动态参数调整步骤 :
步骤一. 设定系统刚性 (Fn 001)
Kp : 位置回路比例增益 (机床Kp 建议值 30-90 c)
Kv : 速度回路比例增益 (机床Kv 建议值 30-120 Hz)
Ti : 速度回路积分增益 (机床Ti 建议值 10-30 ms)
范例 : 以机床大小选择不同刚性 (1米加工中心机建议Fn001设定5 )
刚性(Fn001) Kp(Pn102) Kv(Pn100) Ti(Pn101) 扭力滤波(Pn401)
低 3 30 30 3000 130
中低 4 40 40 2000 100
中高 5 60 60 1500 70
高 6 85 85 1000 50
步骤二. 自动调协(auto turning) 寻找马达与机床惯性比
自动调协目的 ,主要是在计算马达与机床整合后 有些动态参数会受到影响 ex: 马达负载惯性比 … ,如果不先将相关参数找出 速度回路的表现 会与 Kv/Ti 设置的结果不一致
自动调协操作步骤:
1.参数Pn110设11。(打开在线自动调谐功能)
2.手动Jog床台让床台来回往复多次运行。
3.手动Jog床台时如发生共振现象,请立即压下紧急停止按钮,将驱动器参数Pn408设1(打开共振抑制功能),然受修正Pn409(共振抑制频率)设定,1米加工中心机建议Pn409设定200。
4.将Fn007内容写入EEPROM。
(按Mode键至Fn000→按Up或Down键至Fn007→持续按Data 键1秒显示负载贯性比→持续按Set键1秒后Fn007内容显示之负载贯量比即可写入EEPROM)
5.参数Pn110设12。(关闭在线自动调谐功能)
步骤三. 起动并设定驱动器抑制共振功能相关参数
(Pn408设1即打开共振抑制功能,Pn409可设定共振抑制频率)
马达与机床结合后 ,除了马达选用太小 ,无法达到高响应之外 ,有时也会发生马达扭力够 ,但是因为机床床台传动刚性较差 ,会产生共振 而无法达到高响应又平顺的控制目标 ,此时 ,除了加强机床的传动刚性外 ,可利用控制器抑制共振功能 ,而得到高响应的结果 .
步骤四. 将速度回路增益参数再调高
就位置回路控制而言 ,速度回路是内回路 ,内回路响应越高 ,外回路(位置回路)表现越如预期 ,比较不会受到外界切削力 ,磨擦力的影响 ,所以在切削应用场合 ,请将速度回路增益尽量调高 ,以得到更好的切削质量
YASKAWA伺服参数设定说明:
參數編號 | 說明 | 初始值 | 設定值 | 備 註 |
Pn000 | * 控制模式 | 0000 | 0010 | 0000→速度模式 0010→位置模式 |
Pn100 | 速度迴路增益 | 40 | 60 | (此值先为出厂值) |
Pn101 | 積分常數 | 2000 | 1500 | (此值先为出厂值) |
Pn102 | 位置迴路增益 | 40 | 50 | (此值先为出厂值) |
Pn200 | * 位置控制指令型態 | 0000 | 0004 | 0000→脈波列+方向訊號 0001→正轉脈波列+反轉脈波列 0004→A/B脈波列 4倍频 |
Pn201 | * 馬達一迴轉輸出脈波數 | 163841 | 编码器代号为A设定2048 编码器代号为C设5000 | 倍頻前 (此值根据实际情况计算所得) |
Pn202 | * 電子齒輪比 (分子) | 4 | 编码器代号为A设定1 编码器代号为C设32768 | (此值根据实际情况计算所得) |
Pn203 | * 電子齒輪比 (分母) | 1 | 编码器代号为A设定1 编码器代号为C设5000 | (此值根据实际情况计算所得) |
Pn408 | 共震率波功能 | 0000 | 0001 | 根据实际情况来设定(机床震动否,再开启) |
Pn409 | 共震率波頻率 | 2000 | 350 | 根据实际情况来设定(机床震动否,再设定不同的数值) |
Pn50A | * 正轉行程極限 | 2100 | 8100 | 2100→打開正轉禁止保護功能 8100→關閉正轉禁止保護功能 |
Pn50B | * 反轉行程極限 | 6543 | 6548 | 6543→打開反轉禁止保護功能 6548→關閉反轉禁止保護功能 |
Pn50E | * 定义多功能输出点 | 3211 | 0000 | 关闭各功能输出 |
Pn50F | * 定义多功能输出点 | 0000 | 0200 | 定义刹车输出,脚为27 / 28 0100 接25/26 |
Fn001 | 自動調諧剛性設定 | 4 | 4 | 設定越大,剛性越強 |
Fn002 | JOG | |||
Pn304 | JOG速度设定 | |||
Fn007 | 惯量比保存 | |||
Pn401 | 扭力滤波时间 | |||
Pn103 | 惯量比 | |||
Pn110 | 在线自动协调 | 11打开,12关闭 | ||
备注: 1、带 * 为驱动器必须设定的参数,马达才能正常运转!
