伺服重要參數(shù)設(shè)置

學(xué)習(xí)文檔僅供參考學(xué)習(xí)文檔僅供參考學(xué)習(xí)文檔僅供參考學(xué)習(xí)文檔僅供參考伺服驅(qū)動(dòng)器重要參數(shù)的設(shè)置方法和技巧隨著市場(chǎng)的發(fā)展和國(guó)內(nèi)功率電子技術(shù)、微電子技術(shù)、電腦技術(shù)及控制原理等技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)、交流伺服驅(qū)動(dòng)器及伺服電動(dòng)機(jī)這兩年有了較大的發(fā)展，在某些應(yīng)用領(lǐng)域打破了國(guó)外的壟斷局面。筆者因多年從事數(shù)控技術(shù)工作，使用了多套日本安川、松下、三洋等數(shù)字伺服，但最近因國(guó)產(chǎn)伺服性價(jià)比好，使用了一些數(shù)控技術(shù)公司生產(chǎn)的交流伺服驅(qū)動(dòng)及電動(dòng)機(jī)，對(duì)使用中某些方面總結(jié)了一些簡(jiǎn)單實(shí)用的技巧。KNDSD100基本性能基本功能SD100采用國(guó)際上先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理器〔DSP〕TM320〔S240〕、大規(guī)?？删幊涕T陣列〔FPGA〕、日本三菱的新一代智能化功率模塊〔1PM〕，集成度高，體積小，具有超速、過(guò)流、過(guò)載、主電源過(guò)壓欠壓、編碼器異常和位置超差等保護(hù)功能。與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相比，交流伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)失步現(xiàn)象。伺服電動(dòng)機(jī)自帶編碼器，位置信號(hào)反饋至伺服驅(qū)動(dòng)器，與開環(huán)位置控制器一起構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng)。調(diào)速比寬1：5000，轉(zhuǎn)矩恒定，1r和2000r的扭矩基本一樣，從低速到高速都具有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩特性和很快的響應(yīng)特性。采用全數(shù)字控制，控制簡(jiǎn)單靈活。用戶通過(guò)參數(shù)修改可以對(duì)伺服的工作方式、運(yùn)行特性作出適當(dāng)?shù)脑O(shè)置。目前價(jià)格僅比步進(jìn)電動(dòng)機(jī)高2000?3000元。參數(shù)調(diào)整SD100為用戶提供了豐富的用戶參數(shù)0?59個(gè)，報(bào)警參數(shù)1?32個(gè)，監(jiān)視方式〔電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，位置偏差等〕22個(gè)。用戶可以根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整參數(shù)，以到達(dá)最正確控制效果。幾種常用的參數(shù)的含義是：〔1〕“0”號(hào)為密碼參數(shù)，出廠值315,用戶改變型號(hào)必須將此密碼改為385?！?〕“1”號(hào)為型號(hào)代碼，對(duì)應(yīng)同系列不同功率級(jí)別的驅(qū)動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)?！?〕“4”號(hào)為控制方式選擇，改變此參數(shù)可設(shè)置驅(qū)動(dòng)器的控制方式。其中，“0”為位置控制方式；“1”為速度控制方式；“2”為試運(yùn)行控制方式；“3”為JOG控制方式；“4”為編碼器調(diào)零方式;“5”為開環(huán)控制方式〔用戶測(cè)試電壓及編碼器〕；“6”為轉(zhuǎn)矩控制方式?！?〕“5”號(hào)為速度比例增益，出廠值為150。此設(shè)置值越大，增益越高，剛度越高。參數(shù)設(shè)置根據(jù)具體的伺服驅(qū)動(dòng)型號(hào)和負(fù)載情況設(shè)定。一般情況下，負(fù)載慣量越大，設(shè)定值越大。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩情況

