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機床主軸定向

2019年08月09日 11:36:40 中國傳動網

一、產品介紹

主要實現有編碼器速度反饋矢量控制和定位控制。現在定位所用的變頻器型號為V6?H?M1,到目前為止我司變頻器通過端口的組合能實現8點定位,若超過8點定位可通過變頻器與上位機的通訊方式實現。

 藍海華騰編碼器.jpg

圖1

二、硬件連接

如圖所示的編碼器接線圖,編碼器的+5V電源由數控系統給定,所以不要用變頻器的內部電源。特別說明編碼器安裝在主軸上,而不是裝在主軸電機的軸上,所以要設置電機和編碼器的減速比,此參數定義為電機的轉速和編碼器的轉速之比。如:電機每旋轉6轉。編碼器旋轉5轉,那么此時的減速比為6/5=1.2,請設置參數Pd.24為1.2,編碼器的每轉脈沖數Pd.21要如實設置,比如為1024。

三、調試指導

因為定位控制要建立在閉環矢量的前提下,所以做要閉環矢量就顯得尤為重要。首先把編碼器的接線都連好,設置電機的基本頻率(P0.15)和電機參數(P9.00?9.04),然后設置P9.15=2對電機進行完整自整定(一定要脫開負載即皮帶輪)。整定完后把P0.03設為8(有速度傳感矢量控制)和編碼器的脈沖數Pd.21正確設置,然后用面板控制,由p0.05給定幾HZ的頻率,運行后看電流的大小,如果電流很大運行發生抖動,甚至出現過流,那么要把編碼器的方向改一下(即調整一下pd.22)。

作機床主軸定向時,定向需要X端子使能,我們這里選擇X3、X4、X5端子,設置P5.02=40、P5.03=41、P5.04=42,則X3端子為定向使能端子,X4、X5選擇定向位置。只有X3端子閉合,實現使能,X4、X5端子才能選擇定向位置,X4、X5的通斷可以實現四種定向位置的選擇。

定向位置設置:定向停止位置為相對于編碼器Z信號角度,其參數定義為:以編碼器Z信號為原點0°,編碼器每轉脈沖數(Pd.21)的4倍對應為360°的角度。如編碼器每轉脈沖數為1024,則H0.01設置范圍為:0~4095,對應0~360°的角度。例如需定向在120°位置上,請設置H0.01=120/360×(1024×4)=1365,只需設置不同的H0.01得到不同的角度定位。在調試主軸的定向停止位置時,可先使主軸定向在某一角度,然后在線調整.H0.01以尋找到正確的定向角度。這里有四個定向位置的設置,H0.01、H0.07、H0.08、H0.09,X3端子閉合使能后,X4、X5端子通斷可以任意選擇的四個角度位置,實現定位選擇。

由以上說明可以設置功能碼為:P0.03=8、Pd.21=編碼器每轉脈沖數、Pd.22=編碼器方向、P5.00=40、P5.01=41、P5.02=42、H0.01=定向停止位置1、H0.07=定向停止位置2、H0.08=定向停止位置3、H0.09=定向停止位置4。在設置以上功能前,先進行電機參數自整定。

四、主軸變頻器調試參數(V6?H?M0)

功能碼名稱說明用戶設定1備注
P 9.01電機極數參見電機銘牌

P 9.02額定轉速

P 9.03額定功率

P 9.04額定電流

P9.05空載電流旋轉自整定后會自行確定;

P 9.15自整定最好將電機脫軸旋轉自整定 2
P 0 .03控制運行模式有速度傳感矢量控制(閉環矢量)8
P 0 .04開環主給定AI1通道1由數控系統給定
P 0 .05開環數字給定頻率開環數字頻率給定從P0.05的基礎上開始疊加0.00HZ
P 0 .06運行命令給定端子方式1
P 0 .08加速時間由用戶自己設定1S根據現場情況而定
P 0 .09減速時間1S
P 0 .11最大輸出頻率
10010V對應的最大頻率
P 0 .13上限頻率P0.13=P0.11100
P 3 .09防反轉選擇允許反轉0
P 5 .00正轉運行一般設定在X1,若電機運行方向不對,請將任意靠近的電機兩相端子接線互換2
P 5 .01反轉
3
P 5 .02定位使能端子
40
P 5 .03定向停止位置選擇端子1
41
P 5 .04定向停止位置選擇端子2
42
P 3 .05減速停車
0
P 6 .00模擬曲線設定AI1模擬曲線設定0
P 6 .04曲線1輸入點A1對應的給定頻率f1
100HZ
P 7 .00Y1端子輸出功能選擇定位完成輸出信號40
P 7 .02繼電器端子輸出功能選擇故障輸出信號14
P A .09能耗制動已使用能耗制動選擇1如果要用制動電阻必須要設定
P A .10能耗制動使用時間
100S
P A .11制動單元動作電壓
750V
P d .01速度環比例增益1注意:如果在閉環矢量調好的基礎上,出現轉速不穩定,可適當把增益設小。但是必須確保電機軸和編碼器軸連接的皮帶是緊的。5
P d .02速度環積分增益10.2
P d .03速度環比例增益25
P d .04速度環積分增益20.15
P d .05ASR切換頻率5HZ
P d .19ASR輸入濾波時間
0.5ms
P d .20ASR輸出濾波時間
0.5ms
P d .21編碼器每轉脈沖數(閉環矢量)
1024編碼器銘牌上多少就設多少
P d .22編碼器方向選擇

根據現場情況而定
P d .23編碼器斷線檢測時間
2s
P d .24電機和編碼器的轉速比電機轉速/編碼器轉速=i1.2
H0 .01定向停止位置1

根據現場情況
H0 .02定向方向選擇有0、1、2三種可選(詳細解釋請查看M0非標說明書) 
根據現場情況
H0 .03定向速度(詳細請查看M0非標說明書) 15HZ根據現場情況
H0 .04定位完成范圍(詳細請查看M0非標說明書) 5根據現場情況
H0 .05定為完成時間(詳細請查看M0非標說明書) 0.1S根據現場情況
H0 .06位置環增益(詳細請查看M0非標說明書) 2根據現場情況
H0 .07定向停止位置2(詳細請查看M0非標說明書) 
根據現場情況
H0 .08定向停止位置3(詳細請查看M0非標說明書) 
根據現場情況
H0 .09定向停止位置4(詳細請查看M0非標說明書) 
根據現場情況
H0 .10位置選擇端子確定時間(詳細請查看M0非標說明書) 0.010S根據現場情況
H0 .11定向脈沖顯示(詳細請查看M0非標說明書) 
根據現場情況

藍海華騰編碼器的應用.jpg

圖2

五、定位速度和位置環增益的參數設置解釋。

上圖中的縱坐標表示定位速度的大小,橫坐標表示定位時間快慢。當變頻器有運行命令且接受到定向指令(X3端子有效)時,電機會先運行到設定的定向速度,再執行定向過程。定向速度高,位置環增益大則定向過程快,但設置過高定向時會出現超調的現象。如圖三中的第三幅坐標系。第一幅坐標系和第二副坐標系的區別在于在保證不超調的前提下,定向速度和位置環增益越大定向過程越快。保證所圍成的面積相等(即S1=S2=S3?S4)。

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供稿:藍海華騰

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