技術答疑
文:《伺服與運動控制》2019年第六期
《伺服與運動控制》2019年第6次。
【問題1】三洋伺服驅動器出現(xiàn)AL41、RL41故障,該如何處理?
【解答】
這個是過載故障。說明三洋伺服驅動器控制板或電源模塊有問題、伺服電機編碼器電路故障、驅動器與電機不匹配、伺服電機抱閘沒有松開、驅動器和電機UVW相接線不正確、驅動器和電機UVW相接線中一相或全部斷開等。請檢查上述的每一個現(xiàn)象后逐一排除。
【問題2】三洋伺服電機出現(xiàn)失速現(xiàn)象,該如何處理?
【解答】
(1)故障原因:速度反饋的極性搞錯。
處理方法:
a.如果可能,將位置反饋極性開關打到另一位置。
b.如使用測速機,將驅動器上的TACH+和TACH-對調接入。
c.如使用編碼器,將驅動器上的ENCA和ENCB對調接入。
d.如在HALL速度模式下,將驅動器上的HALL-1和HALL-3對調,再將Motor-A和Motor-B對調接好。
(2)故障原因:編碼器速度反饋時,編碼器電源失電。
處理方法:檢查連接5V編碼器電源。確保該電源能提供足夠的電流。如使用外部電源,確保該電壓是對驅動器信號地的。
【問題3】三洋電機驅動器的LED燈是綠的,但是電機不動?
【解答】
(1)故障原因:一個或多個方向的電機禁止動作。
處理方法:檢查+INHIBIT和–INHIBIT端口。
(2)故障原因:命令信號不是對驅動器信號地的。
處理方法:將命令信號地和驅動器信號地相連。
【問題4】國產(chǎn)伺服驅動器SD100在調試參數(shù)中有什么技巧?
【解答】
SD100為用戶提供了豐富的用戶參數(shù)0~59個,報警參數(shù)1~32個,監(jiān)視方式(電動機轉速,位置偏差等)22個。用戶可以根據(jù)不同的現(xiàn)場情況調整參數(shù),以達到最佳控制效果。幾種常用的參數(shù)的含義是:
(1)“0”號為密碼參數(shù),出廠值315,用戶改變型號必須將此密碼改為385。
(2)“1”號為型號代碼,對應同系列不同功率級別的驅動器和電動機。
(3)“4”號為控制方式選擇,改變此參數(shù)可設置驅動器的控制方式。其中,“0”為位置控制方式;“1”為速度控制方式;“2”為試運行控制方式;“3”為JOG控制方式;“4”為編碼器調零方式;“5”為開環(huán)控制方式(用戶測試電壓及編碼器);“6”為轉矩控制方式。
(4)“5”號為速度比例增益,出廠值為150。此設置值越大,增益越高,剛度越高。參數(shù)設置根據(jù)具體的伺服驅動型號和負載情況設定。一般情況下,負載慣量越大,設定值越大。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩情況下,應盡量設定較大些。
(5)“6”號為速度積分時間常數(shù),出廠值為20。此設定值越小,積分速度越快,太小輕易產(chǎn)生超調,太大使響應變慢。參數(shù)設置根據(jù)具體的伺服驅動型號和負載確定。一般情況下,負載慣量越大,設定值越大。
(6)“40”、“4l”號為加減速時間常數(shù),出廠設定為0。此設定值表示電動機以0~100r/min轉速所需的加速時間或減速時間。加減速特性呈線性。
(7)“9”號為位置比例增益,出廠沒定為40。此設置值越大,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)值太大可能會引起振蕩或超調。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅動型號和負載情況而定。
【問題5】伺服電動機出現(xiàn)竄動,是什么原因引起的?
【解答】
在數(shù)控進給時出現(xiàn)伺服電動機竄動現(xiàn)象,有以下幾種情況:
(1)測速信號不穩(wěn)定,如編碼器有裂紋;
(2)接線端子接觸不良,如螺釘松動等;
(3)當竄動發(fā)生在由正方向運動與反方向運動的換向瞬間時,一般是由于進給傳動鏈的反向問隙或伺服驅動增益過大所致。
【問題6】伺服電動機出現(xiàn)轉矩降低是什么原因引起的?
