H3U编程手册-电子凸轮-gfk

第1章电子凸轮

H3U包括H3U-3232MT和H3U-0808PMRTA两种型号机型，其中0808PMRTA具有3轴电子凸轮功能。同时还具备手摇轮功能，手摇轮也称电子齿轮。

如下举例均以Y轴作为例子，不同之处在于特殊软元件的地址不同。

H3U-0808PMRTA的3轴电子凸轮模块架构如下图：

X轴Y轴Z轴电子凸轮输出

3轴电子凸轮模块可实现电子凸轮表跟随或电子齿轮功能，主轴输入可选择外部输入或内部虚拟，外部输入可任意选择X、Y或Z轴的高速输入作为电子凸轮模块的主轴输入。内部虚拟主轴以X轴作为虚拟对象，因此只有Y轴和Z轴可以使用内部虚拟主轴。

3轴电子凸轮模块的基本功能一致，以Y轴为例，单轴电子凸轮模块的基本架构如下图：

电子凸轮功能实现步骤如下：

1.建立凸轮表

2.设置主轴选择

3.设置周期/非周期选择

4.设置同步输出

5.设置延时启动

6.设置硬件触发启动/停止使能

7.停止模式设置

8.选择凸轮表/电子齿轮

9.启动电子凸轮

1.1 建立凸轮表

电子凸轮的本质是从轴跟随主轴的运动，主轴和从轴的运动关系可以用凸轮表数据或电子齿轮比表示。使用电子凸轮表数据，可以建立最大360个关键点数据。使用电子齿轮比，主轴和从轴之间只有一个固定的比例关系。

若使用电子齿轮，只需设定电子齿轮比分子和分母（SD144，SD145），无需设定凸轮表数据。若使用电子凸轮，需要先设定电子凸轮表数据。

1.1.1 新建凸轮表,

在AutoShop软件的工程管理一栏中右击CAM图标，在弹出的菜单中选择“新建”，即可新建一个凸轮表。通过AutoShop软件最大可设置16个凸轮表，其中的3个凸轮表可以下载到PLC中运行，其它凸轮表只保存在工程文件中。

下载到PLC中的凸轮表通过ID来区分，右击工程管理一栏中新建好的凸轮表图标，在弹出的菜单中选择“属性”，即可查看或设定凸轮表ID。凸轮表ID为1、2、3的分别对应凸轮表1、2、3，可以下载到PLC中运行，其它ID为-1。在凸轮属性对话框中可以修改ID。

1.1.2 建立凸轮表数据

双击新建好的凸轮表，可以打开凸轮表关键点数据编辑界面。

在关键点数据编辑界面中，首先根据选择的单位设定主轴长度和从轴范围。主轴长度表示一个电子凸轮周期主轴的距离；从轴范围的设定为了显示图形，便于编辑，设定可以显示从轴的行程即可。

单位设定为毫米时，主轴长度设定范围为0~100000，从轴范围为±100000；单位设定为脉冲个数时，主轴长度设定范围为：0~4294967296，从轴范围为：-2147483648~2147483647。

设定好单位与主轴长度、从轴范围后，可以设定关键点数据。如下图所示，可以在表格中增加或删除关键点，也可以在位移图中右击选择新建或删除关键点。每个凸轮表最大可以设定360个关键点，在表格中可以设定主轴位置（M-Pos）、从轴位置（S-Pos）、速度比（PU Speed）和关键点之间的曲线类型，曲线类型可通过5次曲线（Spline）或直线（Line）插值拟合。除表格设置外，也可以在位移或速度比图中直接拖动关键点，调整位置和速度关系。

1.1.3 凸轮表下载

凸轮表数据设定好后，保存退出。下载时，在下载界面中勾选CAM配置，即可把凸轮表ID为1、2、3的下载到PLC中。

1.2 设置主轴选择

以Y轴为例，电子凸轮或齿轮功能需要主轴信号，主轴信号来源可选择外部输入或内部虚拟，通过SM元件SM171设定选择。

若主轴选择SM 元件为OFF ，则设定为内部虚拟，以X 轴为虚拟控制对象，由内部虚拟连接作为电子凸轮或齿轮功能的主轴输入，无需外部接线。X 轴电子凸轮模块主轴输入不能选择内部虚拟。

若主轴选择SM 元件为ON ，则设定为外部输入，根据外部主轴选择SD 元件SD171的值可任意选择X 、Y 或Z 的输入通道作为外部输入主轴。外部主轴选择SD 元件与输入通道的对应关系如下表：

1.3 设置周期/非周期选择

电子凸轮可以选择周期或非周期执行，通过设置SM 元件（SM73，SM173，SM273）选择，OFF 表示非周期执行，ON 表示周期执行。若选择周期执行，电子凸轮启动后，连续不断的周期执行电子凸轮表设定的关系，直到接收到停止命令。若选择非周期执行，电子凸轮启动后，执行完设定周期后自动停止，周期数由SD 元件（SD72，SD172，SD272）设定，最大可设置255周期。

……

电子凸轮使能

从轴运行

周期式电子凸轮

非周期式电子凸轮

1.4 设置同步输出

三轴电子凸轮基本功能一致，以下为Y 轴举例。其他轴仅特殊元件地址差异。 电子凸轮可以根据同步输出设置，在电子凸轮执行的每个周期内，主轴位置在同步区间范围内时，系统控制同步输出端口CLR 输出为ON ，在同步区间外CLR 输出为OFF 。同步输出使能通过SM 元件SM172设定，为OFF 时表示禁止同步输出，为ON 时表示使能同步输出。同步区间下限P1和上限P2分别通过32位SD 元件（SD174、SD175），和（SD176、SD177）设定，设定时P2必须大于P1。

内内内内内内SM172(SD174,SD175)P1(SD176,SD177)

P2

P1

P2内内内内

1.5 设置延时启动

以Y 轴为例，电子凸轮可以根据延时启动设置，实现延时启动功能。延时启动功能即在电子凸轮使能有效后，延时设定的主轴脉冲数后开始启动电子凸轮。延时启动通过SM 元件SM175设定，为OFF 时禁止延时启动功能，为ON 时允许延时启动功能。延时脉冲数通过SD 元件SD178，SD179设定。延时启动可设置最大1000000脉冲。

启动使能SM175(SD178,SD179)

P1

主轴位置

电子凸轮执行

1.6 设置硬件触发启动/停止使能

以Y 轴为例，电子凸轮可以根据硬件启动/停止使能设置，通过外部输入信号来启动或停止电子凸轮的执行。硬件触发启动使能通过SM 元件SM170设置，外部输入对应Start 信号；硬件触发停止使能SM 元件SM174设置，外部输入对应Stop 信号。例如Y 轴使用外部触发启动，首先设置SM170为ON ，启动使能SM178为ON 后，外部输入Start 从OFF →ON 变化，开始执行电子凸轮。