今回の記事ではDelta Motion社のRMC200とECATモジュールを使用しEtherCATで接続し、また、軸を制御するためのプログラム作成・Default Axis変数の使用について説明します。
さ、FAを楽しもう。
Reference Link
http://soup01.com/ja/category/deltamotioncontrol/
http://soup01.com/ja/category/yaskawa%e5%ae%89%e5%b7%9d%e9%9b%bb%e6%a9%9f/
前書き
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Delta Motion ECATモジュールx安川電機 Sigm-X
EtherCATドライブは一般的にRMC200との統合が容易で、CiA 402プロファイル準拠のドライブを推奨します。RMC200はCSP（位置）、CSV（速度）、CST（トルク）モードに対応しており、必要なPDO設定もプリセット済みです。
また、安川電機の場合は、
- 内部ギア比設定に注意（誤設定で混乱の恐れ）
- CSPモードでは、内部速度フィードフォワードを有効にするために専用のチューニング手順が必要です
Implementation
Sigm-X side
Sigm-X側のScaling設定は少しややこしいところがありますので、ここでもう一度説明します。まず例からみてみまみましょう。
一回転=6mm
- ボールねじリード：6mm
- エンコーダ：26bit = 67108864 カウント
- Reference Unit = 0.001mm
変換流れ
- 1回転あたり6mm動く → 0.001mm単位では 6000 unit
- A = 67108864
- B = 6000
- ギア比考慮なし → Electronic Gear Ratio = 67108864 / 6000 × 1/64
- Position User Unit = Numerator / Denominator = 1048576 / 6000
下図の設定を先ほどの計算に合わせて設定しましょう。
一回転=10mm
- 機械1回転 = 10 mm
- ユーザー単位（Reference Unit）= 0.001 mm（＝1μm）
- → 1回転で進む距離 = 10 mm ÷ 0.001 mm = 10000 unit
これが 回転1回での移動距離 になります。
変換流れ
| 項目 | 値 |
| A（エンコーダ） | 67108864（26 bit） |
| B（1回転 = 何unitか） | 10000 |
| 電子ギア比（B/A × 1/64） | 10000 / 67108864 × 1/64 |
| Position User Unit | Numerator = 1048576 Denominator = 10000 |
Delta Motion RMC200 Side
Add EtherCAT Module
まずはRMCプロジェクトにECATモジュールを追加してください。
Install ESI File
次はTools>EtherCAT ESI ManagerをクリックしEtherCAT ESI Fileをインストールしましょう。
Add Folderをクリックします。
各メーカーのHPからDownloadしたESI FileをImportしましょう。
Done!ESI FileがImportされました。
EtherCAT
次はRMCツールからEtherCATネットワークを構築します。
こちらはRMCツールのEtherCATネットワーク構築画面です。
Scan
下図のScanボタンをクリックし、ネットワークにあるEtherCATスレーブを検索します。
Done!今回記事で使用する安川電機のSigm-X Servoを検索できました。
PDO Mapping
次はアプリケーションに合わせて安川電機 Sigm-XのPDO Mappingを変更してください。今回の記事では現在速度・エラーコード・電流もPDO Mappingに追加しました。
Axis Definition
RMC200上で安川電機のSigm-Xを使用するには、Axis Definitionでリモート軸を追加してください。
Remote Axi追加
RMC ToolsからEtherCAT Servo 軸を追加するため、Axes>Axis Definitionsをクリックします。
こちらはRMC Toolsの軸設定画面です。Newをクリックし新しい軸を追加します。
Control ModeをRemoteにし、OutputとFirst FeedbackをECAT[Slot 2]に設定してください。
Virtual Axis
RMC200は仮想軸にも対応し、追加するにはNewボタンをクリックします。
軸の追加画面が表示され、Virtual Axisを選び、Next>で進みます。
Finishで仮想軸を追加します。
Done!
