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安川 MP2310 运动控制器中如何实现绕线动作，绕线动作的核心是多轴联动（通常是主轴 / 送线轴 + 绕线轴的同步运动），并配合逻辑控制实现精准的排线、层绕、匝数控制等功能。安川 MP2310 基于MPiec平台（使用梯形图 / ST / 结构化文本等编程语言），实现绕线动作需结合运动控制指令、电子齿轮 / 电子凸轮和逻辑时序控制来完成。

一、绕线动作的核心需求与实现思路

绕线动作的典型场景是：主轴（如线轴旋转，控制绕线匝数） 与从轴（如排线轴，控制线材的轴向移动，实现均匀排线） 同步运动，同时可能需要送线轴配合控制送线速度。实现思路分为以下步骤：

1. 轴配置：在 MP2310 中配置主轴、排线轴、送线轴的参数（轴类型、电机参数、软限位、加速减速时间等）。

2. 运动模式选择：

• 简单绕线：使用电子齿轮（GEAR） 指令，让排线轴与主轴按固定比例同步（如主轴转 1 圈，排线轴移动 1 个螺距）。

• 复杂绕线（如锥形绕线、变螺距绕线）：使用电子凸轮（CAM） 指令，通过凸轮曲线实现非线性同步。

3. 逻辑控制：添加匝数计数、层绕切换、启停控制、急停保护等逻辑。

4. 动作执行：按时序触发主轴旋转、排线轴同步、送线轴送线，完成绕线循环。

二、安川 MP2310 实现绕线动作的具体步骤（以梯形图 / ST 为例）

1. 前期准备：轴参数配置（MP Configurator2 软件）

首先在安川的MP Configurator2软件中完成轴的硬件和参数配置：

• 配置主轴（如轴 1）、排线轴（如轴 2）、送线轴（如轴 3）的电机型号、编码器分辨率、电子齿轮比（机械减速比）。

• 设置轴的运动参数：加减速时间（T_ACC/T_DEC）、最大速度（V_MAX）、位置单位（如 mm / 度）。

• 保存配置并下载到 MP2310 控制器。

2. 程序实现（结构化文本 ST 语言，更适合复杂逻辑）

以下是核心程序示例，实现固定螺距的单层绕线（电子齿轮模式），包含主轴旋转、排线轴同步、匝数控制功能。

st

// 安川MP2310 ST语言绕线动作程序示例
// 变量定义（全局变量或程序变量）
VAR
    // 运动控制相关
    g_bStart: BOOL := FALSE;        // 绕线启动信号（外部按钮触发）
    g_bStop: BOOL := FALSE;         // 绕线停止信号（外部按钮触发）
    g_bReset: BOOL := FALSE;        // 复位信号
    g_nSpindleAxis: INT := 1;       // 主轴轴号（轴1）
    g_nTraverseAxis: INT := 2;      // 排线轴轴号（轴2）
    g_nFeedAxis: INT := 3;          // 送线轴轴号（轴3）
    
    // 绕线参数
    g_rSpindleSpeed: REAL := 300.0; // 主轴转速（r/min）
    g_rGearRatio: REAL := 0.5;      // 电子齿轮比：排线轴移动量/主轴旋转角度（如主轴转360度，排线轴移动0.5mm）
    g_nTargetTurns: INT := 100;     // 目标绕线匝数
    g_nCurrentTurns: INT := 0;      // 当前匝数计数
    g_rSpindleAnglePerTurn: REAL := 360.0; // 主轴每转角度（360度=1匝）
    
    // 状态标志
    g_bWinding: BOOL := FALSE;      // 绕线中标志
    g_bComplete: BOOL := FALSE;     // 绕线完成标志
END_VAR

// 主程序：绕线控制逻辑
PROGRAM Winding_Control
VAR
    nSpindlePos: REAL;              // 主轴当前位置（角度）
    nLastSpindlePos: REAL := 0.0;   // 主轴上一次位置
    bTurnsTrigger: BOOL := FALSE;   // 匝数计数触发
END_VAR

// 复位逻辑
IF g_bReset THEN
    g_nCurrentTurns := 0;
    g_bComplete := FALSE;
    g_bWinding := FALSE;
    // 停止所有轴并清零位置
    MC_Stop(Axis:=g_nSpindleAxis, Execute:=TRUE, Done=>, Busy=>, Error=>, ErrorID=>);
    MC_Stop(Axis:=g_nTraverseAxis, Execute:=TRUE, Done=>, Busy=>, Error=>, ErrorID=>);
    MC_Stop(Axis:=g_nFeedAxis, Execute:=TRUE, Done=>, Busy=>, Error=>, ErrorID=>);
    MC_Reset(Axis:=g_nSpindleAxis, Execute:=TRUE, Done=>, Busy=>, Error=>, ErrorID=>);
    MC_Reset(Axis:=g_nTraverseAxis, Execute:=TRUE, Done=>, Busy=>, Error=>, ErrorID=>);
    MC_Reset(Axis:=g_nFeedAxis, Execute:=TRUE, Done=>, Busy=>, Error=>, ErrorID=>);
    nLastSpindlePos := 0.0;
END_IF