下，應(yīng)盡量設(shè)定較大些?！?〕“6”號(hào)為速度積分時(shí)間常數(shù)，出廠值為20。此設(shè)定值越小，積分速度越快，太小容易產(chǎn)生超調(diào)，太大使響應(yīng)變慢。參數(shù)設(shè)置根據(jù)具體的伺服驅(qū)動(dòng)型號(hào)和負(fù)載確定。一般情況下，負(fù)載慣量越大，設(shè)定值越大?！?〕“40”、“41”號(hào)為加減速時(shí)間常數(shù)，出廠設(shè)定為0。此設(shè)定值表示電動(dòng)機(jī)以0?100r/min轉(zhuǎn)速所需的加速時(shí)間或減速時(shí)間。加減速特性呈線性?！?〕“9”號(hào)為位置比例增益，出廠沒(méi)定為40。此設(shè)置值越大，增益越高，剛度越高，相同頻率指令脈沖條件下，位置滯后量越小。但數(shù)值太大可能會(huì)引起振蕩或超調(diào)。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動(dòng)型號(hào)和負(fù)載情況而定。KNDSD100的參數(shù)設(shè)置技巧SD100伺服驅(qū)動(dòng)器和凱恩帝數(shù)控系統(tǒng)相配時(shí)，只需設(shè)定表1中的參數(shù)，其余參數(shù)，一般情況下，不用修改。表1 用戶部分參數(shù)一鹿表善數(shù)名稱設(shè)定值功能0密碼315①修改2~的號(hào)等數(shù)時(shí)將此叁數(shù)設(shè)為3歲②修改1號(hào)參數(shù)時(shí)先聘此參數(shù)設(shè)定為3能]型號(hào)代作’被定電動(dòng)機(jī)型號(hào)參數(shù)根據(jù)電動(dòng)機(jī)配號(hào)再出其-里號(hào)代碼4控制方;式郵貧驅(qū)動(dòng)器的控制方氏獷4位置控制方式 _12鈍置指令膿沖分捌分子需計(jì)算（數(shù)值范BSJ-32767）其計(jì)算方法她也F齒■輪比法置_13戰(zhàn)置能令脈沖分嬲分母雷計(jì)◎（數(shù)旗范-32767）其計(jì)算方法見(jiàn)電子出輪比的設(shè)慳 14像胃指令膿沖輸入流就1;辛r-■*:5^^? ：1僮身指令脈沖輸入方式設(shè)為置I:戊黃丸幫雙向凝沖20鼎動(dòng)器禁止輸入無(wú)效1段蹙為二"1".取消IXU1,CW輸入禁止J捉動(dòng)器逼動(dòng)不受限制電子齒輪比的設(shè)置如下：配KND-SD100伺服驅(qū)動(dòng)器，應(yīng)將KND系統(tǒng)的電子齒輪比設(shè)置為CMR/CMD=1：1,。

KND-SD100伺服驅(qū)動(dòng)器電子齒輪比設(shè)置為位置指令脈沖分頻分子〔PA12〕/位置指令脈沖分頻分母〔PA13〕=4X2500〔編碼器條紋數(shù)〕/帶輪比X絲杠螺距X1000分子分母可約成整數(shù)。對(duì)于車床，如果X軸以直徑編程，以上公式分母應(yīng)乘以2,即：位置指令脈沖分頻分子〔PA12〕/位置指令脈沖分頻分母〔PA13〕=4X2500〔編碼器條紋數(shù)〕/帶輪比X絲杠螺距X1000X2例：X軸絲杠螺距為4mm,1：1傳動(dòng)；Z軸絲杠螺距為6m叫1：2減速傳動(dòng)，則X軸驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪比為PA12/PA13=4X2500/〔1X4X1000X2〕=5/4。Z軸驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪比為PA12/PA13=4X2500/〔6X1000X1/2〕〔減速傳動(dòng)比〕=10/3所以，對(duì)于X軸驅(qū)動(dòng)器，PA/2/PA/3應(yīng)設(shè)定為5/4，對(duì)于Z軸驅(qū)動(dòng)器，PA12/PA13應(yīng)設(shè)定為10/3。KNDSD100的參數(shù)優(yōu)化技巧〔1〕根據(jù)上述設(shè)置好SD100伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)后，開始優(yōu)化調(diào)整伺服性能，即驅(qū)動(dòng)增益參數(shù)的調(diào)整。一般SD100驅(qū)動(dòng)器保持缺省的增益參數(shù)，基本可以滿足用戶的加工要求。在缺省增益運(yùn)行電動(dòng)機(jī)時(shí)，如果電動(dòng)機(jī)發(fā)出異常聲音，則要首先考慮電動(dòng)機(jī)軸的安裝是否存在問(wèn)題。經(jīng)檢查問(wèn)題后可考慮采用共振抑制的方法，修改7號(hào)參數(shù)〔轉(zhuǎn)矩濾波器〕和8號(hào)參數(shù)〔速度檢測(cè)低通濾波器〕來(lái)抑制電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)。7、8號(hào)參數(shù)缺省參數(shù)為100,可試著每次將7、8號(hào)參數(shù)分別減少10,按確認(rèn)鍵。