三菱伺服系統(tǒng)優(yōu)化

1、三菱伺服系統(tǒng)優(yōu)化2012731徐鑫伺服調(diào)試之前需要先對機床伺服系統(tǒng)的相關(guān)配置進行了解，主要包括伺服電機，編碼器（即電機端檢測器），驅(qū)動器（模塊型號），具 體的了解方法為選擇系統(tǒng) DIAGN診斷選項卡中的驅(qū)動器監(jiān)視畫面， 進行觀察，具體項目如下：這些電機型號之類的信息，在后續(xù)的查詢機床負載慣量比與速度環(huán)增 益，以及位置環(huán)調(diào)整中，電流最大比例的確定有關(guān)。本報告調(diào)整過程除涉及主軸或特殊情況，均以 X軸為例。二手動調(diào)整速度環(huán)增益及陷波濾波器手動調(diào)整即是在沒有電腦調(diào)整軟件等的幫助下進行基本的調(diào)整和設(shè)定。VGN （速度環(huán)土f益）與PGN （位置環(huán)增益）具有一定相互影響。 當VGN數(shù)值較高而PGN數(shù)值較低時

2、回出現(xiàn)定位慢現(xiàn)象，表現(xiàn)出來即 機床運動無力。當VGN數(shù)值較低二PGN數(shù)值較高時，尤其是采取高 速高精度模式時，會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。首先確定機床正常運轉(zhuǎn)的前提下，以最高切削速度移動，待其運行穩(wěn) 定后觀察驅(qū)動器監(jiān)視畫面中的負載慣性比選項， 取其平均值，輸入到 系統(tǒng)JL參數(shù)#2237中，如果負載慣性比中不顯示數(shù)值，則先進入?yún)?shù) 中，將#2235的Bit F設(shè)為1,使監(jiān)控畫面中顯示JL值。根據(jù)機床的電 機型號和編碼器，查詢附表1,得到標準VGN值。然后將系統(tǒng)相關(guān)參 數(shù)初始換進行調(diào)整，避免影響。具體參數(shù)有#2203位置環(huán)增益：33#2205速度環(huán)增益 1:50#2208:1364#2233:0000#223

3、8:0#2246:0#2287:0#2288:0然后通過手輪緩慢移動X軸，使其在整個行程內(nèi)往復運動，并不斷加 快速度。確認其沒有發(fā)生振動的情況下，在參數(shù) #2205上加上40,重 復剛才的操作，直至機床發(fā)生振動，立刻觀察并記錄驅(qū)動器監(jiān)視畫面 中 的 AFLT 頻 率 數(shù)選項 的 數(shù)值。M730tM增益(1/S)固定偏差(i)電旋轉(zhuǎn)速度”田ni)始拉速度(rm/s)0負載電流-10M柝璇1ex)112子靛(%)112帽煙琬3以)84過戴2再生負戟(%)推定的干憂轉(zhuǎn)矩如)©最大干牛北轉(zhuǎn)抻負戟慣t生比(B*LT頻率敬CHZ).5日AFLT增瓦T35TLED顯不D1報警00 06 60 00

4、sAi鍵H/W SA構(gòu)成冼件 日干 業(yè)不I/F診斷驅(qū)動器 監(jiān)視NC存儲 診斷0中0000-14必121119切000000g0D2D300 00 00 0000 00 典 0042 «22自己比取樣將監(jiān)視畫面中的數(shù)值填入濾波器1中，即參數(shù)#2238。繼續(xù)提高#2205中的數(shù)值，如再發(fā)生振動，則將AFL砌率數(shù)中觀察到 的數(shù)值填到第三或第四濾波器中。VGN參數(shù)的數(shù)值達到達到150后，減小每次提升的數(shù)值，以每次 20 的數(shù)值增加，繼續(xù)上述操作，直至機床在低頻發(fā)生震動，即 AFLT頻 率數(shù)顯示在100300之間時，將數(shù)值填入到第二濾波器中。因為在低 頻震動是濾波器深度不應過大，避免引起其他頻

5、率的震動，所以當處 于低頻震動時，需查詢附表2確定該頻率下應采用的濾波器深度， 并 填入到#2233參數(shù)中對應的位置。繼續(xù)加大VGN參數(shù)直至達到之前確定的標準 VGN值，在保證機床不 發(fā)生震動的情況下，將VGN數(shù)值減小30瀚入到#2205參數(shù)中作為最 終的速度環(huán)增益值。在調(diào)整陷波濾波器時有以下內(nèi)容需要注意：濾波器設(shè)置的順序如震動發(fā)生的頻率高低可隨意調(diào)整，不需要保持 一致。在未設(shè)定濾波器深度的情況下，默認為濾波器深度無窮大，在高頻 震動時，無需特別設(shè)定，在低頻震動時需設(shè)定為合適的值，否則會導 致機床在其他頻率發(fā)生振動。數(shù)控系統(tǒng)中一共存在5個濾波器，其中第三濾波器為固有濾波器， 頻率幅度均不可調(diào)。

