MC_GearInPos

• 设定主轴和从轴间的齿轮比，进行电子齿轮动作。

• 指定开始同步的主轴及从轴的位置。

指令	名称	FB/ FUN	图形表现	ST表现
MC_GearInPOS	位置指定 齿轮动作	FB		MC_GearInPos_instance ( Master :=《参数》 , Slave :=《参数》 , Execute :=《参数》 , RatioNumerator :=《参数》 , RatioDenominator :=《参数》 , ReferenceType :=《参数》 , MasterSyncPosition :=《参数》 , SlaveSyncPosition :=《参数》 , Velocity :=《参数》 , Acceleration :=《参数》 , Deceleration :=《参数》 , Jerk :=《参数》 , BufferMode :=《参数》 , StartSync =>《参数》 , InSync =>《参数》 , Busy =>《参数》 , Active =>《参数》 , CommandAborted =>《参数》 , Error =>《参数》 , ErrorID =>《参数》 );

变量

▶输入变量

输入变量	名称	数据类型	有效范围	初始值	内容
Execute	启动	BOOL	TRUE, FALSE	FALSE	在上升沿开始指令。
Ratio Numerator	齿轮比分子	DINT*1	正数或负数 *1	10000	指定主轴和从轴间的电子齿轮的 分子。
Ratio Denominator	齿轮比分母	UDINT*2	正数	10000	指定主轴和从轴间的电子齿轮的 分母。
Reference Type*3	位置类型选择	_eMC_ REFERENCE_ TYPE	0: _mcCommand 1: _mcFeedback 2: _mcLatestCommand	0 *4	指定位置类型。 0：指令位置(最近任务周期*5下的计 算值) 1：反馈位置(同一任务周期 *5下的 取值) 2：指令位置(同一任务周期*5下的计 算值)
MasterSync Position	主轴同步位置	LREAL	负数、正数、“0”	0	指定绝对坐标的主轴同步位置。 单位为[指令单位]。 *6
SlaveSync Position	从轴同步位置	LREAL	负数、正数、“0”	0	指定绝对坐标的从轴同步位置。 单位为[指令单位]。*3
Velocity	目标速度	LREAL	正数	0	指定目标速度。请务必设定目标速 度。不作设定就执行动作，将发生 异常。 单位为[指令单位/s] 。*3
Acceleration	加速度	LREAL	正数或“0”	0	指定加速度。 单位为[指令单位/s2]。*3
Deceleration	减速度	LREAL	正数或“0”	0	指定减速度。 单位为[指令单位/s2]。*3
Jerk (Reserved)	跃度	LREAL	0	0	(Reserved)
BufferMode (Reserved)	缓存 模式选择	_eMC_ BUFFER_ MODE	0: _mcAborting	0 *2	(Reserved)

• 1.Ver.1.02以上的CPU单元和Ver.1.03以上的SysmacStudio组合时可使用。上述以下版本进行组合时，数据类型为“UINT”，有效范围为“正数”。
• 2.Ver.1.02以上的CPU单元和Ver.1.03以上的SysmacStudio组合时可使用。上述以下版本进行组合时，数据类型为“UINT”。
• 3.使用_mcLatestCommand时，必须在满足以下关系的条件下使用主轴、从轴。Master(主轴)设定的运动控制系统变量的轴号＜Slave(从轴)设定的运动控制系统变量的轴号
• 4.有效范围为枚举体的变量，其实际初始值不是数值，而是枚举元素。
• 5.任务周期分为原始恒定周期任务的周期和固定周期任务(执行优先度5)的周期。
• 6.关于指令单位，请参阅“NJ/NX系列CPU单元用户手册运动控制篇(SBCE-363)”或“NY系列工业用平板电脑/工业用台式电脑用户手册运动控制篇(SBCE-379)”的“单位转换设定”。

