技術答疑

文:2016年第三期

【問題1】伺服電機的調試是如何進行的?
【解答】

以下是伺服電機的常用調試步驟:

1、初始化參數
    在接線之前,先初始化參數。在控制卡上:選好控制方式;將PID參數清零;讓控制卡上電時默認使能信號關閉;將此狀態保存,確保控制卡再次上電時即為此狀態。在伺服電機上:設置控制方式;設置使能由外部控制;編碼器信號輸出的齒輪比;設置控制信號與電機轉速的比例關系。

    一般來說,建議使伺服工作中的最大設計轉速對應9V的控制電壓。比如,松下是設置1V電壓對應的轉速,出廠值為500,如果只準備讓電機在1000轉以下工作,那么,將這個參數設置為111。

2、接線
    將控制卡斷電,連接控制卡與伺服之間的信號線。以下的線是必須要接的:控制卡的模擬量輸出線、使能信號線、伺服輸出的編碼器信號線。復查接線沒有錯誤后,電機和控制卡(以及PC)上電。此時電機應該不動,而且可以用外力輕松轉動,如果不是這樣,檢查使能信號的設置與接線。用外力轉動電機,檢查控制卡是否可以正確檢測到電機位置的變化,否則檢查編碼器信號的接線和設置

3、試方向
    對于一個閉環控制系統,如果反饋信號的方向不正確,后果肯定是災難性的。通過控制卡打開伺服的使能信號。這是伺服應該以一個較低的速度轉動,這就是傳說中的“零漂”。一般控制卡上都會有抑制零漂的指令或參數。使用這個指令或參數,看電機的轉速和方向是否可以通過這個指令(參數)控制。如果不能控制,檢查模擬量接線及控制方式的參數設置。確認給出正數,電機正轉,編碼器計數增加;給出負數,電機反轉轉,編碼器計數減小。如果電機帶有負載,行程有限,不要采用這種方式。測試不要給過大的電壓,建議在1V以下。如果方向不一致,可以修改控制卡或電機上的參數,使其一致。

4、抑制零漂
    在閉環控制過程中,零漂的存在會對控制效果有一定的影響,最好將其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飄的參數,仔細調整,使電機的轉速趨近于零。由于零漂本身也有一定的隨機性,所以,不必要求電機轉速絕對為零。

5、建立閉環控制
    再次通過控制卡將伺服使能信號放開,在控制卡上輸入一個較小的比例增益,至于多大算較小,這只能憑感覺了,如果實在不放心,就輸入控制卡能允許的最小值。將控制卡和伺服的使能信號打開。這時,電機應該已經能夠按照運動指令大致做出動作了。

6、調整閉環參數
    細調控制參數,確保電機按照控制卡的指令運動,這是必須要做的工作,而這部分工作,更多的是經驗。

【問題2】在三菱伺服調試中如何進行原點復位?
【解答】

    ①根據原點復位方式再確認必要的設定項目,特別要注意擋塊停止方式時的原點復位扭矩限制值的設定,計數方式時得近點ON后的移動量設定要注意是否恰當。

    ②JOG運轉中將裝置移動至上下限限位傳感器的正中位置,進行原點復位,如果裝置移動至遠離傳感器的方向時,直接使裝置停止,變更原點復位方向(Pr46)后,再度進行原點復位。

    ③原點復位未完成時,再次確認設定位置(例如近點原點復位時,原點傳感器以及下限限制傳感器的之間的距離是否太短,根據傳感器OFF時間,傳感器間的最大距離需要為Pr3進行設定電機1轉的移動距離的設定值以上)。原點復位時的速度設定値及原點復位時加減速時間的設定値是否吻合?

    ④原點位置被約束時,如果利用Pr55的原點移動量,原點位置可進行自由變更。

【問題3】什么時候需要制動選配件?
【解答】

    緊急減速時使用。電動機地頻率下降時,需要比自由滑行停止更短的時間內減速,由于電機在所給的頻率相應同期速度以上運轉而成為感應發電機,其結果電機及負載的慣性能量,在變頻器或伺服驅動器內再生。這時驅動器的主回路電容被充電,電壓上升,再生能量變大,發生過電壓而切斷輸出,為防止這種現象需要制動選配件。

