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EL7037配合EL5112实现

EL7037配合EL5112实现位置闭环

作者：解宏博

职务：华北区技术工程师

公司：BECKHOFF中国

邮箱：hb.xie@

日期：2024-04-15

摘要：

针对控制两相单极或者双极的步进电机来说，倍福的EL7037模块比EL7031模块输出脉冲的动态性和稳定性更好，步进EL7037可以接入编码器模块，如果编码器制式不符合模块要求，还可以配合倍福的EL5编码器模块实现位置闭环。

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参考信息：

目录

TOC\o1-3\h\z\u1. 软硬件 3

1.1. 软硬件介绍 3

1.1.1. 硬件 3

1.1.2. 软件 3

2. 准备工作 3

2.1. EL7037模块说明 3

2.2. 硬件接线 4

3. 具体操作 5

3.1. EL5112模块参数设定 5

3.2. EL7037模块参数设定 6

3.3. 软件参数设定 8

3.4. 不同操作模式对比 10

软硬件

软硬件介绍

硬件

TwinCAT控制器，现场的是C6015，模块分别是EL7037和EL5112。

软件

TwinCATXAE，由于现场的是XAR是4024.44版本，因而笔记本匹配同样版本的XAE。

准备工作

EL7037模块说明

根据以往同事经验，控制步进电机最好选用EL7037模块，取代EL7031模块。当然如果电压和电流不匹配，还可以根据步进电机具体情况，选择48V和5A对应模块。针对EL7037模块，配合ZB8610，可以实现连续输出电流从1.5A提升到3A。

模块不仅支持通过COE以及PDO进行参数配置，还可以通过TwinCAT?3DriveManager?2进行简单配置调试，安装TE5950使用必威体育精装版的配置工具即可。

EL7037模块支持编码器输入，手册写明编码器输入是5-24V，单端5ma典型值信号，亲测HTL24V读入是可以的，因为手上只有RS422差分信号和HTL，没有OC门和TTL编码器输出，所以只测试HTL是可以的，然后测得电流是6mA左右，因而先不用外串电阻，不用担心电流过大导致元器件寿命缩短，编码器最大支持的输入频率是100KHz，模块默认四倍频后即400KHz。

对于这个模块来说，编码器供电是24V，来自于PowerContact，因为编码器是单端信号接入，或者直接从模块上的对应接线口接线，或者采用同源开关电源及端子进行接线。这个模块默认是64细分后微步，并且不可调。模块自带的两个DI是24V的PNP输入信号，可以配置为普通DI，硬件使能信号，外部锁存信号，或者配合PosInterface使用的AutoStart功能，并且第二个DI还可以配置成0.5A的PNP的DO，用来控制步进电机抱闸等。

根据模块firmware和hardware版本，模块最大可以配置输出16000/32000脉冲每秒，电流环也区分是32K还是64K的周期频率。针对模块的PowerContact电流消耗，注意还需要考虑是否编码器直接从模块供电。

针对操作模式，如果选择Automatic，可以实现根据PDO里面的预配置，模块自动选择进入速度模式还是位置模式，但如果想配合倍福的步进电机，实现FOC控制，需要手动选择扩展位置模式或者扩展速度模式，而PDO预配置里面对应选择速度控制或者位置控制即可，当然配置好反电动势和电感等参数后，如果采用倍福步进电机，还可以实现Sensorless控制模式，对应PDO预配置也选择速度控制，如果配合第三方主站软件使用，就需要选择PositionInterface控制方式，类似PP模式，所以使用时候一定注意好预配置PDO和模块工作模式的匹配问题。

如果编码器和电机正向表现不一致，即呈现空载飞车的现象，可以在熟悉的Enc或者Drive里面实现掉向，也可以在EL7037或者EL5112中调整编码器或者电机的旋转方向。

并且对于步进驱动模块或者脉冲发送模块，不同于COE和SOE协议驱动，下发的速度指令不是通过位置环和速度环的一圈脉冲数做比例换算后，通过VeloctiyOutputScaling发下去，而是根据参考速度作为最大速度，对应32767，两个字节的CSV速度指令值，进行线性换算下发。而对应的步进驱动模块或者脉冲发送模块也是按此方式解码控制电路发送对应脉冲，并且不同于模拟量控制的驱动，不需要做速度保护，直接把最大速度和参考速度设成一样即可，省的混淆。