▶输出变量

输入变量	名称	数据类型	有效范围	初始值	内容
Velocity	目标速度	LREAL	正数	0	指定目标速度。请务必设定目标速 度。不作设定就执行动作，将发生 异常。 单位为[指令单位/s] 。*3
Acceleration	加速度	LREAL	正数或“0”	0	指定加速度。 单位为[指令单位/s2]。*3
Deceleration	减速度	LREAL	正数或“0”	0	指定减速度。 单位为[指令单位/s2]。*3
Jerk (Reserved)	跃度	LREAL	0	0	(Reserved)
BufferMode (Reserved)	缓存 模式选择	_eMC_ BUFFER_ MODE	0: _mcAborting	0 *2	(Reserved)

• 请参阅“A-1错误代码一览(P.A-2)”。

    ► 输出变量的反映时间

变量	变为TRUE的时间	变为FALSE的时间
StartSync	轴开始移动后	• Error变为TRUE时 • CommandAborted变为TRUE时
InSync	从轴位置达到SlaveSyncPosition时	• Error变为TRUE时 • CommandAborted变为TRUE时
Busy	Execute的上升沿	• Error变为TRUE时 • CommandAborted变为TRUE时
Active	接收指令时	• Error变为TRUE时 • CommandAborted变为TRUE时
CommandAborted	• 利用其它指令多重启动运动指令(中断)，中止本 指令时 • 因发生异常，中止本指令时 • 发生异常过程中，启动本指令时 • 执行MC_Stop指令中，启动本指令时 • 启动MC_GearOut指令时	• Execute为TRUE时，与Execute的FALSE同时 • Execute为FALSE时，1个周期后
Error	本指令的启动条件或输入参数中含有异常因素时	异常已解除时

▶输入输出变量

输入输出变量	名称	数据类型	有效范围	内容
Master	主轴	_sAXIS_REF	－	指定主轴。 *1
Slave	从轴	_sAXIS_REF	－	指定从轴。*1

• 使用注意事项

• 主轴和从轴指定同一轴时，会发生轻度故障等级的“主轴从轴相同(错误代码：5436 Hex)”的异常。

功能说明

• 通过Slave(从轴)指定动作对象轴，指定RatioNumerator(齿轮比分子)、RatioDenominator(齿轮比分母) 、ReferenceType(位置类型选择) 、Acceleration(加速度) 、Deceleration(减速度)，进行齿轮动作。
• 可对Master(主轴)指定指令位置和反馈位置、最新的指令位置。
  
• 开始动作后，Slave(从轴)通过追赶动作，与Master(主轴)同步进行加减速动作。
• 从轴到达从轴同步位置之前称为Catching phase(追赶中)、到达后称为InGear phase(齿轮同步中)。
• 任何区间均与主轴的位置同步。
• 输入变量的Velocity(目标速度)即为Catching phase(追赶中)时的目标速度。
• 从轴沿开始动作时主轴的相同方向进行动作。
• 开始动作时，如果主轴速度为“0”，会发生异常。
• 此外，主轴正方向动作，且SlaveSyncPosition(从轴同步位置)比启动时的从轴位置小时，从轴进行反转动作。
• 同样，主轴负方向动作，且SlaveSyncPosition(从轴同步位置)比启动时的从轴位置大时，从轴也进行反转动作。
• 主轴速度不同周期变化较大时，从轴的速度也不固定。
  
• 齿轮比为正数时，Slave(从轴)沿Master(主轴)的同方向移动。
  

• 使用注意事项

• Ver.1.09以下的CPU单元使用本指令时，请勿对Master(主轴)执行MC_SetPosition(当前位置变更)指令。
• 对Master(主轴)执行MC_SetPosition(当前位置变更)指令时，可能出现Slave(从轴)急速跟踪的情况，非常危险。
• 要对Master(主轴)使用MC_SetPosition(当前位置变更)指令时，请解除Master(主轴)和Slave(从轴)的关系后执行该指令。
• MC功能模块通过以下3种速度，对利用Acceleration(加速度)和Deceleration(减速度)直线加减速的速度曲线进行计算。
• 以启动指令时的Slave(从轴)的速度为初速度 以启动指令时的Master(主轴)的速度乘以齿轮比得到的速度为终速度 以Velocity(目标速度)为目标速度追赶中的移动量较短时，可能达不到目标速度。
  