【問題4】在西門子S120的設置中,對于DRIVE-CLIQ接口的電機有哪些功能可以設置?
【解答】

    Extendedsetpointchannel:擴展設定通道,包括多段速度設定、電動電位計、斜坡函數發生器、速度限制等。

    Technologycontroller:工藝控制器,即PID控制器,常用于壓力、張力、溫度等物理量的控制。

    Basicpositioner:基本定位,包括回零點、位置點動、軟硬限位、64個位置塊、MDI等功能。

    Extendedmessages/monitoring:擴展信息監控,包括電機轉速、負載扭矩以及電機溫度等物理量監控。

    注意:系統在默認的情況下四種擴展功能都不激活,在不使用的情況下激活會占系統資源。

【問題5】為何安川伺服電機在運行中REF(綠色LED)會閃爍?
【解答】

    通過REF的閃爍表示“指令脈沖輸入中(電機旋轉中)”。此時即使在低速檔,電機也在旋轉中。請絕對不要觸摸機械和電機軸。

【問題6】安川伺服調試時,電機每圈進給量如何計算?
【解答】

    A、電機直接連接滾珠絲桿:絲桿的節距

    B、電機通過減速裝置(齒輪或減速機)和滾珠絲桿相連:絲桿的節距×減速比(電機側齒輪齒數除以絲桿處齒輪齒數)

    C、電機+減速機通過齒輪和齒條連接:齒條節距×齒輪齒數×減速比

    D、電機+減速機通過滾輪和滾輪連接:滾輪(滾子)直徑×π×減速比

    E、電機+減速機通過齒輪和鏈條連接:鏈條節距×齒輪齒數×減速比

    F、電機+減速機通過同步輪和同步帶連接:同步帶齒距×同步帶帶輪的齒數×(電機側同步輪的齒數/同步帶側帶輪的齒數)×減速比;共有3個同步輪,電機先由電機減速機出軸側的同步輪傳動至另外一個同步輪,再由同步輪傳動到同步帶直接連接的同步輪。

【問題7】松下A5驅動器調試時其電子齒輪比如何計算?
【解答】

    A、將慣量比設置為600;

    B、將Pn110設置為0012;不進行自動調諧

    C、將Pn100和Pn102設置為最小;

    D、將Pn101和Pn401設置為剛性為1時的參數

    E、然后進行JOG運行,速度從100~500;

    F、進入軟件的SETUP中查看實際的慣量比;

    G、將看到的慣量比設置到Pn103中;

    H、并且自動設定剛性,通常此時會被設定為1;

    I、然后將SV-ON至于ON,如果沒有振蕩的聲音,此時進行JOG運行,并且觀察是否電機產生振蕩;如果有振蕩,必須減少Pn100數值,然后重復E、F重新設定轉動慣量比;重新設定剛性;注意此時剛性應該是1甚至1以下;

    J、在剛性設定到1時沒有振蕩的情況下,逐步加快JOG速度,并且適當減少Pn305、Pn306(加減速時間)的設定值;

    K、在多次800rpm以上的JOG運行中沒有振蕩情況下進入定位控制調試;

    L、首先將定位的速度減少至200rpm以內進行調試

    M、并且在調試過程中不斷減少Pn101參數的設定值;

    N、如果調試中發生到達位置后負載出現低頻振蕩現象,此時適當減少Pn102參數的設定值,調整至最佳定位狀態;

    O、再將速度以100~180rpm的速度提高,同時觀察伺服電機是否有振動現象,如果發生負載低頻振蕩,則適當減少Pn102的設定值,如果電機發生高頻振蕩(聲音較尖銳)此時適當減少Pn100的設定值,也可以增加Pn101的數值;

    P、說明:Pn100速度環增益Pn101速度環積分時間常數Pn102位置環增益Pn103旋轉慣量比Pn401轉距時間常數。

【問題8】安川伺服位置控制時,指令控制器發出脈沖指令后電機不轉動,請問是什么原因?
【解答】

    請對一下幾點進行檢查(前提條件:伺服點動測試運行正常)。

    1.檢查伺服LED顯示是否已經S-ON(省略符號:RUN)?

    2.位置控制時,檢查用戶參數Pn000的第1位,是否為1(顯示內容:Pn000=XX1X)?

    3.根據Q2檢查位置指令輸入電路的接線。

    4.檢查用戶參數Pn200的第0位,核對伺服單元側的脈沖指令輸入形態是否與指令控制器的規格相匹配?

    5.檢查伺服LED顯示確認指令控制器脈沖輸出無誤,位數據⑤:正在輸入指令脈沖時點亮、未輸入指令脈沖時熄滅。

    6.通過電子齒輪和指令控制器的脈沖發生頻率,計算得出電機實際的速度,檢查是否轉速過低。

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