運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，如還不正常，再減少10,直到電動(dòng)機(jī)無(wú)異常聲音。一般7,8號(hào)參數(shù)的調(diào)整范圍為20?80之間，這樣基本能到達(dá)共振抑制的效果?！?〕保持出廠參數(shù)時(shí)達(dá)不到加工效果，比方車床車出的斜面粗糙度值大，可試著再調(diào)整如下參數(shù)：①速度比例增益PA5的調(diào)整：確認(rèn)驅(qū)動(dòng)器正常啟動(dòng)，用數(shù)控系統(tǒng)手動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)〔機(jī)床移動(dòng)〕。確認(rèn)如果電動(dòng)機(jī)不振動(dòng)，加大調(diào)整此參數(shù)。設(shè)定值越大，剛性越大，機(jī)床的定位精度越高，每次加大數(shù)值5,直到產(chǎn)生振動(dòng)，將此值減小到穩(wěn)定后，再將此值減10；②位置比例增益PA9：在穩(wěn)定范圍內(nèi)，盡量設(shè)置得較大，這樣機(jī)床跟蹤特性好，滯后誤差小。同速度比例增益的調(diào)整相似，在不產(chǎn)生振動(dòng)的情況下應(yīng)盡可能調(diào)大此值；③如以上兩參數(shù)提高后還達(dá)不到加工效果，可采用調(diào)整7、8號(hào)參數(shù)的方法進(jìn)行振動(dòng)的抑制參數(shù)調(diào)整。調(diào)整后，驅(qū)動(dòng)器5、9號(hào)參數(shù)可以再向上調(diào)一些，這樣應(yīng)該可以滿足用戶的加工要求。KNDSD100的故障處理技巧一旦出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，伺服單元將禁止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，以及對(duì)用戶參數(shù)的調(diào)整，直至斷電后重新上電。用戶可以根據(jù)顯示的報(bào)警信息來(lái)判斷故障的類型以及引起故障的原因。具體故障處理方法可以參考SD100用戶手冊(cè)。如果連報(bào)警都沒(méi)有，那自然就是驅(qū)動(dòng)器故障。當(dāng)然，還有可能是伺服根本沒(méi)有故障，而是控制信號(hào)或上位機(jī)有問(wèn)題導(dǎo)致伺服沒(méi)有動(dòng)作。除了看驅(qū)動(dòng)器上的錯(cuò)誤、報(bào)警號(hào)，查手冊(cè)外，有時(shí)最直接的判斷就是互換，如數(shù)控車床的X軸和Z軸互換〔型號(hào)相同才可以〕。或在伺服電動(dòng)機(jī)功率差距不大的情況下，修改伺服驅(qū)動(dòng)器某些特征參數(shù)〔如KNDSD100的“1”號(hào)型號(hào)代碼參數(shù)〕，短時(shí)間內(nèi)互換，確定故障后再換回來(lái)是可以的。還可以通過(guò)修改數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)，將某軸如X軸鎖住，不讓系統(tǒng)檢測(cè)X軸，到達(dá)判斷目的。但應(yīng)注意：X軸與Z軸互換，即使型號(hào)相同，機(jī)床可能因?yàn)樨?fù)載不同、參數(shù)不同而產(chǎn)生問(wèn)題。在確認(rèn)檢查方案動(dòng)手前，一定要考慮全面，以免造成不必要的損失。再有，因?yàn)榻涣魉欧卧ǔＪ褂脭?shù)控系統(tǒng)統(tǒng)一供電系統(tǒng)，三相交流220V的電壓來(lái)自伺服變壓器。所以在操作過(guò)程中必須符合操作標(biāo)準(zhǔn)。例如：U、V、W三相輸出必須按照正確的順序連接，否則電動(dòng)機(jī)將不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，將給出報(bào)警信號(hào)，并禁止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。此外，還可以利用報(bào)警表〔表2〕提示來(lái)處理故障。表2報(bào)璉表M.13電源過(guò)電壓電源火電限位置超圖筑叫滯故障過(guò)電流過(guò)總戢5伺服電動(dòng)機(jī)的其他問(wèn)題處理技巧圣電鬻電蝌也質(zhì)過(guò)商⑴確認(rèn)［:電源輸入電也不鬲|'24()\；②驅(qū)動(dòng)琳環(huán)..輸人電某低①轍認(rèn)主電源電#不低于148V-②購(gòu)認(rèn)也源接線那子螺釘擰緊：.③變出器容li卜太小.