 的接线 ................................................................................................168 8.2.2 参数设置 .........................................................................................................................169 8.3 脱离 PLC 及 NC 测试硬件................................................................................................173 8.4 在 System Manager 中配置 KL2531/3541 类型的轴 .......................................................174 8.4.1 TwinCAT NC Axis 设置..................................................................................................174 8.5 使用 TwinCAT NC 控制步进电机轴 ................................................................................179 8.6 从 PLC 程序访问 KL2531/3541 的参数...........................................................................179 8.6.1 KL2531/KL2541 的 Process Data...................................................................................179 8.6.2 功能块 FB_RegisterComKL25xx...................................................................................179 8.7 专用功能块 MC_PowerStepper .........................................................................................180 9 第三方驱动：经脉冲输出模块 KL2521..............................................................................182 9.1 KL2521 功能介绍 ..............................................................................................................182 9.2 硬件准备 ............................................................................................................................182 9.3 KL2521 参数设置 ..............................................................................................................183 9.4 驱动器参数设置 ................................................................................................................184 9.5 调节驱动器的速度环 PID .................................................................................................184 9.6 在 System Manager 中配置 KL2521 类型的轴 ................................................................185 9.6.1 编码器设置 .....................................................................................................................185 9.6.2 驱动器设置 .....................................................................................................................185 9.6.3 NC 轴参数设置 ..............................................................................................................186 9.7 使用 TwinCAT NC 通过脉冲输出模块控制第三方伺服.................................................186 9.8 KL2521 的参数化 ..............................................................................................................186 10 第三方驱动：CanOpen（DS402）......................................................................................187 10.1 CanOpen(DS402)介绍........................................................................................................187 10.2 硬件准备 ............................................................................................................................187 10.3 驱动器参数设置 ................................................................................................................187-4-

TwinCAT NC PTP 实用教程10.4 在 System Manager 中配置 CanOpen(DS402)类型的轴..................................................189 10.4.1 轴的类型设置 .................................................................................................................189 10.4.2 扫描或添加 CanOpen 主站及从站. ...............................................................................190 10.4.3 PDO 参数设置 ................................................................................................................190 10.4.4 TwinCAT NC 参数设置..................................................................................................193 10.5 CanOpen(DS402)型驱动器的参数化................................................................................197 10.5.1 CanOpen 驱动器的参数化 .............................................................................................197 10.5.2 CanOpen Over EtherCAT 驱动器的参数化 ...................................................................198 11 第三方驱动：经模拟量输出模块 ........................................................................................199 11.1 硬件要求 ............................................................................................................................199 11.2 驱动器参数设置 ................................................................................................................199 11.3 在 System Manager 中配置和调试....................................................................................200 11.4 调节驱动器的速度环 PID .................................................................................................203 11.5 使用 TwinCAT NC 通过模拟量控制第三方伺服. ...........................................................203 12 编程软件................................................................................................................................204 12.1 准备工作 ............................................................................................................................204 12.2 安装 TwinCAT 软件...........................................................................................................204 12.3 编程 PC 与控制器的连接..................................................................................................209 12.4 用 TwinCAT 开发第一个项目...........................................................................................214 12.5 调试画面 TwinCAT HMI ...................................................................................................221 文本和图形...................................................................................................................................222 按钮（Button）............................................................................................................................224 数组的显示...................................................................................................................................224-5-

TwinCAT NC PTP 实用教程修订记录 2011-5-21，第十章，TwinCAT NC 通过现场总线控制第三方伺服驱动器。 整章修改 2011-5-24，第五章，编写 NC 多轴联动程序。 增加 5.5 TwinCAT NC Fifo-6-