// 启动绕线逻辑
IF g_bStart AND NOT g_bStop AND NOT g_bComplete THEN
    // 1. 启动电子齿轮同步（排线轴跟随主轴）
    // MC_GearIn：安川MPiec的电子齿轮指令，使从轴跟随主轴同步
    MC_GearIn(
        MasterAxis:=g_nSpindleAxis,  // 主轴（主轴）
        SlaveAxis:=g_nTraverseAxis,  // 排线轴（从轴）
        Execute:=TRUE,               // 执行触发
        Ratio:=g_rGearRatio,         // 齿轮比（从轴移动量/主轴移动量）
        AccelerationTime:=100.0,     // 加速时间（ms）
        DecelerationTime:=100.0,     // 减速时间（ms）
        Done=>, Busy=>, Error=>, ErrorID=>
    );
    
    // 2. 启动送线轴（匀速送线，速度与主轴匹配）
    MC_MoveVelocity(
        Axis:=g_nFeedAxis,
        Execute:=TRUE,
        Velocity:=g_rSpindleSpeed * 0.1, // 送线速度与主轴转速匹配，需根据实际工艺调整
        Direction:=1,                  // 正方向
        Done=>, Busy=>, Error=>, ErrorID=>
    );  
    g_bWinding := TRUE;
END_IF

// 绕线中：匝数计数与停止逻辑
IF g_bWinding THEN
    // 获取主轴当前位置（角度）
    nSpindlePos := MC_ReadActualPosition(Axis:=g_nSpindleAxis);
    
    // 计数主轴转过的匝数（每转360度计1匝，处理角度溢出）
    IF (nSpindlePos - nLastSpindlePos) >= g_rSpindleAnglePerTurn THEN
        g_nCurrentTurns := g_nCurrentTurns + 1;
        nLastSpindlePos := nSpindlePos;
        bTurnsTrigger := TRUE;
    ELSE
        bTurnsTrigger := FALSE;

3. 关键指令与逻辑解释

1. 轴控制基础指令：

• MC_MoveVelocity：控制轴以恒定速度运动（主轴旋转、送线轴送线均使用此指令）。

• MC_GearIn：电子齿轮核心指令，使排线轴（从轴）按照设定的比例跟随主轴（主轴）同步运动，这是固定螺距绕线的核心。

• MC_ReadActualPosition：读取轴的实际位置，用于匝数计数。

• MC_Stop/MC_Reset：轴的停止与复位指令，用于紧急停止和初始化。

2. 匝数计数逻辑：

• 通过读取主轴的角度位置，判断主轴每转过 360 度（1 圈），就将匝数加 1。

• 当匝数达到目标值时，触发停止逻辑，结束绕线。

3. 电子齿轮比（Ratio）：

• 主轴转 1 圈（360 度），排线轴需要移动 0.5mm，则Ratio = 0.5 / 360 ≈ 0.001389（需根据实际单位调整）。

• 上述示例中为了简化，直接使用了近似值，实际项目中需根据机械结构（如排线轴的导程、主轴的减速比）精确计算。

• 齿轮比g_rGearRatio的含义是从轴（排线轴）移动量 / 主轴移动量。例如：

4. 复杂绕线的扩展（电子凸轮 CAM）

如果需要实现锥形绕线、变螺距绕线等非线性绕线动作，需使用电子凸轮（MC_CamIn） 指令：

1. 在 MP Configurator2 中绘制凸轮曲线（如主轴角度与排线轴位置的对应关系），并下载到控制器。

2. 用MC_CamIn指令替代MC_GearIn，使排线轴按照凸轮曲线跟随主轴运动。

   st

3. // 电子凸轮指令示例
   MC_CamIn(
       MasterAxis:=g_nSpindleAxis,  // 主轴
       SlaveAxis:=g_nTraverseAxis,  // 排线轴
       Execute:=TRUE,               // 执行触发
       CamTable:=1,                 // 凸轮表编号（预先配置的凸轮曲线）
       Direction:=1,                // 正方向
       Done=>, Busy=>, Error=>, ErrorID=>
   );

三、硬件与工艺配合要点

1. 传感器配合：可添加接近开关检测主轴的零位，用于匝数计数的精准清零；添加限位开关限制排线轴的移动范围，防止超程。

2. 张力控制：绕线过程中需配合张力器控制线材的张力，避免线材拉断或松弛，MP2310 可通过模拟量输出（AO）控制张力器的张力大小。

3. 机械精度：确保主轴、排线轴的机械传动精度（如丝杆、导轨的间隙），否则会影响绕线的均匀性。

总结

1. 安川 MP2310 实现绕线动作的核心是多轴同步，简单绕线用电子齿轮（MC_GearIn），复杂绕线用电子凸轮（MC_CamIn）。

2. 需配合匝数计数、启停逻辑、工艺参数配置实现完整的绕线控制，同时注意机械和传感器的配合。

3. 程序中需包含急停、复位、超程保护等安全逻辑，确保设备和工艺的稳定性。