• 在MasterSyncPosition(主轴同步位置)、SlaveSyncPosition(从轴同步位置)，为使Slave(从轴)追上Master(主轴)，Velocity(目标速度)必须满足下列条件。
  
• 作为主轴速度使用的信息，因位置类型ReferenceType的设定而异。
• 在MasterSyncPosition(主轴同步位置)、SlaveSyncPosition(从轴同步位置)，Slave(从轴)追不上Master(主轴)时，会发生“位置指定齿轮动作目标速度不足(错误代码：5447 Hex)”的错误。
• 计数模式为旋转模式时，根据CPU单元的版本，存在如下差异。
• Ver.1.10以上版本的CPU单元时主轴计数模式为旋转模式时，可指定超出环计数器上下限设定值范围的MasterSyncPosition(主轴同步位置)。
• 此时，主轴当前位置和主轴同步位置的关系与通过MC_MoveAbsolute(绝对值定位)指令在Direction(方向选择)中指定“无方向指定”时相同。
• MC_MoveAbsolute(绝对值定位)指令请参阅“MC_MoveAbsolute(P.3-47)”。
• 同样，从轴计数模式为旋转模式时，可指定超出环计数器上下限设定值范围的SlaveSyncPosition(从轴同步位置)。
• Ver.1.09以下版本的CPU单元时计数模式为旋转模式时，请确保在环计数器1周以内开始同步动作。

• 使用注意事项

• 有关对于主轴的注意事项，请参阅“同步控制的主轴及辅轴的注意事项(P.1-6)”。

    ► ReferenceType(位置类型选择)

• 可从下列选项中选择位置的类型。
• _mcCommand：指令位置(最近任务周期下的计算值)对当前周期，使用之前任务周期时计算的主轴指令位置。
• 在计算从轴指令位置之前的固定周期任务中，使用计算的主轴指令位置。
• _mcFeedback：同一任务周期下的取值使用同一任务周期时获取的主轴反馈位置。
• _mcLatestCommand：指令位置(同一任务周期下的计算值)使用同一任务周期时计算的主轴指令位置。
• 也可通过_mcCommand使用最新信息。
• 但是，设定时必须保证主轴编号比从轴编号小。
• 否则，本指令的Error(错误)将变为TRUE。
• ErrorID(错误代码)输出“主轴/从轴 轴号非升序(错误代码：5438 Hex)”。

• 使用注意事项

• 这里的任务周期分为原始恒定周期任务的周期和固定周期任务(执行优先度5)的周期。
• 同样，固定周期任务表示原始恒定周期任务或固定周期任务(执行优先度5)。

• 参考

• 相比选择之前任务周期时的计算值，选择同一任务周期时计算的指令位置时，同步精度更高。
• 但是必须使用主轴、从轴，确保“Master(主轴)设定的运动控制系统变量的轴号 ＜ Slave(从轴)设定的运动控制系统变量的轴号”。

    ► 轴种类与位置类型的关系

• 可监控的轴种类和要监控的位置类型的关系如下所示。

轴种类	ReferenceType
	_mcCommand、或 _mcLatestCommand	_mcFeedback
伺服轴	○	○
编码器轴	× *1	○
虚拟伺服轴	○	○
虚拟编码器轴	× *1	○