TwinCAT NC PTP 实用教程修订记录1 TwinCAT NC PTP 系统概述TwinCAT NC PTP 是 Beckhoff 公司的运动控制软件的名称， 从字面来看， TwinCAT 是 “The Windows Control and Automation Technology”的缩写，即基于 Windows 操作系统的自动化控制技术， 而 NC PTP 是“Numerical Control Point To Point”的缩写，实际上，NC（Numerical Control） 是自控领域的一个专业术语，意思是“运动控制”，NC PTP 就是点对点的运动控制。 TwinCAT NC 是基于 PC 的纯软件的运动控制方式。它实现的功能，与市面上的运动控制模块、 运动控制卡等硬件类似，但比后者更加灵活和强大。 TwinCAT NC 有 PTP 和 NC I 两个级别，PTP 即点对点控制方式，可控制单轴的动作，也可以实 现两轴之间的电子齿轮、电子凸轮同步，在此基础上，Beckhoff 还提供 Dancer Control（张 力控制）、Flying Saw（飞锯）等双轴联动方式。控制单轴动作时，既可以给定目标位置和最 大速度，由 TwinCAT NC 根据加速度限值等参数来完成路径规划，也可以由用户自己做好路径 规划，在每个 PLC 周期把目标位置发送给 TwinCAT NC 去执行。绝大多数情况下，用户使用前 一种方式，仅当电机转动距离与位置反馈为非线性关系时，才使用后者。 而 TwinCAT NC I 除了能够实现 TwinCAT NC PTP 的所有功能之外，还可以实现多轴之间的直线、 圆弧和空间螺旋插补。在本书中仅讨论 TwinCAT NC PTP 的原理和应用。-7-

TwinCAT NC PTP 实用教程1.1 TwinCAT NC PTP 与 TwinCAT PLC 的关系如图所示：TwinCAT PLC 运动控制程序 与NC的接口 PLC_to_NC 与PLC的接口 TwinCAT NC NC_to_PLC 其它逻辑程序与驱动器接口 Drive Encoder PC，软件 目标位置 与NC控制的接口 伺服驱动器 输出模块 输入模块 当前位置 IO，硬件伺服马达位置反馈说明： TwinCAT PLC 的逻辑程序可以直接控制现场 IO 模块，但控制伺服驱动器时，是经过 TwinCAT NC 中转的。换言之，TwinCAT NC 的作用在于执行 PLC 发出的运动控制指令， 并翻译给不同类型的伺服轴。 所谓 TwinCAT NC 执行 PLC 的运动控制指令，就是做路径规划， 例如：PLC 要求伺服轴以某个速度运动到某个绝对位置，NC 接到这个指令后，计算出每 个 NC 周期（比如：2ms）伺服轴应该到达的位置。 所谓翻译，就是计算出每个 NC 周期伺服轴应该达到的位置后，根据轴的硬件类型不同和 相应的参数设置，计算出到硬件的输出变量的值。 比如： 总线接口的伺服驱动器， 如果工作在位置模式， 就要给出 Target Position 和 Control NC Word，如果是速度模式，NC 就要给出 Target Velocity 和 Control Word。-8-