【解答】
伺服電動機從額定堵轉轉矩到高速運轉時,發(fā)現(xiàn)轉矩會忽然降低,這時因為電動機繞組的散熱損壞和機械部分發(fā)熱引起的。高速時,電動機溫升變大,因此,正確使用伺服電動機前一定要對電動機的負載進行驗算。
【問題7】伺服電動機出現(xiàn)爬行是什么原因引起的?
【解答】
大多發(fā)生在起動加速段或低速進給時,一般是由于進給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良,伺服系統(tǒng)增益低及外加負載過大等因素所致。尤其要注重的是,伺服電動機和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器,由于連接松動或聯(lián)軸器本身的缺陷,如裂紋等,造成滾珠絲杠與伺服電動機的轉動不同步,從而使進給運動忽快忽慢。
【問題8】伺服電動機出現(xiàn)位置誤差是什么原因引起的?
【解答】
當伺服軸運動超過位置允差范圍時(可以由相關參數(shù)進行出廠標準設置,即位置超差檢測范圍),伺服驅動器就會出現(xiàn)相應的位置超差報警。
主要原因有:系統(tǒng)設定的允差范圍?。凰欧到y(tǒng)增益設置不當;位置檢測裝置有污染;進給傳動鏈累計誤差過大等。
【問題9】運動控制器以模擬量信號控制伺服電機時調試步驟是怎么樣的?
【解答】
1、初始化參數(shù)
在接線之前,先初始化參數(shù)。
(1)在控制器上:選好控制方式;將PID參數(shù)清零;讓控制器上電時默認使能信號關閉;將此狀態(tài)保存,確保控制器再次上電時即為此狀態(tài)。
(2)在伺服驅動器上: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MINASA4系列伺服驅動器的速度指令增益參數(shù)Pr50用來設置1V指令電壓對應的電機轉速(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(shù)設置為111。
2、接線
將控制器斷電,連接控制器與伺服之間的信號線。以下的連線是必須的:控制器的模擬量輸出線、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,將電機和控制器上電。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,檢查控制器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(huán)控制系統(tǒng),如果反饋信號的方向不正確,后果肯定是災難性的。通過控制器打開伺服的使能信號。此時伺服電機應該以一個較低的速度轉動,這就是所謂的“零漂”。一般控制器上都會有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個指令或參數(shù),看電機的轉速和方向是否可以通過這個指令(參數(shù))控制。如果不能控制,檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設置。確認給出正數(shù),電機正轉,編碼器計數(shù)增加;給出負數(shù),電機反轉轉,編碼器計數(shù)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,可以修改控制器或電機上的參數(shù),使其一致。
4、抑制零漂
在閉環(huán)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。使用控制器或伺服上抑制零飄的參數(shù),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(huán)控制
再次通過控制器將伺服使能信號放開,在控制器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,就輸入控制器能允許的最小值。將控制器和伺服的使能信號打開。這時,電機應該已經(jīng)能夠按照運動指令大致做出動作了。
6、調整閉環(huán)參數(shù)
細調控制參數(shù),確保電機按照控制器的指令運動,這是必須要做的工作,而這部分工作,更多的是經(jīng)驗。
【問題10】三菱DSZR指令該如何使用?
【解答】
DSZR,執(zhí)行原點回歸,使機械位置與可編程控制器內的當前值寄存器一致的指令。如圖1所示,通過驅動DSZR指令,開始機械原點回歸,以指定的原點回歸速度動作。如果DOG的傳感器為ON,則減速為爬行速度。有零點信號輸入時停止,完成原點回歸。
圖1DSZR動作示意
DSZR指令格式為:
其中操作數(shù)如表1所示,(S2.)需要指定X000~X007;(D1.)為基本單元的晶體管輸出的Y000、Y001、Y002或是高速輸出特殊適配器的Y000、Y001、Y002、Y003;(D2.)使用FX3U可編程控制器的脈沖輸出對象地址中高速輸出特殊適配器時,旋轉方向信號請使用表2中的輸出,使用FX3U可編程控制器的脈沖輸出對象地址中內置的晶體管輸出時,旋轉方向信號請使用晶體管輸出。
表1DSZR操作數(shù)說明
表2高速輸出特殊適配器
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