双优先编码器_SPS主轴双闭环应用(增量编码器)
一、雙閉環方案說明
所謂雙閉環控制，就是使用光柵尺或主軸PG直接檢測控制對象的設備位置，進行信息反饋位置控制的控制模式，可不受傳動環節、機械誤差以及溫度對位置變動產生影響進行控制。構建雙閉環控制系統，可以實現超微指令的高精度定位。
電機軸編碼器(PG1)和主軸編碼器(PG2)都接到主軸伺服驅動器，兩個編碼器器都是增量式編碼器。針對主軸跟電機軸之間是皮帶傳動，齒輪傳動，傳動比非1:1，要求主軸分度控制精度高，主軸準停位置精確的場合，優先選用此方案。
目前SPS雙閉環型號：SPS-4T**-DCL02，軟件版本P98.00=5.00，P98.03=5.01
二、接線定義(新代系統)
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CN2管腳接線定義 |
新代GTA-E系統管腳定義 |
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|
定義 |
管腳 |
備注 |
I/O板 |
|
24V |
22 |
24V和XCOM要求短接。 |
|
|
XCOM |
48 |
||
|
DI1 |
9 |
正轉 |
|
|
DI3 |
11 |
主軸準停(需要驅動器自身執行回零的焊接此端子，不需要的不用焊接) |
|
|
DI2 |
10 |
系統回零使能，需要短接。(需要系統回零的選擇焊接此端子) |
|
|
DI4 |
12 |
||
|
COM |
33 |
數字量輸入0V公共端 |
|
|
DO3+ |
38 |
故障輸出+ |
|
|
DO3- |
39 |
故障輸出— |
|
|
P4(15針插頭) |
|||
|
PA+ |
25 |
脈沖輸入PA+ |
CW+?(11腳) |
|
PA- |
24 |
脈沖輸入PA- |
CW—?(12腳) |
|
PB+ |
50 |
脈沖輸入PB+ |
CCW+(13腳) |
|
PB- |
49 |
脈沖輸入PB- |
CCW—(14腳) |
|
PAO+ |
17 |
脈沖分頻輸出A+ |
A+???? ?(1腳) |
|
PAO- |
42 |
脈沖分頻輸出A- |
A—??? (2腳) |
|
PBO+ |
18 |
脈沖分頻輸出B+ |
B+???? ?(3腳) |
|
PBO- |
43 |
脈沖分頻輸出B- |
B—??? (4腳) |
|
PZO+ |
19 |
脈沖分頻輸出Z+ |
Z+?? ???(5腳) |
|
PZO- |
44 |
脈沖分頻輸出Z- |
Z—??? (6腳) |
|
外置編碼器接法 |
|||
|
驅動器CN2側 |
外置編碼器信號 |
||
|
+5V |
4 |
5V |
5V |
|
GND |
29 |
0V |
0V |
|
HPA+ |
20 |
A+ |
A+ |
|
HPA- |
21 |
A- |
A- |
|
HPB+ |
45 |
B+ |
B+ |
|
HPB- |
46 |
B- |
B- |
|
驅動器CN3測 |
|||
|
Z+ |
5 |
Z+ |
|
|
Z- |
6 |
Z- |
|
|
電機測編碼器接法 |
|||
|
驅動器CN3測 |
電機編碼器信號 |
||
|
+5V |
7 |
+5V |
|
|
GND |
8 |
GND |
|
|
A+ |
1 |
A+ |
|
|
A- |
2 |
A- |
|
|
B+ |
3 |
B+ |
|
|
B- |
4 |
B- |
|
三、新機器調試步驟：
1、電機參數自學習
設置P00.05=2變頻器初始化。
設置電機參數：(以7.5KW舉例)
|
P03.00 |
7.5 |
電機額定功率 |
|
P03.01 |
300 |
電機額定電壓 |
|
P03.02 |
19.4 |
電機額定電流 |
|
P03.03 |
50 |
電機額定頻率 |
|
P03.04 |
1500 |
電機額定轉速 |
|
P02.15 |
266.7 |
最大輸出頻率(根據系統最高轉速需求計算得到) |
|
P02.16 |
266.7 |
上限頻率 |
設置編碼器的參數：
|
P04.05 |
2048(根據現場的編碼器設置) |
編碼器線數 |
判斷編碼器反饋是否正常的步驟(采用開環控制，監測編碼器反饋值)：
設置好以上參數后，設置P02.00=02(V/F模式)，P02.05=10HZ，P02.01=1運行，觀察運行是否正常，觀察P01.13實測頻率。
若P01.13顯示值為9~10之間，且顯示值穩定，則表示編碼器反饋實測頻率正常。
若P01.13顯示值為負的，也就是顯示值前面有“-”號，則需要將P04.06改為1。
若P01.13顯示值不是9~10之間，請檢查電機額定參數和編碼器參數設置是否正確。
