触发输出_cn

6
Copley Controls
AN101 v1.2 10/31/16
驱动器的比较硬件会使用外推的位置来触发其输出。在上述例子中，电机达到450个编码器计数 脉冲的最终位置时停下。然而外推位置达到461个计数脉冲，如果设定了460的比较目标位 置，那么即使实际的电机位置从未达到这一点，输出还是会被比较硬件触发。在双元比较模式 下， 比较模块在外推的位置超过460个计数脉冲时触发一次，然后当位置更新为其正确 值(450个计数脉冲) 时再触发一次。
为了使用这种比较模式，比较值0和比较值1应被初始化，使当前电机位置位于两个值之间，并 且比较增量值应被初始化为所需脉冲计数数量的2倍。
例如，如果目标是在任意方向上每100个编码器计数比较输出脉冲，而当前电机位置为1234编码
器计数，则比较参数应配置如下：
值 0:
1200
值 1:
1300
增量:
200
配置:
位 描述
0
置位时，启用模块
1
置位时，输出引脚激活状态取反
2
置位时，比较匹配时切换输出状态。若清
零，输出可编程时间的脉冲。
3-4 定义比较模块的模式。见下文。 5-31 保留供将来使用。应设置为0。
0x186
0x187 0x188 0x189 0x18A
0x2161
0x2162 0x2163 0x2164 0x2165
1. 在跟踪缓冲区中保留可用于保存位置的空间。每个位置需要占用跟踪缓冲存储器中两 个16位字空间，所以至少需要8个字空间来保存本例中使用的4个位置。如果有更多数量 的位置点，应该保留更多的空间。通过在CANopen对象0x250A的16位字中写入相应数来 保留跟踪缓冲区中的空间。
2. 现在，位置数据需要上传到跟踪缓冲区的保留区域。该操作首先通过在对象0x250B中写 人0来完成。0x250B保存了跟踪寄存器中指向用于写入数据的保留区域的偏移量。因为 需要从保留区域的开头写入，所以将此对象设置为0。然后将位置数据写入对 象0x250C。写入对象0x250C的值再以对象0x250B中设置的偏移位置复制到跟踪存储器 中。 当数据写入缓冲区时，该偏移量自动递增，因此位置值可以用单个16字节或者四 个4字节序列写人到对象0x250C中。
1
如果电机位置减少到1199计数，则比较值1将自动以增量值减少到1100。在这种情况下，比较
值0不改变，因此新的比较值将继续位于电机位置两侧(比较值1 = 1100, 位置值 = 1199, 比较值0 = 1200)。
该模式也可用于每当电机从任意方向经过一个或两个固定位置时产生单个脉冲。在这种情况 下，配置比较值0和比较值1寄存器为触发位置，增量值设为0。要在单个位置触发，只需将两个 比较值寄存器设为相同的值即可。
AN101 v1.2
设置位置输出触发
Copley伺服驱动器支持多种不同的基于电机位置来触发通用数字量输出引脚的方法。当电机经 过程序设定的位置点或者运行到设定的位置窗口范围中时，这个功能允许某个输出引脚准确地 触发一个外部事件。 这些输出引脚的配置方法大致分为两类：软件触发和硬件触发。软件触发由驱动器固件控 制，并以位置环速率更新(3~4 kHz取决于不同的驱动器). 对于此类输出配置方法，电机经过指 定位置时与更新输出引脚状态的延迟大约为数百微秒。 硬件触发由Copley驱动器内的FPGA控制，具有比软件触发低得多的延迟。对于此类输出配置方 法，电机经过指定位置与设定输出引脚状态的延迟取决于所使用的编码器类型。对于正交编 码 器， 延迟仅在数十纳秒左右。
输出引脚可以通过将输出引脚配置代码设置为16来实现硬件比较输出。例如,将输出引脚2 (parameter 0x71)配置为硬件比较输出。 应使用如下ASCII命令：
s r0x71 16
比较输出的硬件本身通过使用额外的几个驱动器参数进行配置。
参数
CANopen
描述
对象
0x185
0x2160
比较模块配置。此参数的位分配如下：
s r0x72 4 10000 20000
功能 5 – 电机位置从低到高经过指定位置时脉冲输出:
当电机位置从下到上经过指定位置时，此输出功能使输出引脚激活可编程的毫秒数。第一 个32位值给出了与之进行比较的位置。第二个32位值给出了输出引脚脉冲的长度，单位为毫 秒。 例如：要将输出引脚1 (驱动器参数0x70)配置为当电机位置从小于123到大于123时输出100ms脉 冲，则应使用如下ASCII命令：
当在此模式下配置输出引脚时，写入输出引脚配置参数的第一个32位字的上半部分存储了跟踪 存储器所存的第一个位置的偏移量(以16位字为单位)，第一个32位置的下半部分给出存在跟踪 存储器中位置点的总数量。第二个32位值给出脉冲持续时间(以毫秒为单位)。
例如， 通过CANopen或EtherCAT将输出引脚2配置为当电机经过位置1000, 3000, 5000和6000时 产生10ms脉冲，需进行如下步骤：
