《伺服與運(yùn)動(dòng)控制》技術(shù)答疑
文:中國傳動(dòng)網(wǎng)2018年第五期
【問題1】
PLC和臺達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)器之間該如何接線?其脈沖個(gè)數(shù)如何實(shí)現(xiàn)?
【解答】
接線如圖1所示,端子功能如下:
(1)9號端子,伺服啟動(dòng);
(2)14號端子,COM-;
(3)35號端子,指令脈沖的外部電源,COM+;(臺達(dá)脈沖命令輸入使用內(nèi)部電源)
(4)37號端子,伺服方向;
(5)41號端子,伺服脈沖,外部輸入脈沖的頻率確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小,脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
圖1
在脈沖參數(shù)設(shè)定之前,首先把P2-8設(shè)為10即為恢復(fù)出廠設(shè)置;復(fù)位完成后既要開始設(shè)置參數(shù),最先要搞清楚電機(jī)轉(zhuǎn)一圈需要多少脈沖,計(jì)算公式如下:
分辨率/1圈脈沖數(shù)=P1-44/P1-45
式中:P1-44,電子齒輪比分子;P1-45,電子齒輪比分母(一般不動(dòng))。
再結(jié)合齒輪比、同步帶周長或絲桿的間距,就可以確定達(dá)到要求要發(fā)多少脈沖了。
【問題2】
臺達(dá)伺服如何設(shè)置共振抑制參數(shù)?
【解答】
臺達(dá)伺服的共振抑制參數(shù)設(shè)定如下:
P2-23第一組機(jī)械共振頻率設(shè)定值,(開啟第一組機(jī)械共振頻率時(shí),P2-24不能為零);
P2-25共振抑制低通濾波;
P2-26外部干擾抵抗增益;
P2-47自動(dòng)共振抑制設(shè)為1抑振后自動(dòng)固定;
P2-49速度檢測濾波及微振抑制;
設(shè)置完以上的參數(shù)就開始自動(dòng)增益。
P2-32設(shè)為1或2,伺服在運(yùn)行過程中每半個(gè)小時(shí)估測負(fù)載慣量比至P1-37,再結(jié)合P2-31的剛性及頻寬設(shè)定,自動(dòng)修改P2-00,P2-04,P2-06,P2-25,P2-26,P2-49等參數(shù)。此外我們還可以把P2-32設(shè)為0,進(jìn)行手動(dòng)增益調(diào)整。
當(dāng)P2-33為1時(shí),P1-37慣量比估算完成,以上相應(yīng)的控制參數(shù)值固定。
【問題3】
松下數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)MHMA2KW,試機(jī)時(shí)一上電,電機(jī)就振動(dòng)并有很大的噪聲,然后驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)16號報(bào)警,該怎么解決?
【解答】
這種現(xiàn)象一般是由于驅(qū)動(dòng)器的增益設(shè)置過高,產(chǎn)生了自激震蕩,需要調(diào)整參數(shù)No.10、No.11、No.12,適當(dāng)降低系統(tǒng)增益。
【問題4】
松下交流伺服系統(tǒng)的使用中,能否用伺服-ON作為控制電機(jī)脫機(jī)的信號,以便直接轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸??
【解答】
盡管在SRV-ON信號斷開時(shí)電機(jī)能夠脫機(jī)(處于自由狀態(tài)),但不要用它來啟動(dòng)或停止電機(jī),頻繁使用它開關(guān)電機(jī)可能會(huì)損壞驅(qū)動(dòng)器。
如果需要實(shí)現(xiàn)脫機(jī)功能時(shí),可以采用控制方式的切換來實(shí)現(xiàn):
假設(shè)伺服系統(tǒng)需要位置控制,可以將控制方式選擇參數(shù)No02設(shè)置為4,即第一方式為位置控制,第二方式為轉(zhuǎn)矩控制。
然后用C-MODE來切換控制方式:在進(jìn)行位置控制時(shí),使信號C-MODE打開,使驅(qū)動(dòng)器工作在第一方式(即位置控制)下;在需要脫機(jī)時(shí),使信號C-MODE閉合,使驅(qū)動(dòng)器工作在第二方式(即轉(zhuǎn)矩控制)下,由于轉(zhuǎn)矩指令輸入TRQR未接線,因此電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為零,從而實(shí)現(xiàn)脫機(jī)。
【問題5】
伺服電機(jī)為什么不會(huì)丟步?
【解答】
伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收電機(jī)編碼器的反饋信號,并和指令脈沖進(jìn)行比較,從而構(gòu)成了一個(gè)位置的半閉環(huán)控制。所以伺服電機(jī)不會(huì)出現(xiàn)丟步現(xiàn)象,每一個(gè)指令脈沖都可以得到可靠響應(yīng)。
【問題6】
對伺服電機(jī)進(jìn)行機(jī)械安裝時(shí),應(yīng)特別注意什么?