• 1.启动指令时，发生 “超过位置类型选择范围(错误代码：5430 Hex)”错误。

▶时序图

• 在Execute(启动)的上升沿，开始电子齿轮动作。
• 在启动Execute(启动)的同时，Busy(执行中)变为TRUE。
• 开始动作后，Active(控制中)和StartSync(跟踪中)变为TRUE，Slave(从轴)开始齿轮动作。
• 到达MasterSyncPosition(主轴同步位置)、SlaveSyncPosition(从轴同步位置)时，InSync(同步中)变为TRUE。
• 利用其它指令中断本指令时，CommandAborted(执行中断)变为TRUE，Busy(执行中)、Active(控制中)、StartSync(跟踪中)、InSync(同步中)变为FALSE。
  
• 利用其它指令中断本指令的情形如下所示。
  
• 根据SlaveSyncPosition的设定不同，可能达不到目标速度。
• 该时的示例如下所示。
  
• 此外，在达到InSync phase之前，也跟踪主轴位置。
• 该时的示例如下所示。
  
• 可在输入变量中指定Acceleration(加速度)、Deceleration(减速度)。
• 电子齿轮的动作示例如下所示。
  

▶重启运动指令

• 无法重启本指令。
• 重启后，将发生“无法重启运动指令(错误代码：543B Hex)”错误。

▶多重启动运动指令

• 包含异常停止中、减速停止中的主轴轴指令状态下，不影响本指令的执行。
• 多重启动运动指令的详情，请参阅“NJ/NX系列 CPU单元 用户手册 运动控制篇(SBCE-363)”或“NY系列 工业用平板电脑/工业用台式电脑 用户手册 运动控制篇(SBCE-379)”。

    ► 本指令执行中的其它指令启动

• 多重启动时的本指令的动作由BufferMode(缓存模式选择)指定。

缓存模式选择	说明
中断	立即中止当前正在执行的指令，切换为本指令。 轴的动作方向因指令切换而反转时，根据轴参数中的 “反转时动作”进行反转。

• 关于BufferMode(缓存模式选择)，请参阅“NJ/NX系列 CPU单元 用户手册 运动控制篇(SBCE-363)”或“NY系列 工业用平板电脑/工业用台式电脑 用户手册 运动控制篇(SBCE-379)”。

• 使用注意事项

• 以BufferMode(缓存模式选择)的“0：中断”以外的方式启动其它指令时，其它指令会发生异常。

▶异常

• 启动本指令发生异常时，Error(错误)变为TRUE。
• 可查看ErrorID(错误代码)的输出值，了解发生异常的原因。

    ► 发生异常时的时序图

• 同步控制中，不受主轴的异常状态的影响。
• 主轴的异常状态解除，正常动作时，从轴继续进行电子齿轮动作。
• 启动本指令时以及执行本指令中，从轴发生异常时，不会对主轴产生影响。

    ► 错误代码

• 关于指令发生的异常，请参阅“A-1 错误代码一览(P.A-2)”。

示例程序

• 下面，对以主轴同步位置为Pos1、从轴同步位置为Pos2进行动作的示例程序进行说明。

    ► 轴参数的设定

      轴种类

轴	轴种类
轴1	伺服轴(主轴)
轴2	伺服轴(从轴)

      计数器模式

轴	计数器模式
轴1	旋转模式
轴2	旋转模式

      环计数器

轴	上限值	下限值
轴1	360	0
轴2	360	0

      坐标单位选择

轴	坐标单位
轴1	degree
轴2	degree

▶动作示例

    ► 动作模式

1 主轴的开始

• 主轴(轴1)是实际上的伺服轴，控制速度进行动作。

2 主轴达到目标速度

• 主轴的指令速度达到目标速度时，主轴的InVelocity(达到目标速度)变为TRUE。

3 从轴的启动

• 主轴的InVelocity(达到目标速度)变为TRUE后，相对主轴的反馈位置，从轴(轴2)以齿轮比1:2进行齿轮动作。
• 同步位置主轴为Pos1、从轴为Pos2。