TwinCAT NC PTP 实用教程如果是以脉冲输出方式控制的第三方伺服驱动器，NC 就要给出脉冲输出模块 KL/EL2521 的 Control Word 和 DataOut。DataOut 为最大值 32767 时伺服轴的速度即为参考速度 （Reference Velocity） ，这与 DataOut 和输出脉冲频率的比例有关（KL2521 内部参数） ，也 与脉冲频率与电机转速度的比例有关（伺服驱动器内部参数） 。控制 KL2531/2541 步进电 机端子与此类似。 如果是以模拟量（例如：-10V 到+10V）输出控制伺服电机速度，NC 就只需要在每个 NC 周期， 给出模拟量输出通道的值。 而单位电压对应的电机转速度必须在驱动器内部设置好， 并根据传动比计算出 10V 电压时，伺服轴的速度 （单位是：mm/s） 即参考速度 ， （Reference Velocity） 。 同理， “翻译”也包含位置反馈和状态信息等输入信号的翻译。位置反馈的编码器脉冲当量 （Scaling Factor）也必须与所连接的编码器线数（每圈脉冲数）和传动比相匹配。位置反 馈有不同的类型，可以在 TwinCAT NC Axis 的 Encoder 下设置。具体方法见第 2.2.1 节。1.2 TwinCAT NC PTP 控制的轴的类型和数量和传统的硬件运动控制器和运动控制卡不同，TwinCAT NC PTP 是纯软件的运动控制。理 论上，最多可以驱动 255 个伺服轴。在实际应用中，一个 EPC 或者 PC 上运行的 TwinCAT NC PTP 软件能够控制的伺服轴数量，与 PC 或者 EPC 的 CPU 速度、内存以及 NC 任务的 周期有关。 图：BECKHOFF 的控制器上运行 TwinCAT NC 的性能对比 NC 任务周期：2ms700 670 600 500 400轴类型：AX5203PLC 任务周期：10msµs300 200 100 0339 244 159 125 112 86 72220CX1010 24轴CX1020 12轴 6轴CX1030-9-

TwinCAT NC PTP 实用教程TwinCAT NC 支持多种伺服轴类型，下面介绍几种常用类型： 总线接口， 比如 Sercos，CanOpen（DS402） ，Lightbus 等。由于协议确定，此类轴的 Drive 和 Encoder 硬件映射可以一次性设置完毕。对于全闭环系统，不使用电机编码器做位置反馈，而是使 用执行机构端的位置检测装置，此时可以单独设置编码器的硬件映射关系。 步进电机控制模块， 这主要是指 KL2531/2541 端子控制的步进电机。此类轴的 Drive 和 Encoder 硬件映射也可 以一次性设置完毕或者单独设置编码器映射。特别之处在于，如果步进电机不带编码器， 系统使用 KL2531/2541 发出的脉冲数量作为位置反馈。如果步进电机带编码器并接入了 KL2541，那么可以在 KL2541 的模块参数中设置，是使用发出脉冲数量还是用外部编码器 脉冲做为位置反馈。 当然也可以不使用电机上编码器， 而使用执行机构端的位置检测装置， 此时必须单独设置编码器的硬件映射关系。无论使用哪种反馈，都要注意 Scaling Factor 的设置与实际反馈信号一致。 EL7031 的工作原理和使用方法与 KL2531/2541 相同。在本书中不单独描述。 高速脉冲输出模块 高速脉冲输出模块 KL2521 和编码器输入模块 KL5xxx 配合控制一个伺服轴。此类轴的此 类轴的 Drive 和 Encoder 硬件必须分别映射。 不用编码器， 不用 KL5xxx， 也可以将 KL2521 的脉冲输出数量做为编码器反馈信号。此时为开环控制，不考虑脉冲丢失的情况。 EL2521 的工作原理和使用方法与 KL2521 相同。在本书中不单独描述。 模拟量输出模块 指模拟量输出模块 KL4xxx 和编码器输入模块 KL5xxx 配合控制一个伺服轴。此类轴的 Drive 和 Encoder 硬件必须分别映射。如果不用编码器，不用 KL5xxx，TwinCAT NC 就无 法控制伺服轴。1.3 TwinCAT NC PTP 的控制周期通常说的 NC 周期，是指 NC Task SAF 的周期，典型值为 2ms，最小可到 50us。在该任务 中，TwinCAT NC 完成位置、速度、加速度设定值生成和计算，并确定方向。 当连接硬件运动轴时，以 BECKHOFF 的伺服驱动器 AX5000 为例，位置环周期为 125us， 所以 NC 周期最低可以设置成 250us，而实际上 500us 的 NC 周期已经是很高端的应用了。 另一个 NC 周期，是 NC Task SVB 周期，典型值为 10ms。在该任务中，TwinCAT NC 完成 全局路径规划，检查规划条件是否合理等。 TwinCAT NC 任务的优先级高于 TwinCAT PLC。- 10 -

