一、科普一下這幾個參數

在定位參數的基本參數里，有四個相關的參數，分別是單位設置、每轉脈沖數、每轉移動量、單位倍率。

單位設置

這個參數設置的是定位控制時的指令單位，可以設置為mm、inch、degree、pulse。如果設置為脈沖單位pulse，那么我們在發(fā)定位指令時就是以脈沖為單位了，這時我們就該關心程序里應該發(fā)多少脈沖了。如果設置為毫米mm，那么我們發(fā)定位指令時就可以直接讓控制對象（比如絲杠）走多少距離，而不需要也不應該操心程序里應該發(fā)多少脈沖。

2.每轉脈沖數這個參數設置的是電機軸每轉所需要的脈沖數。

3.每轉移動量這個參數設置的是當伺服電機轉動一轉時，控制對象（比如絲杠）走多少距離。舉個例子，絲杠的螺距是2mm，伺服電機直接帶動絲杠，沒有減速機，那么伺服電機轉動一轉時，絲杠移動量2mm，所以這里應該設置為2000um（前述提到的“單位設置”應設置為mm）

4.單位倍率

這個參數是當每轉移動量超出設置范圍時可以作出的調整。在使用QD75等定位模塊時，會發(fā)現，每轉脈沖數的設置范圍是0-65535，每轉移動量則與單位有關，若單位是pulse，則范圍是1-65535pulse；若單位是mm，這范圍是0.1-6553.5um。顯然，第一，如果用的是JE伺服，那么每轉脈沖數要設置為131072?。〉诙?，如果絲杠螺距超過7mm，每轉移動量也無法設置。

在QD75里，如果每一脈沖的位移量小于1，則會發(fā)生命令頻率變化。較小的設

置會增加變化并可能導致機器振動。如果每一脈沖的位移量變?yōu)樾∮?，則也

使用驅動裝置的電子齒輪功能并進行設置使每一脈沖的位移量大于等于1。

這段話的意思是AL*AM/AP>=1.

二、舉個實際例子

有一設備伺服軸，用的是MR-JE的馬達，JE馬達編碼器分辨率是131072，絲杠螺距20mm；客戶設置的參數是：QD75設置：每轉脈沖數設置為1pulse，每轉移動量設置為10um，單位倍率為1倍；伺服放大器側電子齒輪比設置為8192/125；Pb:絲桿導程n:減速比Pt:電機編碼器分辨率（脈沖/轉）

三角L0:每脈沖對應的進給量（mm/脈沖）

三角S:電機每轉對應的進給量（mm/r)

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

CMX/CDV=(0.01*131072)/20=8192/125

QD75每轉脈沖數設置AP為1pulse，每轉移動量設置AL為10um，單位倍率AM為1倍，所以電機轉一圈所需脈沖數為：脈沖當量=導程/（減速比*伺服電機每轉一周的定位模塊脈沖數。）本例中脈沖當量=AL/AP=0.01/1=0.01mm=10um。伺服電機每轉一圈需脈沖數=20/0.01=2000

再次驗證公式：伺服側電子齒輪比CMX/CDV=電機編碼器分辨率/電機轉一圈

所需脈沖數131072/2000=8192/125=65.536

這是由已知量電機編碼器分辨率、螺桿導程，然后選的脈沖當量，設置QD75的AP、AL、AM，然后再算出伺服側電子齒輪比。

小明設置的參數是：

每轉脈沖數設置為32768pulse,每轉移動量設置為2000um，單位倍率設置為10；伺服放大器側電子齒輪比設置為4/1。

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

CMX/CDV=[(20/32768）*131072]/20=4/1

因為每轉脈沖數設置為32768pulse，每轉移動量設置為2000um，單位倍率為10倍，所以電機轉一圈所需脈沖數為：脈沖當量=導程/（減速比*伺服電機每轉一圈的脈沖數。）脈沖當量=20/32768（mm/脈沖）伺服電機每轉一周的脈沖數=20/(20/32768)=32768

再次驗證公式：伺服側電子齒輪比CMX/CDV=電機編碼器分辨率/電機轉一圈

所需脈沖數4/1=131072/32768=4

小明是通過設QD75的AP=32768,AL=2000,AM=10,算出脈沖脈沖當量=20/32768，然后再根據公式算出電子齒輪比。

按照以下式子去計算的話，上述兩種設置得到結果是一樣的：

電子齒輪=伺服側電子齒輪比*每轉脈沖數/（每轉移動量*單位倍率）

把客戶的參數代入上面的公式：電子齒輪=（8192/125）*（2000/20）=

32768/5（都換成了實際的數，而非QD75里設置的數）

把小陳的參數代入上面的公式：電子齒輪=（4/1）*（32768/20）=

32768/5（把QD75里的數代入計算。）

從以上兩種方法來看，脈沖當量是不同的，客戶的脈沖當量設置得好一些：

客戶脈沖當量=0.01mm=10um（直觀一些）

小陳脈沖當量=0.0006103mm=0.6103um（設置得一般。）

再把客戶的設置重新理解：假如選定了脈沖當量是10um，由于導程是20mm，那么根據脈沖當量=導程/（減速比*伺服電機每轉一圈的脈沖數。）

算出伺服電機每轉一圈的脈沖數=20/0.01=2000，

然后把AP設成2000，AL=20000，AM=1,是不是更好理解一些。

客戶設AP為1pulse，每轉移動量設置AL為10um，單位倍率AM為1倍，實際上是AP和AL約分而已。（以上式子針對的是QD75等脈沖型定位產品，對于QD77MS則沒有伺服側電子齒輪比一項，相當于說，每轉移動量與每轉脈沖數、單位倍率就構成了電子齒輪）。