輸入電用瞬間侏燈①確認(rèn)電動(dòng)機(jī)接線：艮Y,W三相連接相序是否正除;②檢立角裁是否過(guò)大m⑶軀動(dòng)般的增益多數(shù)調(diào)整的過(guò)小i由編碼器日故障U在編碼器用可謔安裝ik沖擊〃大人卜②編碼梯電繳接線有斷線;③編碼器悔緩也睥，前路.i1:確認(rèn)也動(dòng)機(jī)極級(jí)：LV、W:相之間接級(jí)是否存在短路；②檢魂嘰『W其中一相和地邂密國(guó)路*③松:?件小接電動(dòng)機(jī)廠J用明上電隹報(bào)鼠副驅(qū)動(dòng)器模塊損壞..。調(diào)過(guò)額定轉(zhuǎn)能運(yùn)轉(zhuǎn);②電動(dòng)機(jī)振搐，摺盎過(guò)大;31MlM「刈斷線〔1〕電動(dòng)機(jī)竄動(dòng)：在進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象，測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定，如編碼器有裂紋；接線端子接觸不良，如螺釘松動(dòng)等；當(dāng)竄動(dòng)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)與反方向運(yùn)動(dòng)的換向瞬間時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向問(wèn)隙或伺服驅(qū)動(dòng)增益過(guò)大所致；〔2〕電動(dòng)機(jī)爬行：大多發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良，伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過(guò)大等因素所致。尤其要注意的是，伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于連接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步，從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽慢；〔3〕電動(dòng)機(jī)振動(dòng)：機(jī)床高速運(yùn)行時(shí)，可能產(chǎn)生振動(dòng)，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生過(guò)流報(bào)警。機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題一般屬于速度問(wèn)題，所以應(yīng)尋找速度環(huán)問(wèn)題；〔4〕電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩降低：伺服電動(dòng)機(jī)從額定堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩到高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩會(huì)突然降低，這時(shí)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)繞組的散熱損壞和機(jī)械部分發(fā)熱引起的。高速時(shí)，電動(dòng)機(jī)溫升變大，因此，正確使用伺服電動(dòng)機(jī)前一定要對(duì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載進(jìn)行驗(yàn)算；〔5〕電動(dòng)機(jī)位置誤差：當(dāng)伺服軸運(yùn)動(dòng)超過(guò)位置允差范圍時(shí)〔KNDSD100出廠標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置PA17：400，位置超差檢測(cè)范圍〕，伺服驅(qū)動(dòng)器就會(huì)出現(xiàn)“4”號(hào)位置超差報(bào)警。主要原因有：系統(tǒng)設(shè)定的允差范圍??；伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng)；位置檢測(cè)裝置有污染；進(jìn)給傳動(dòng)鏈累計(jì)誤差過(guò)大等；〔6〕電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)：數(shù)控系統(tǒng)到伺服驅(qū)動(dòng)器除了聯(lián)結(jié)脈沖+方向信號(hào)外，還有使能控制信號(hào)，一般為DC+24V繼電器線圈電壓。伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，常用診斷方法有：檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有脈沖信