第12期 2017年12月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)12010604
D0I:10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.12.026
No.12 Dec.2017
基于Clipper数控伺服系统的限位与回零研究
杨峰，董颖怀，李振亮，薛威，宋菲菲（天津科技大学机械工程学院，天津300222）
摘要：对基于Clipper数控伺服系统的构成和控制方式进行阐述，采用速度模式连接，进行全闭环控制。并对限位和回零进行研究，提出软限位与硬限位结合的双重限位方式，回零开关和索引通道的逻辑组合作为双触发回零条件。在下位机软件窗口发送在线指令、编写运动程序或PLC程序进行移动，观察电机状态位判断各轴限位和回零功能是否完成，采集回零搜索的实时数据检验回零轨迹。
系统根据该限位和回零方式，实现了超程保护和精确回零，为高精度位置控制提供了基础。关键词：Clipper；数控伺服系统；全闭环控制；双重限位；双触发回零
中图分类号：TH166；TG659
文献标识码：A
Research on Limit and Home of Clipper CNC Servo System YANG Feng,DONG Ying-huai, LI Zhen-liang,XUE Wei, SONG Fei-fei
( School of Mechanical Engineering, Tianjin University of Science&Technology, Tianjin 300222, China)
Abstract : Structure and control mode of the CNC Servo System based on Clipper was expounded ,the fully closed-loop control is carried out by using the speed mode connection. Have a research on the limit and home, the soft limit and hard limit combination of the doubl-limit mode was proposed,the logical combina tion of homing switch and the index channel as a double-trigger homing condition. Sending online instruc-tions,writing motion program or PLC program in the slave computer software window for motor move, ob-serve the motor status bit to determine the axis limit and homing function was completed,collecting homing search real-time data test homing trajectory. The system has overrun protection and accurate homing accord-ing to the limit and home mode, which provides the basis for high precision position control.
Key words : Clipper;CNC Servo System; fully closed-loop control;double-limit; double-tigger homing
0引言
Clipper（运动控制器）是PMAC（Programmable Multi-AxisController）系列中Turbo产品，提供4轴伺服控制以及32个通用数字I/0点，是具备结构紧凑和超高性价比优点的多轴控制器。IPC（工业控制计算机）因其质量好、实时性高、控制性强等特点，被广泛应用于工业现场。因此本系统选择Clipper+IPC 双CPU控制结构，具有开放性、集成性和精密性等优点。
国内众多高校及科研机构研制的运动控制器+ PC型开放式数控系统，为实现位置反馈大多采用闭环控制[2-3]。由于本系统的驱动器为速度控制模式，因此将光栅尺的位置反馈到Clipper，实现全闭环位置反馈，增加系统的定位精度。
在数控机床中，设置限位保护工作运行安全，高精度定位平台普追采用软硬限位结合方式4]，本系统也采用双限位设置。回零确定坐标轴的零点，目前大多
收稿日期：2017-03-15
数增量式位置检测数控机床采用挡块式回零[3」，由于是接触式回零，不是非常精确和可重复的。在此基础上提出回零开关和索引通道组合的双触发回零方式，实现精确回零。
1
数控伺服系统概述
1.1数控伺服系统结构
Clipper拥有强大的运动控制能力，并提供动态链接库函数供用户开发构建所需的数控系统。IPC有丰富的软硬件资源，两者组合式数控伺服系统的结构如图1所示。
应用程序
DTC8BVer03
系统配置操作系统硬件
以太网通讯
软件系貌碰件 dd
图1数控伺服系统结构图
IPC（上位机）：实现系统配置、数控程序编辑、参
*基金项目：国家自然科学基金资助项目（51505334）
作者简众：督疆90—），男，安微毫州人，天津科技大学硕士研究生，研究方向为自动机械与测控技术，（E-mail)yangfeng1016226@163.com：
万态塔：董颖怀（1980—），男，天津人，天津科技大学讲师，博士，研究方向为特种加工，（E-mail)dongyh@tust.edu.cn。