上述例子說明：

1.每轉脈沖數與每轉移動量的值可以約分；

2.若設置值超出范圍，可以通過伺服側電子齒輪比以及單位倍率來進行調整。

脈沖當量=導程/（減速比*伺服電機每轉一周的驅動器脈沖數。）算出脈沖

當量。（電氣定位精度）

脈沖當量也可以自己設定。當自己設定脈沖當量時，注意算一下馬達的最高轉

速，然后再PLC里限制定位模塊發(fā)送脈沖的最高速度。以對應馬達的額定速度。

以下幾點是錯誤的。

“脈沖當量=螺距/(傳動比*編碼器解析度*電子齒輪比”是錯誤的：

1）脈沖當量與編碼器的解析度無關；編碼器的脈沖對控制脈沖只是個反饋的關

系。

2）伺服的極對數不同，“當量”會不同的！

3）脈沖當量只與絲杠的螺距、減速比、電子齒輪比、伺服每轉一周控制脈沖數

有關！

已知：滑臺導程12mm,馬達編碼器的分辨率是20480脈沖/r，控制器可以接收

線性差分信號500kpps以下；還可以接收開路集電極信號100kpps以下。馬達

額定轉速3000r/min,

滑臺重復定位精度+/-0.02mm,用FX3GA本體的點位發(fā)脈沖控制馬達。馬達和滑

臺用聯軸器連接，沒有減速機。（FX3GA,集電極開路100kpps脈沖。）

A方案：

設脈沖當量0.001mm

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

CMX/CDV=（0.001*20480）/12=128/75=1.7066

符合電子齒輪比的范圍。

f：輸入脈沖的頻率(pps)

No:伺服電機速度(r/min)

Pt:電機編碼器分辨率（脈沖/轉）

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

No=100000*（128/75）*60/20480=500r/min

當脈沖當量選0.001mm時，伺服側電子齒輪比128/75，PLC的最高脈沖

100000pps，馬達的速度是500r/min，沒有達到馬達的額定速度，速度有點

慢，顯然是不能接受的。

B方案：設脈沖當量0.01mm

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

CMX/CDV=（0.01*20480）/12=256/15=17.066

符合電子齒輪比的范圍。

f：輸入脈沖的頻率(pps)

No:伺服電機速度(r/min)

Pt:電機編碼器分辨率（脈沖/轉）

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

No=100000*（256/15）*60/20480=5000r/min

說明當脈沖當量選0.01mm時，伺服側電子齒輪比256/15，當PLC的最高脈沖

100000pps，馬達的速度是5000r/min，速度已經超出了3000r/min，要使用這樣的配置，必須限制PLC的最高脈沖數，限制為50kpps.馬達的轉速為2500r/min.

C方案：

設脈沖當量0.005mm

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

CMX/CDV=（0.005*20480）/12=128/15=8.533

符合電子齒輪比的范圍。

f：輸入脈沖的頻率(pps)

No:伺服電機速度(r/min)

Pt:電機編碼器分辨率（脈沖/轉）

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

No=100000*（128/15）*60/20480=2500r/min

說明當脈沖當量選0.005mm時，伺服側電子齒輪比128/15，PLC的最高脈沖

100000pps，馬達的速度是2500r/min，速度在3000r/min以內，不需要控制PLC的最大脈沖數。

設置電子齒輪比和脈沖當量方法

1、先設脈沖當量

脈沖當量=導程/（減速比*伺服電機每轉一周的驅動器脈沖數）

2、算出伺服側電子齒輪比

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)符合電子齒輪比的范圍。

3、校驗PLC定位模塊在最大脈沖數時，馬達的轉數是否等于或者低于額定轉數。如果馬達轉數沒問題，不需要控制PLC的最大脈沖數。否則需要控制PLC最大脈沖數。

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

f：輸入脈沖的頻率(pps)

No:伺服電機速度(r/min)

Pt:電機編碼器分辨率（脈沖/轉）

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

CMX/CDV=電機編碼器分辨率/電機轉一圈所需脈沖數

脈沖當量=導程/（減速比*伺服電機每轉一周的驅動器脈沖數）

得出伺服控制器的電子齒輪比。

Pb:絲桿導程n:減速比

Pt:電機編碼器分辨率（脈沖/轉）

三角L0:每脈沖對應的進給量（mm/脈沖）

三角S:電機每轉對應的進給量（mm/r)

CMX/CDV=三角L0*Pt/三角S=三角L0*Pt/(n*Pb)

f：輸入脈沖的頻率(pps)

No:伺服電機速度(r/min)

P:電機編碼器分辨率（脈沖/轉）

f*CMX/CDV=(No/60)*Pt

以上對電子齒輪比進行簡單介紹。我們在設計選型的時候，需要了解以下一些

資料，滑臺的導程、最大速度、重復定位精度、可帶多大的負載。選擇伺服馬

達和伺服控制器時，要了解功率、輸入電壓、接收脈沖的類型、馬達的額定速

度、接收脈沖最大數值。上位機，定位模塊脈沖輸出類型、最大脈沖輸出數，

脈沖邏輯等。我們的目的是讓馬達定位又準，速度又較快。這樣機器的UPH才會達標。

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