3. 接下来配置输出引脚功能。如使用输出引脚2，可以通过写入对象0x2193的子索引2(SubIndex 2)来完成。该配置值总共包含10个字节。前2个字节给出基本配置功能代号(本例中 为9)。接下来的2个字节给出跟踪缓冲区中存储的位置点数量(本例中为4)。再接下来 的2个字节将偏移量写入到跟踪存储器保留区域中位置序列开始的地方(本例中为0)。再 接下来的2个字节给出以毫秒为单位的脉冲持续时间(本例中为10)，最后的2个字节保 留，并应设置为0。
应当注意，在该示例中，电机在零时刻以非常高的速度运行(600,000 编码器计数/秒)，且以非常 高的速率减速(400,000,000 计数/秒/秒)。在更实际的应用中，以250微秒周期外推电机位置所造
成的误差会小得多。
有几种方法可以解决这些潜在的外推误差。在单元比较模式，硬件电路只会在一个移动方向上 触发比较事件。在这种情况下，由于外推误差，比较输出可能会稍早或晚地触发，但不会触发 多次。
位置外推
比较模块可以和Copley驱动器支持的任意类型编码器配合使用。如果所用编码器是连接到驱动 器第一编码器的正交编码器，则编码器位置将被硬件电路直接用于执行比较输出操作。这种方 式是驱动器可支持的最精确的比较输出方式。
对于其他编码器类型，或连接到驱动器多模式端口(Multi-mode Port)的正交编码器，驱动器固件 以位置环更新速率对编码器位置进行采样。然后计算的位置和速度用于在下一个循环周期粗略 地外推电机位置。在此期间，比较模块结合外推的位置数据进行比较输出操作。只要电机以恒 定速度运行，比较输出的结果还是非常准确 的。然而，如果驱动器在比较事件发生期间正在加
功能 4 – 电机在位置窗口中时输出激活: 对于此输出功能，使用输出引脚配置编程的两个32位值给出已激活的输出引脚位置窗口的界 限。每个伺服循环固件将当前的电机位置与这些边界点进行比较，如果电机位置在窗口范围内 则设置输出。第一个位置应给出位置窗口的下边界，第二个位置应给出位置窗口上边界。 例如： 要将输出引脚3 (驱动器参数0x72)配置为在实际电机位置10000和位置20000之间激 活，则应使用如下ASCII命令：
软件触发输出
从功能集B开始的所有Copley伺服驱动器支持多个由驱动器固件控制的基于位置的输出配置。 在位置环更新速率下，驱动器固件将编码器最新读数与程序位置设定值进行比较，并根据比较 结果激活或者取消激活输出引脚。
每个通用输出引脚都有相关的驱动器参数来配置。参数字典(Parameter Dictionary) 文档中记录 了这些参数。这些参数设置值由一个16位配置代码和一个或两个附加的32位值组成，其定义 取决于不同的输出配置。4Leabharlann Copley Controls
AN101 v1.2 10/31/16
比较电路的行为由设置其配置寄存器的模式控制：
Mode 0 – 双元比较模式.
在此模式下，输出引脚可以任何方向的固定数量的编码器计数进行脉冲输出或切换。比较模块 根据两个比较值不断地测试电机位置。如果电机位置从正方向运动经过其中一个比较值，则另 一个值按比较增量值增加。如果电机位置从负方向运动经过其中一个比较值，则另一个值按比 较增量值减少。每当经过比较值时，输出引脚输出脉冲或切换状态。
2
Copley Controls
AN101 v1.2 10/31/16
功能 9 – 当电机位置经过一系列位置时脉冲输出：
为了使用此输出引脚功能，首先必须保留一部分驱动器的跟踪存储器空间(Trace Memory)并从最低
到最高地加载一系列的位置值，然后可以将输出引脚配置为每次从任意方向经过其中一个位置 时，以可编程的毫秒数输出脉冲。
速，则有可能提前触发比较输出，或者在双元比较模式下多次触发。
例如，下图显示了电机减速时实际电机位置与外推位置的差异。蓝线代表实际电机位置，红色 点代表驱动器每隔250微秒循环更新所产生的位置采样点。绿线代表一个位置循环周期内外推 上述位置采样点的结果。绿线和蓝线之间的差值显示了由位置外推引起的误差。
比较模块状态寄存器。此参数位分配如下：
位 描述
0
比较输出引脚当前值(只读)。
1
当位置与比较寄存器0所存值匹配时置位。
写入1以清零。
2
当位置与比较寄存器1所存值匹配时置位。
写入1以清除。
3-31 保留
比较值0。
比较值1。
比较增量值。在某些模式下采用32位有符号值来更
新比较值。
比较脉冲周期。该参数的低20位给出比较输出脉冲的 周期，以10ns为单位。
通过ASCII通讯接口无法加载位置序列到跟踪存储器中。二进制串口协议(Binary Serial Protocol)和CANopen通讯接口支持此功能。通过CANopen分配和加载跟踪存储器数据，请参考 CANopen编程指南(CANopen Programmer's Guide)中的对象 0x250A – 0x250C。