【解答】
由于每臺伺服電機(jī)后端部都安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器,它是一個(gè)十分易碎的精密光學(xué)器件,過大的沖擊力肯定會(huì)使其損壞。
【問題7】
發(fā)現(xiàn)交流伺服系統(tǒng)對其他檢測裝置有一些干擾,一般應(yīng)采取什么方法來消除?
【解答】
由于交流伺服驅(qū)動(dòng)器采用了逆變器原理,所以它在控制、檢測系統(tǒng)中是一個(gè)較為突出的干擾源,為了減弱或消除伺服驅(qū)動(dòng)器對其它電子設(shè)備的干擾,一般可以采用以下辦法:
A.驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)的接地端應(yīng)可靠地接地;
B.驅(qū)動(dòng)器的電源輸入端加隔離變壓器和濾波器;
C.所有控制信號和檢測信號線使用屏蔽線。
干擾問題在電子技術(shù)中是一個(gè)很棘手的難題,沒有固定的方法可以完全有效地排除它,通常憑經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)來尋找抗干擾的措施。
【問題8】
松下交流伺服系統(tǒng)在位置控制方式下,控制系統(tǒng)輸出的是脈沖和方向信號,但不管是正轉(zhuǎn)指令還是反轉(zhuǎn)指令,電機(jī)只朝一個(gè)方向轉(zhuǎn),為什么?
【解答】
松下交流伺服系統(tǒng)在位置控制方式下,可以接收三種控制信號:脈沖/方向、正/反脈沖、A/B正交脈沖。驅(qū)動(dòng)器的出廠設(shè)置為A/B正交脈沖(No.42為0),請將No.42改為3(脈沖/方向信號)。
【問題9】
松下交流伺服的試機(jī)步驟一般包括哪些?
【解答】
1.JOG試機(jī)功能
僅按基本接線就可試機(jī);
在數(shù)碼顯示為初始狀態(tài)‘r0’下,按‘SET’鍵,然后連續(xù)按‘MODE’鍵直至數(shù)碼顯示為‘AF-AcL’,然后按上、下鍵至‘AF-JoG’;
按‘SET’鍵,顯示‘JoG-’:按住‘^’鍵直至顯示‘rEAdy’;
按住‘<’鍵直至顯示‘SrV-on’;
按住‘^’鍵電機(jī)反時(shí)針旋轉(zhuǎn),按‘V’電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速可由參數(shù)Pr57設(shè)定。
按‘SET’鍵結(jié)束。
2.內(nèi)部速度控制方式
COM+(7腳)接+12~24VDC,COM-(41腳)接該直流電源地;SRV-ON(29腳)接COM-;
參數(shù)No.53、No.05設(shè)置為1:(注此類參數(shù)修改后應(yīng)寫入EEPROM,并重新上電)
調(diào)節(jié)參數(shù)No.53,即可使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。參數(shù)值即為轉(zhuǎn)速,正值反時(shí)針旋轉(zhuǎn),負(fù)值順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
3.位置控制方式
COM+(7腳)接+12~24VDC,COM-(41腳)接該直流電源地;SRV-ON(29腳)接COM-;
PLUS1(3腳)、SIGN1(5腳)接脈沖源的電源正極(+5V);
PLUS2(4腳)接脈沖信號,SIGN(6腳)接方向信號;
參數(shù)No.02設(shè)置為0,No42設(shè)置為3,No43設(shè)置為1;
PLUS(4腳)送入脈沖信號,即可使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);改變SIGN2即可改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。
另外,調(diào)整參數(shù)No.46、No.4B,可改變電機(jī)每轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù)(即電子齒輪)。
【問題10】
FANUC系統(tǒng)半閉環(huán)時(shí)振動(dòng)的抑制方法有哪些?
【解答】
①第一種方法是調(diào)整加速度功能
加速度反饋功能是用軟件對電動(dòng)機(jī)的速度反饋信號微分而得到加速度,再將該值乘以加速度反饋增益(增益即放大倍數(shù))以補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩指令的功能,用它來抑制速度環(huán)的振蕩。其實(shí)是將機(jī)械負(fù)載作一個(gè)估算,將估算值加到反饋中。
適用如下情況:電動(dòng)機(jī)與機(jī)械負(fù)載彈性連接、機(jī)械慣量比電動(dòng)機(jī)慣量大。
②第二種方法使用HRV濾波器
使用HRV濾波器可以抑制某種頻域的振動(dòng),HRV對應(yīng)的英文HighResponseVector,譯作高響應(yīng)矢量,目的是對交流電機(jī)矢量控制從硬件和軟件方面進(jìn)行優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工的高速和高精度。HRV濾波器中涉及帶寬、阻尼值、中心頻率三個(gè)相關(guān)參數(shù)。
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