▶梯形图

    ► 主要变量

名称	数据类型	初始值	注释
MC_Axis000	_sAXIS_REF	－	是主轴轴1的轴变量。
MC_Axis000.Details.Homed	BOOL	FALSE	轴1为原点确定状态时变为TRUE。
MC_Axis000.MFaultLvl.Active	BOOL	FALSE	轴1发生轻度故障等级的异常时变为TRUE。
MC_Axis001	_sAXIS_REF	－	是从轴轴2的轴变量。
MC_Axis001.Details.Homed	BOOL	FALSE	轴2为原点确定状态时变为TRUE。
MC_Axis001.MFaultLvl.Active	BOOL	FALSE	轴2发生轻度故障等级的异常时变为TRUE。
Pwr1_Status	BOOL	FALSE	分配给MC_Power的实例PWR1的输出变量Status的 变量。进入伺服ON状态时，该变量变为TRUE。
Pwr2_Status	BOOL	FALSE	分配给MC_Power的实例PWR2的输出变量Status的 变量。进入伺服ON状态时，该变量变为TRUE。
Hm1_D	BOOL	FALSE	分配给MC_Home的实例HM1的输出Done的变量。
Hm2_D	BOOL	FALSE	分配给MC_Home的实例HM2的输出Done的变量。
Vel_InVel	BOOL	FALSE	分配给MC_MoveVelocity的实例VEL的输出 InVelocity的变量。达到目标速度时，该变量变为 TRUE。
Pos1	LREAL	－	是表示主轴同步位置的变量。
Pos2	LREAL	－	是表示从轴同步位置的变量。
StartPg	BOOL	FALSE	如果该变量为TRUE，EtherCAT的过程数据通信已 建立，则进入伺服ON状态。

    ► 时序图

    ► 示例程序

▶结构文本(ST)

    ► 主要变量

名称	数据类型	初始值	注释
MC_Axis000	_sAXIS_REF	－	是主轴轴1的轴变量。
MC_Axis000.Details.Homed	BOOL	FALSE	轴1为原点确定状态时变为TRUE。
MC_Axis000.MFaultLvl.Active	BOOL	FALSE	轴1发生轻度故障等级的异常时变为TRUE。
MC_Axis001	_sAXIS_REF	－	是从轴轴2的轴变量。
MC_Axis001.Details.Homed	BOOL	FALSE	轴2为原点确定状态时变为TRUE。
MC_Axis001.MFaultLvl.Active	BOOL	FALSE	轴2发生轻度故障等级的异常时变为TRUE。
Pwr1_Status	BOOL	FALSE	分配给MC_Power的实例PWR1的输出变量Status的 变量。进入伺服ON状态时，该变量变为TRUE。
Pwr2_Status	BOOL	FALSE	分配给MC_Power的实例PWR2的输出变量Status的 变量。进入伺服ON状态时，该变量变为TRUE。
Hm1_D	BOOL	FALSE	分配给MC_Home的实例HM1的输出Done的变量。
Hm2_D	BOOL	FALSE	分配给MC_Home的实例HM2的输出Done的变量。
Vel_InVel	BOOL	FALSE	分配给MC_MoveVelocity的实例VEL的输出 InVelocity的变量。达到目标速度时，该变量变为 TRUE。
Pos1	LREAL	－	是表示主轴同步位置的变量。
Pos2	LREAL	－	是表示从轴同步位置的变量。
StartPg	BOOL	FALSE	如果该变量为TRUE，EtherCAT的过程数据通信已 建立，则进入伺服ON状态。
Gearinpos_Ex	BOOL	FALSE	该变量由FALSE→TRUE时，启动MC_GearInPos的 实例GEARIN1。
Vel_Ex	BOOL	FALSE	该变量由FALSE→TRUE时，启动MC_MoveVelocity 的实例VEL。
InitFlag	BOOL	FALSE	表示输入参数设定完成。 FALSE时，设定输入参数。输入参数设定完成后， 变为TRUE。

    ► 时序图