2、首先设置驱动器的电子齿轮比Pn202 / Pn203和需要马达转一圈回授的脉冲数Pn201 计算方法如下:
伺服电机编码器类型的回授脉冲数
电机型号 | 编码器种类 | 编码器脉冲数 P/rpm | |
A | 增量型编码器 (相对型编码器) | 13比特 | 2048 |
B | 16比特 | 16384 | |
C | 17比特 | 32768 | |
1 | 绝对型编码器 | 16比特 | 16384 |
2 | 17比特 | 32768 |
通常新代控制器所设精度单位 1um/Pules (可在系统参数17中设所需精度单位)
通常新代控制器所设的倍频数是4 倍(可在系统参数81~100中所设轴卡的倍频 )
计算公式:
电子齿轮比Pn202 / Pn203 = ﹝编码器的脉冲数 × 4 × M﹞ ÷ ( 负载转一圈移动量脉冲数 × N )
M和N是指马达和工作台传动侧的机械齿轮比
新代系统参数61~63 = 马达转一圈回授的脉冲数Pn201 = 负载转一圈移动量脉冲数 ÷ 控制器内部所设的倍频 4
当螺杆的节距是10mm 马达选用C 型17比特 采用直传连轴器
那齿轮比计算如下:
负载转一圈移动量脉冲数 = 10mm÷1um/Pules =104 Pules
M / N = 1 / 1
Pn202 / Pn203 = (32768× 4× 1 ) ÷ (104 ×1 ) = 8192 / 625
Pn201 = 104 ÷ 4 = 2500 Pules
2、 设定上表中的驱动器参数,值为后面的设定值; Pn201、Pn202、Pn203为上面公式根据实际情况计算出来的值;Pn100、Pn101、Pn102先不修改数值,为出厂值;
3、 调整机台的刚性,先进行X、Y、Z 轴的来回运动,通过增大Fn001驱动器参数值,按加1数值增大;通常调节到机台出现震动或有声音后,降回原一级。注意一点:
调完后,需把X、Y、Z的位置增益Pn102设成一样大;
注意:齿轮比设错,编码器会无回授,同时控制器发遗失位置命令、严重追随误差警报。
伺服马达配C型编码器(32768pulse/REV),控制精度1um,位置脉冲形式为AB(4倍比)
新代控制器相关参数 | 伺服驱动器相关参数 | ||||||||
命令倍率分子/分母 | PITCH值 (BUL) | 马达轴到丝杆的总和传动比 | 位置感应器解析度 | 轴卡回授倍频 | 马达侧/螺杆侧齿数 | Pn200.0 位置脉冲指令形式 | Pn202 电子齿轮比分子 | Pn203 电子齿轮比分母 | Pn201 PG分频比 |
1/1 | 5000 | 1 | 1250 | 4 | 1/1 | 4 | 32768 | 1250 | 1250 |
2500 | 2 | ||||||||
5000 | 1 | ||||||||
2 | 1250 | 4 | 2/1 | ||||||
2500 | 2 | ||||||||
5000 | 1 | ||||||||
1/2 | 1250 | 4 | 1/2 | ||||||
2500 | 2 | ||||||||
5000 | 1 | ||||||||
1/1 | 6000 | 1 | 1500 | 4 | 1/1 | 4 | 32768 | 1500 | 1500 |
3000 | 2 | ||||||||
6000 | 1 | ||||||||
2 | 1500 | 4 | 2/1 | ||||||
3000 | 2 | ||||||||
6000 | 1 | ||||||||
1/2 | 1500 | 4 | 1/2 | ||||||
3000 | 2 | ||||||||
6000 | 1 | ||||||||
1/1 | 10000 | 1 | 2500 | 4 | 1/1 | 4 | 32768 | 2500 | 2500 |
5000 | 2 | ||||||||
10000 | 1 | ||||||||
2 | 2500 | 4 | 2/1 | ||||||
5000 | 2 | ||||||||
10000 | 1 | ||||||||
1/2 | 2500 | 4 | 1/2 | ||||||
5000 | 2 | ||||||||
10000 | 1 |
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