TwinCAT NC PTP 实用教程1.4 TwinCAT NC PTP 的配置、编程、调试在开发 PC 上安装 TwinCAT 时，如果选择 TwinCAT NC PTP 或者 TwinCAT NC I 级别，安 装完成后，运行 TwinCAT System Manager，左边的树形结构中就包含了 TwinCAT NC Configuration 这一项。TwinCAT NC 任务和轴的配置和调试就是在这一项下进行。 TwinCAT NC 任务的配置主要是设置任务周期，多数情况下，使用默认值即可。 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） 。 TwinCAT NC 轴的调试， 分为单轴点动、 指定方式动作和双轴齿轮或凸轮联动。 调试时， NC 应将 NC 与 IO 映射正确的配置文件下载到目标系统（Activate Configuration） ，并切换到 Runing 模式，确认 PLC 程序没有控制 NC 轴，或者断开 PLC 与 NC 的链接。在左边树形 结构中，选中 NC Configuration 下的要调试的 Axis 的名称，右边主窗体选择 Online 页面， 可见其中按钮文本为彩色显示。若为灰色，请确认上述步骤已完成。 调试要达到以下效果： 给定运动距离与实际运动距离一致，确认 Scaling Factor 设置正确 运动平稳，无过冲，跟随误差（Following Error）应在可接受范围内。确认动态性能 （Dynamic）设置正确，驱动器内部三环参数正确，TwinCAT NC 的 PID 设置正确。 排除机械故障和分析机械特性对控制目标的影响。 需要齿轮联动和凸轮联动时， 应在调试阶段确认工艺需要的电子齿轮比或电子凸轮表。 注意：对于多个类似轴的情况，建议先调好一个轴，然后复制参数，再做调整，可节约时 间。 编程控制 TwinCAT NC 轴的动作，是在 TwinCAT PLC 中完成的。在程序开发阶段，有可 能硬件并不具备调试条件，但 TwinCAT PLC 编程可以提前进行。此时，只要将 PLC 程序 控制的轴的类型设为虚轴即可。建立虚轴的方法是：在 NC Configuration 下新建 NC 任务 和 Axis，不对 Axis 做任何设置，即默认为虚轴。使用虚抽可以调试 PLC 程序。 为安全起见，在 NC 轴硬件调试完成，并 PLC 程序控制虚轴逻辑调试完成后，才能用 PLC 程序控制真正的硬件伺服轴。 初时， 应将在 PLC 程序中 NC 轴的 Override 设为 30%或以下， 以使 NC 轴低速动作，确认正常后再陆续调高 Override 直到 100%。- 11 -

TwinCAT NC PTP 实用教程2 TwinCAT NC 轴的配置2.1 添加一个 Axis第一步：打开 TwinCAT System Manager，鼠标右键单击 NC-Configuration，Append Task：第二步：编辑 Task 名称，点击 OK 可以直接使用默认名称。第三步：右键单击 Axes，选择 Append Axis- 12 -

TwinCAT NC PTP 实用教程第四步：输入轴的名称，选择轴的类型和数量Continuous：默认类型，连续轴。NC 能连续地闭环控制该轴的动作。 Encoder Axis：编码器轴，NC 只能读取位置，但不能控制该轴的动作。通常用作主轴。 Multiple：添加轴的数量，所有类型轴总共不得超过 255 个。 Time Generator：时间轴，总是以 1mm/s 速度匀速运动，常常用作主轴。 Discrete Axis（Two Speed） ：不常用。 Low Cost Stepper Axis（dig I/O） ：不常用。 第五步：Axis 添加完成。Axis 成功添加后，选中左边的树形结构的 Axis 名称时，右边主窗体轴的调试页面组。此 时，这些页面都是灰色的，因为该配置还没有激活。 当目标系统为 Config mode， Online 页面不可用， 此时， 需要激活配置并切换到 Running 模式，Online 页面才变成彩色，功能按钮可用。 NC 轴添加完成后，就可以设置轴的参数了。- 13 -