6、第一第二濾波器的幅度在 #2233參數(shù)中可調(diào)，所 以，為方便調(diào)整，可以將低頻濾波器設(shè)在這兩個濾波器上，便于設(shè)定 頻率。在機床發(fā)生震動時，應盡快確定 AFL砌率數(shù)，然后按下急停按鈕， 避免機床長時間震動導致?lián)p壞。同時應注意，手動調(diào)整所得的數(shù)值比較接近機床的極限數(shù)值， 所以會 出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，會隨時間的變化或者其他伺服軸位置的變化而發(fā) 生變化，再次出現(xiàn)震動，只宜作為初步調(diào)整或者臨時應急調(diào)整，不應 作為最終數(shù)值。二.利用MS Configurator軟件進行伺服和主軸調(diào)試MS Configurator軟件在使用前需對機床參數(shù)行進設(shè)定，包括以下參 數(shù)：#1164:1自動調(diào)整有效#1224bit0:

7、1數(shù)據(jù)采樣有效#1925:1以太網(wǎng)功能有效#1926記錄下當前數(shù)值，將電腦側(cè)IP地址設(shè)定為同一網(wǎng)段的IP值完全設(shè)定完成后，系統(tǒng)顯示屏左上方會出現(xiàn)不停閃爍的AT字符AT 內(nèi)存編號名稱號故據(jù)編號名稱數(shù)據(jù)1925Ether lat11004FLCftutoruii qnabl 電01維CjrLqlal IP a.d!dare ss102.15.ilClOEPC IP ia-d(Lre sstoaiea. 100,21S2TGM alm* 小W55Z5355.QurnPC F 中耳 t Jiwi'btr555551儂Global Gateway192.168.200.111007PC Time

8、 Cnilt1201929Fort number1900Li DOS1Q3 口a D.D.OLiaosM2 1班*1 001931Kost number111010軟怦理盤01932non手持式TERM. Tf.L93311D1216 ucts for Ich01934Uual IF address192.169.100.1110133D_MChk193SL«c«l Subnet 5k255.255.255 011014Chk_l«d11015Chk_Ltn211M1APC type01101BEsrp皿在t也11002Vslid pallet0LICHTr-of

9、s 寫et at k皿011003AFLC vsliti011016M paesword hold0PAGE 、/基本基本基本嘲蛔格原點區(qū)域區(qū)域系統(tǒng)FMI他參數(shù)公用玨H |復位Fm編號拷貝粘貼同時打開 MS Configurator軟件，點擊 TooH.SetupsCommunicationpath setup,點擊Detail,將IP address®設(shè)定為機床側(cè)IP地址，即#1926的數(shù)值，接著點擊Test按鈕，看到彈出連接成功對話框后，即可進行ix)CoTimunicate path selettior行 Ethernet軟件調(diào)整COBiunication path setti

10、neChoose 息 towMuriicate1.伺服系統(tǒng)的優(yōu)化 速度環(huán)增益VGN的調(diào)整 在只需要獲得系統(tǒng)速度環(huán)增益頻率響應波形圖，而不需要進行調(diào)整時，可按如下步驟進行操作。點擊Too- 4.MeasurementFunction-Frequency response measurement在彈出的對話框中首先選擇力口振信號rVibration signal setupVfcration signalLev«lZistandard5 Select the vfcretien signalExecute Cancel通常選擇二級t按提示運行機床，確定加振信號后進行下一步1 FeedBa

11、cksec2012/9/12328:56Axk - 11No ae armplitude : 2007Rqui(vd arnliUde BOMax odput anrphtude ' S3最后得到以下信息:”事 | *?？?an fh?i rxi FHi； S5n!> CHID fhh 0 中感o VU 190事之現(xiàn)141始修Fad OBdiljxp Bkriiiu-j Mari .口第由 » fhiFkwg ?ilid?9 ,* MMHs:2411-k丐：過 加乖日 用 CHhHEtdIMFg171W-IL Dan代/i冽H上"區(qū)Art Vfc 夫d E54