Parameters Configuration
今度は安川電機のSigm-X 軸パラメータを設定するために、Axis Toolsを開きます。
こちらはRMCツールの軸設定パラメータ画面です。
RMCツールの下にあるAll Tabを開きます。
RMCツールにすべての軸のすべてのパラメータを表示できるようになります。
Position Scale
最初に設定するのはPosition Scaleです。それはServoモータの移動量とエンコーダーの比例を設定する場所です。
Positon/Countsを選び、Next>で進みます。
今回はLinear Transducerを選び、Next>で進みます。
Desired Position unitsをmmに設定します。
次は安川電機のツールを使用し、二箇所の場所を移動します。そして1箇所ことに、”Use Current Value”ボタンをクリックし同時のCounts値を記録すれば、ツールが勝手に計算します。
Next>で進みます。
Finishで設定を完了します。
Input SubDevice
次はInput SubDeviceを設定します。
Drop-ListからEtherCATと接続してる安川電機のServoを設定してください。
Counts Index
Counts Indexを設定します。
Drop-ListからEtherCATと接続してる安川電機のServoに現在位置PDOを設定してください。
Absolute/Incremental
Servoのエンコーダタイプを設定します。今回記事で使用したのはIncrementになります。
Output Subdevice
Drop-ListからEtherCATと接続してる安川電機のServoにを設定してください。
Contro Word Index
Drop-ListからEtherCATと接続してる安川電機のServoにあるControl Word Index 0x6040を設定してください。
Status Word Index
Drop-ListからEtherCATと接続してる安川電機のServoにあるStatus Index 0x6041を設定してください。
Mode of Operation Index
Drop-ListからEtherCATと接続してる安川電機のServoにあるMode Operation Index 0x0600を設定してください。
Target Position Index
Drop-ListからEtherCATと接続してる安川電機のServoにある指令位置 Index 0x607Aを設定してください。
Position Error Index
Drop-ListからEtherCATと接続してる安川電機のServoに Index 0x60F4を設定してください。
Velocity Offset Scale
今回の記事ではOffset Scaleを使用しないので、下図のパラメータを必ず0にしてください。
Variable Table
RMC200でプログラムを作成するための変数を定義します。
Programming>Variable Tableを開きます。
今回の記事ではいくつかの変数を定義します。
- EtherCATの状態をアクセスできる変数
- 各Servoに送信するコマンド
- コマンドを送信するときに必要なパラメータ群
RMCツールは配列の定義にも対応しています。また、配列の各Elementにも個別のコメントが可能です。
そしてDWORD変数を定義した場合は、該当する変数の32Bitを個別アクセス・コメント設定も可能です。
配列を定義するにはVariable Typeの画面からSizeの欄で配列の長さを設定すればOKです。
Program
今度はプログラムを作成します。
OB1
OB1は周期的に実行するプログラムで、EtherCATの状態を確認したり、軸のコマンドを受け取たりします。
Network0・Network1
Network0はLife Counterで、現在Taskが正常に動いてるときを確認できます。
Network1はEtherCATネットワークの状態を常に監視し、OKならdEtherCATを1に書き込みます。
Network2・Network3
Network2はServoONのコマンドを受け取ります。
もし軸1ならdiServoON=1で軸2ならdiServoON=2になります。
Network3はServoOFFのコマンドを受け取ります。
もし軸1ならdiServoOFF=1で軸2ならdiServoOFF=2になります。
この2つのレジスタは後ほどで活用する”Default Axis”で使用します。
Network4・Network5
Network4は相対位置決めのコマンドを受け取ります。
もし軸1ならdiServoMovRel=1で軸2ならdiServoMoveRel=2になります。
OB101
OB101はRMC200がRUNモードになったとき一回のみ実行するプログラムです。
p02ServoON
こちらは軸のServoONプログラムです。流れとしては、
- Network0、Servo ONしたい軸番号を受け取り、Default Axis値を転送します。
- Network1、もしEtherCAT状態OKならServoONします、NGなら直接Network3に飛びます。
- Network2、ServONするコマンドを発行します。
- Network3、ENDです。
p03ServoOFF
こちらは軸のServoOFFプログラムです。流れとしては、
- Network0、Servo OFFしたい軸番号を受け取り、Default Axis値を転送します。
- Network1、もしEtherCAT状態OKならServoOFFします、NGなら直接Network3に飛びます。
- Network2、ServOFFするコマンドを発行します。
- Network3、ENDです。
p04MotorRel
こちらは軸のServoの相対位置決めコマンドを発行するプログラムです。流れとしては、
- Network0、移動したいしたい軸番号を受け取り、Default Axis値を転送します。
- Network1、もしEtherCAT状態OKならパラメータを転送します、NGなら直接Network4に飛びます。
- Network2、パラメータを転送するプログラムです。
- Network3、相対位置決めのコマンドを発行します。
- Network4、ENDです。
Program Trigger
最後はProgram Triggerを定義します。
- OB101はFirst SCAN Triggerし、実行完了したらもう2度実行しません。
- OB1はFirst SCAN Triggerし、そのあとずっとLoopします。
- SERVO ON/SERVO OFF/ SERVO相対位置決めプログラムは変数の状態によって起動します。
Result
こちらの動画から動作を確認してください。