TwinCAT NC PTP 实用教程2.2 NC 轴的参数设置NC 轴的参数设置，主要是编码器（Enc） 、驱动器（Drive） 、PID（Ctrl）控制器的设置。 对于总线通讯方式的伺服驱动器、KL2531/2541 步进电机控制器、KL2521 脉冲输出模块， 如果没有附加编码器， 就直接从 Axis 的 Setting 页面设定硬件类型和映射关系。 详见第 3.1.2 节。 对于虚轴，则无需设置任何参数，用户可直接跳过本节。2.2.1 Enc 编码器设置General此页面显示编码器名称和序号，使用默认值即可。- 14 -

TwinCAT NC PTP 实用教程NC-Encoder在此面设置编码器种类，并链接到匹配的硬件。 当脉冲输出或者模拟量输出方式控制伺服轴时，位置反馈接到 I/O 端子，才需要配置此页。 而使用总线接口的伺服驱动器或者 KL2531/2541，不外接位置反馈时，就无需在此配置。 Parameter- 15 -

TwinCAT NC PTP 实用教程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：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. 提示：对于空载调试，习惯上，把一圈设置为 60mm，这样，1mm/s 的速度就相当于 1 圈 /min。因为电机的额定速度单位是 rpm，调试时以 rpm 为速度单位比较直观。 Position Bias：NC 的坐标原点与电机编码器零位之间的偏移，机械安装固定后，此值就不 变。仅当使用绝对编码器时，才需要设置此项。 Modular Factor：模长。通常指一个工艺周期 Axis 运动的距离。对于不用在一个模长范围 内定位的轴，不用设置。不带负载调试时，常用电机转动一圈的距离模长，比如 360mm。 、 Reference System：参考点坐标系，使用默认值。 Homing： Invert Direction for Calibration Cam：反向寻参。 Invert Direction for Sync Impuls Search：反向等待同步脉冲。 Calibration Value：参考点位置。 Reference Mode：寻参模式。在 4.4 章节 “寻参 MC_Home”有详细描述各种模式的区别。 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。 说明：要从 Scope View 监视到加速度，Encoder Mode 必须选择为 PosVeloAcc。 SercosSercos 编码器默认的 modular Scale 值 为 2 的 32 次方 即 4294967295， 只有 SERCOS 或者- 16 -

TwinCAT NC PTP 实用教程Sercos Over EtherCAT 的驱动器才有此页。 且只有 Sercos 总线状态位于 Phase 3 和 4 相才能 Download 生效。对于 AX5000，使用默认值即可。 Time Compensationtime compensation  指的是死区补偿，往往因为采样延迟造成，与 NC 周期有关。通常设为 time compensation=4*NC SAF  周期  Online此页显示当前位置， 转动圈数等信息。 其设置位置， 显示位置等功能都可以在 AXIS 的 Online 页面实现。所以这个页面很少使用。 这个页面可以设置寻参标记，如果机械部分不具备调试条件，而要调试电气部分的话，可- 17 -

TwinCAT NC PTP 实用教程以使用这个功能。2.2.2 Drive 驱动器设置General可读，不可写 NC-Drive在此面设置驱动器种类，并链接到匹配的硬件。 当脉冲输出或者模拟量输出方式控制伺服轴时，位置反馈接到 I/O 端子，才需要配置此页。 而使用总线接口的伺服驱动器或者 KL2531/2541，不外接 I/O 模块时，就无需在此配置。 Parameter- 18 -

TwinCAT NC PTP 实用教程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：参数速度，即 Drive 的速度变量最大值（32767）时的速度。单位 mm/s。 其余：用默认值即可。 Time Compensation- 19 -

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