12、941 7M 皿目 1W?Hl F 弓 bl 自蟠Sir,也驪IB其中中的數(shù)據(jù)表示對 VGN產(chǎn)生影響的相關(guān)參數(shù)的數(shù)值，中的數(shù)值分別為系統(tǒng)當前的增益裕量，相位裕量以及穿越頻率，表明了系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，一般以增益裕量為820dB,相位裕量為4060度 為目標，增益裕量越小，說明系統(tǒng)穩(wěn)定性越差，VGN偏高。在需要對機床進行初始化或者重新調(diào)整時，需要按如下步驟將進行操 作。首先點擊 TooA3.IndividualAdjustf Velocity loop gain adjustment, 在對話框中通過添加、修改和刪除，選擇將要調(diào)整的軸，加振信號選 擇2級，調(diào)整級別根據(jù)實際情況選擇標準模式 1或者高速

13、高精度模式 1,紅色區(qū)域的選項表示是否將采用機床原有參數(shù)做為調(diào)整基礎(chǔ)，可 酌情選擇，選中表示不采用。Velucity loop gain adjustB.en.t,X|Adjusl fte廣 setting the p針加磨七日:rs back to stwdard setHings Ensbl« i(T ick tti s to s «t th坐 e tviiard p sr wnt*18 s hgRr電。皿亡41S«lecti on «£ aik &djviEit接下來的窗口表示當前系統(tǒng)中影響速度環(huán)增益頻率響應波形的相關(guān)參數(shù)的值，如

14、之前選中了不采用原有參數(shù)，則當前窗口中除SV005參 數(shù)外，全部置零。在開始測量后，機床會在反復測量中選取最適宜的 參數(shù)作為調(diào)整結(jié)果。調(diào)整完成后，會得出當前系統(tǒng)頻率響應波形圖， 點擊下一步會彈出對話框表示調(diào)整后的數(shù)值，其中藍色字樣表示的是 發(fā)生改變的參數(shù)，Adjpq史電mt resnJ.tBefore chsngg / After changeNiAbbr$1況四電 BeforeAfterSV005VGN1mSV033BSF200 AD00A4FH71B30530VGH1點擊Close則將參數(shù)直接應用到系統(tǒng)中，點擊 Undo則恢復到調(diào)整前的參數(shù)。*需要注意的是，使用軟件調(diào)整有時會出現(xiàn)調(diào)整完成后

15、仍會出現(xiàn)高頻振動，因此，建議多次調(diào)整后得到一個穩(wěn)定的值作為最終結(jié)果。最后得到保證穩(wěn)定的前提下系統(tǒng)速度響應性最好的頻率響應波形圖。RodBkrii Q 附i II4 心Mr* 口。FT.gM FHzl 0 5ZI Fki工濁 晶E HUD FHH D FH檔QVU 1303口GMah I lb Ftfrainigr 6?1同” Ctw,Fe i 06'MirWb1n 巧？= 3ScB 品，LMIWH 1-*T?Hl-30 6-R1D. t 券m lQHt-才Mrnft-ir.-MSfdB. MlAil別*bi.十日狂 43a4z,-aBM!1 阪聯(lián)HEIX閣filF而乃® _其

16、中軟件在分析確定最優(yōu)值的時候的衡量標準為Gain Margin :826d日Fh河Margin: 51.56d的 增益裕量 8且趨近于8,相位裕量A 30,其中增益裕量會隨著VGN的增大而減小，而且增加濾波器也會造成增益 裕量的減小。 位置環(huán)增益PGN的調(diào)整與速度環(huán)增益調(diào)整不同，位置環(huán)增益、時間常數(shù)、丟步補償3的調(diào)整需要編寫調(diào)試程序。選擇程序創(chuàng)建Crpfl+icrii nf thp marlbining program for adjutnnmtTh.* i sput nF 翼 j acttTtie L叫qt or "selection of a project n.antP14-&

17、amp;S4 input. . 敏50 產(chǎn) Or sJtOasQ Q. al pirdj act 7kom« trofl a List.Tki in>-ittodl pr «j nuh 白 it 口上電 £crion Lha p由甲 af orThs project)印utLed heiE is specified it th， 141n電 ofadjustnisnt ez ecut i on_The project nane :ontaLidiLg f ：,h電 5p«cified19 toBtck(B) > Cmeal輸入要創(chuàng)建的程序名稱

18、由上到下分別選擇調(diào)試的機床類型 加工中心或數(shù)控車床,所采用的G代碼系列（加工中心無需選擇），以及要調(diào)整的軸。確定要調(diào)整的內(nèi)容在Stroke中輸入要測試的行程范圍，機床的行程可以通過查看參數(shù) #2013與#2014獲得，需注意行程方向為正向還是負向，若為負向需 在生成的程序中改變行程方向，避免超程。依次輸入停頓的時間，各軸的。始位置及返回起始位置的順序。全部 確定完成后，點擊make生成程序，在MDI模式下點擊test進行測試 在進行切削程序創(chuàng)建時，應將進給速度設(shè)置為最大切削進給速度。丟步補償3的程序需確定圓的直徑以及根據(jù)機床性能確定一高一低兩個運行速度。注意：在生成程序前需查看參數(shù)#1267

