原理:伺服系统是一个反馈控制系统,它以指令脉冲为输入给定值与反馈脉冲进行比较,利用比较后产生的偏差值对系统进行自动调节,以消除偏差,使被调量跟踪给定值。
进给伺服系统的任务是完成各坐标轴的位置控制,在整个系统中它又分为:位置环、速度环、电流环。 二、伺服参数调整 1、概述
在系统连接并通电运行后,首先要进行伺服参数的调整,包括基本伺服参数的设定以及按机床的机械特性和加工要求进行的优化调整,如果是全闭环,要先按照半闭环情况设定(参数1815#1,伺服参数画面的N/M,位置反馈脉冲数,参考计数器容量),调整正常后再设定全闭环参数,重新进行调整。以下就这几个方面进行介绍。
2、基本参数设定(FSSB)
?参数1023设定为1、2、3等,对应光缆接口 X、Y、Z 等。 ?参数1902的位0 = 0,伺服 FSSB 参数自动设定。
?在FSSB设定画面,指定各放大器连接的被控轴的轴号(1,2,3 等)。 在CUR下面会显示放大器的电流(如 40A),如果没有或显示—,则检查伺服放大器的电源是否正常或光缆的连接是否正确。
?按[SETING]软键。(若显示报警信息,请重新设定)。 显示如下:
* 先按[AMP](放大器),再按[OPRT],选择[SETTING] 如果正常设定,会出现 000 报警,关机再开机。
?在轴设定画面上,指定关于轴的信息,如分离型检测器接口单元的连接器号。
?按[SETING]键(若显示警告信息,重复上述步骤)。此时,应关闭电源,然后开机,如果没有出现 5138 报警,则设定完成。
显示如下:
*按下[AXIS](轴)
上述的M1、M2表示全闭环的接口所连接的插座对应的轴,比如:M1的JF101连接X轴位置反馈,则在上面的X行的M1处设定为1。如果是半闭环控制,则不用设定。 3、伺服参数初始化设定
?首先把3111#0 SVS 设定为 1 显现伺服设定和伺服调整画面。翻到伺服参数设定画面,如下图示,设定各项(如果是全闭环,先按半闭环设定)。
注:1、第一项(初始化位)设定为0,第二项为电机代码,由电机代码表查出,第三项不需要设定,第四项 CMR=2,(车床的 X 轴为 1)。
2、柔性齿轮比 N/M 按以下公式计算:
4、方向:标准设 111,如果需要设定相反的方向,设-111。
速度反馈脉冲数为8192,位置反馈脉冲数12500,参考计数器容量:按电机
一转,反馈回来的位置脉冲数(如果设定不合适,回零将不准)。如果回零减速档块长度太短或安装位置不合适也会导致回零不准。
以上参数设定完成后,关断系统电源,重新开机,则伺服初始化设定完成。 5、伺服调整画面。
以下为伺服调整画面,一般用户都忽略了此画面的调整,其实这方面的调整对机床的性能会更重要,必需根据以下步骤仔细调整。
1)设定时,首先将功能位(2003)的位3(PI) 设定1(冲床为 0),回路增益(1825)设定为3000(在机床不产生振动的情况下,可以设定为5000),比例、积分增益不要改,速度增益从200增加,每增加100后,用 JOG 方式分别以慢速和最快速移动坐标,看是否振动。或观察伺服波形(TCMD),检查是否平滑。调整原则是:尽量提高设定值,但是调整的最终结果,都要保证在手动快速,手动慢速,进给等各种情况都不能有振动。
注:速度增益=(1+负载惯量比(参数 2021)/256 )*100。负载惯量比表示电机的惯量和负载的惯量比,直接和机床的机械特性相关,一定要调整。
2)伺服波形显示:参数3112#0=1(调整完后,一定要还原为0),关机再开。 如下所示:采样时间设定5000,如果调整 X 轴,设定数据为51,检查实际速度,在如下画面设定。
如果在起动时,波形不光滑,则表示伺服增益不够,需要再提高。如果在中间的直线上有波动,则可能由于高增益引起的震动,这可通过设定参数2066=-10(增加伺服电流环 250um)来改变,如果还有震动,可调整画面中的滤波器值(参数 2067)=2000 左右,再按上述步骤调整。
3)N 脉冲抑制:当在调整时,由于提高了速度增益,而引起了机床在停止时也出现了小范围的震荡(低频),从伺服调整画面的位置误差可看到,在没有给指令(停止时),误差在 0左右变化。使用单脉冲抑制功能可以将此震荡消除,按以下步骤调整:
a) 参数 2003#4=1,如果震荡在 0-1 范围变化,设定此参数即可。 b) 参数 2099,按以下公式计算。
4) 有关 250um 加速反馈的说明:
?电机与机床弹性连接,负载惯量比电机的惯量要大,在调整负载惯量比时候(大于 512),会产生 50-150HZ 的振动,此时,不要减小负载惯量比的值,可设定此参数进行改善。