19、Bit 0的數(shù)值，確定高速高精度 的G代碼類型.根據(jù)軟件生成的程序?qū)?shù)的 Bit 0設(shè)置為0.程序創(chuàng)建完成后，開始進行調(diào)整，選擇TooH3.Individual AdjustPosition loop gain adjustment:, 選擇已創(chuàng)建的程序Position oop gain acijntirentSelect!db of a. xktqiject nuieFl事曲k餐及鼻 th* projact 力卻*ly jrsgram cr*a.tior fwPt-cj ect :0010“添加需要調(diào)整的軸黃色區(qū)域內(nèi)的選項表示的是位置環(huán)增益的模式，包括插補前快速進給、插補后快速進給、插補前

20、切削進給及插補后切削進給，為了保證 機床精度并避免產(chǎn)生振動，一般選擇插補后快速進給與插補前切削進給。藍色區(qū)域內(nèi)的選項表示的是位置環(huán)增益的調(diào)整基準。前者是位置 環(huán)增益固定，表示以當前的PGN為最大值，在保證下圖黃色所選區(qū)域中所指定的定位時間要求下的最優(yōu)參數(shù)； 后者是位置環(huán)增益界限的 調(diào)整，表示以下圖藍色區(qū)域內(nèi)所指定 PGN數(shù)值為上限進行調(diào)整。一般情況下選擇后者IF yoj want ter regain the present poslton gain =rs rTHjeb as posabte n cese the o'/Ericotins allowable rrount k exc

21、d&dj c時 白 電 to the Flolrg 'STJatlem 'illei11.S-piUvnfitfr '2ndtm< wrctirt)iPostinterpalitBr rapdT；au，r中ms 口肘仙占即以碗oitting Tsedamms口 ?rt-interpdaicn Fipid57*t averse昨 Pretsi pdayon Lutthg 印msCajton: If you warnt :口 reduce the： value of 5節(jié)讓怛 fitterre ad.ustnsnt th« tmo <onsta

22、fit ma> bo *'o-quredAdiJEt the ImtUpper lirrit of the 戶和近。門 gain; 47When postion 口鼻舊 ”小匕等 its upper inmt during adjLisbrertf tfie adjutnent firiah. (thiE can prenl pDUun ydln funri ilyny urn&cbisill liylbdndlbdlw eFfKtivE Tar radudnq adiutnen: tme/：ur.Lancal下一步確定定位誤差的允值，分別包括停止時的快速進給，停止時的

23、切削進給，加速時的快速進給及加速時的切削進給。下一步顯示調(diào)整過程將采用的程序并可在當前頁面進行重新修改或測試leap 甲 in jc11 Litt nr entMarhimi.ik£ p-r-or-bm di BTIni ti al posi ti onr 股 11dl(3np timie=Q J由笳口XO：OZOM30CUttlHglsmptine=U J住11劭4比419t4UGUUXOIOZO呻cyi.ttirig feed Wl th.cut ting teed Viti.outsrepti nch=2 40 Gai4M0S4G49C40 GDOI4O0.3fl4I0. 5

24、GOOITOCLFr-aiat-arp4lixlL cm r v id (EmptBITifi=& 里 Ml知4&抬俯乜。i»lI4D0, F10O3( .50410 5 11-UJU-rLOJLU.cuUingJ33 "smj： t LBia= l. ：-2qC01C0iCB«40C4D.-jOT1I40O HOODO.LIGO1I-4OD.F1OD00.'JlMUU MULJJL.(Em>tini4-2. 40 J 由 1為4gLic4964n 3001400.50410'. 53001-400*- T(cm1了。力。-6

25、 *K M1-394061. 1G4M4C S5M03 'jailX.flOCOO, 34m 5TFt ost- :nt erp oL at i on:BshH«(tS Cwt!附表1標準VGN與負載慣量比查詢W105. HFWq HF1MKF ilCffi HF IHF HIMI用HFJ5 HFMMF HIS hF H54NF。3 HF 川 $I MF H*U. HF K7O3l m-D-¥HF123. NFI42 .IDS DU % - fHZ3( HF I 42IfiS 口卦M事利一MD4 B V 本可 HF2J1jMDS CM 1 a iF223* U WJ3京啊"3gM吊I'CHL二 1 11 = 1 -i » i iO£AL&G旭闔時Qfidllg隹劇時8i - iOS A II B使網(wǎng)野J電機幃IfiD>3» 加 SQO電汽*”IBS-D-V*M -(WS-MIfifl (0 系刊 HF123. HF142 MS -MS DM 奈茨-jMS D-SVJ3 系網(wǎng) HF223jIDS-07 系列IDS-D的友f&#