若P01.13顯示值為0或在0附近，請檢查編碼器信號接線是否有問題。
旋轉自學習方式：
A、請將電機軸脫離負載并仔細確認其安全性，禁止電機帶負載進行旋轉整定。(車床帶主軸學習也可以)
B、設置P02.00=01(異步電機閉環矢量)，P03.24=2，電機自動旋轉并停止則代表學習完成，P03.06至P03.10的值會自動寫入。
2、切為雙閉環
P33.00=1使能全閉環方式
2.1、傳動比學習計算(理論值)：
設置第二編碼器參數：P33.02=0(PG2類型)，P33.06(PG2線數)。
若已知傳動比N的情況下，正確計算設置P33.08和P33.07：
分母P33.08實際是一個固定的值，其值固定為4*PG2線數，分子P33.07的值按如下計算：傳動比N*4*PG1線數
P33.07=N*4*PG1
P33.08=4*PG2
備注：PG1是電機軸編碼器線數，PG2是主軸編碼器線數
2.2、若不知道準確的傳動比的情況下，采用自學習的方式學習得到傳動比
設置第二編碼器參數：P33.02=0(PG2類型)，P33.06(PG2線數)，之后使能驅動器以15.00HZ運行起來(P02.05=15.00，P02.01=1)，察看P33.11，P33.12(PG1，PG2計數方向)是否同為正值或同為負值，如果不是，說明PG2方向反了，需要把PG2方向取反(P33.01的值取反)；
確認好PG1和PG2的方向一致后，再使能運行(P02.05=15.00，P02.01=1)，然后執行傳動比例系數自動學習，設置P33.09=0(默認值為1，改成0使能傳動比學習，學習完成后自動變成1；這時查看P33.07，P33.08就是學習到的傳動比例系數)，對比通過自學習得到的傳動比的值(P33.07和P33.08)和理論計算的是否一致，若偏差不大則以計算的值為準(排除掉學習過程中會存在誤差)，若學習到的和理論的值偏差太大，需查找原因。
以上都設置好后，驅動器斷電，完全熄滅后再上電。
3、切入系統控制(根據功能需求選擇設置參數)
1)脈沖給定頻率指令+脈沖分度指令需要設置如下參數：
備注：如果不需要分度功能，只是速度模式運行，則以下參數中，P09.03，P30.00，P30.10，無需設置。
|
P02.04 |
10 |
脈沖給定頻率指令 |
|
P04.07 |
2048 |
電機每轉脈沖指令 |
|
P04.08 |
0000 |
百位設置為1 ，分頻脈沖方向取反邏輯設置，根據系統接收到的脈沖方向設置。 |
|
P09.03 |
02 |
反轉使能(DI4) |
|
P09.22 |
0 |
設置4：DO3故障輸出反邏輯(配合系統故障接收情況設置) |
|
P30.00 |
1 |
速度——》位置模式切換 |
|
P30.01 |
0000 |
個位：脈沖形式 0：:A/B脈沖 1：Plus+Sign脈沖 百位：脈沖輸入方向 1：正轉 2：反轉 千位：脈沖輸入來源 0：PA/PB輸入 1：HPA/HPB脈沖輸入 |
|
P30.10 |
3 |
位置環增益切換方式 |
|
P31.00 |
0001 |
驅動器執行準停使能開關 |
2)模擬量速度指令+脈沖分度指令需要設置如下參數：
備注：如果不需要分度功能，只是需要模擬量速度運行，則以下參數中P04.07，P30.00，P30.01，無需設置。
|
P02.04 |
03 |
模擬量給定頻率指令 |
|
P10.01 |
009 |
AI1口模擬量單極性 |
|
P10.06 |
99.0 |
AI1最大給定值，系統給定最大模擬量10V,觀察P01.20的值，例：P01.20=9.90,則P10.06設置99.0 |
|
P10.08 |
0.2 |
AI1最小給定值，系統給定最小模擬量0V,觀察P01.20的值，例：P01.20=0.02,則P10.08設置0.2 |
|
P10.29 |
0000 |
0速矯正，設定0速，監控P01.20的模擬口電壓，通過更改P10.29修正P01.20顯示為0.00. |
|
P04.07 |
2048 |
電機每轉脈沖指令 |
|
P04.08 |
0000 |
百位設置定義：分頻脈沖方向取反邏輯設置，根據系統接收到的脈沖方向設置。 |
|
P09.03 |
02 |
反轉使能(DI4) |
|
P09.22 |
0 |
設置4：DO3故障輸出反邏輯(配合系統故障接收情況設置) |
|
P30.00 |
1 |
速度——》位置模式切換 |
|
P30.01 |
0000 |
個位：脈沖形式 0：:A/B脈沖 1：Plus+Sign脈沖 百位：脈沖輸入方向 1：正轉 2：反轉 千位：脈沖輸入來源 0：PA/PB輸入 1：HPA/HPB脈沖輸入 |
|
P31.00 |
0001 |
驅動器執行準停使能開關 |
設置好以上參數，系統操作運行即可。
4、相應調整以下剛性增益。
|
P05.00 |
50.0 |
低速環KP |
|
P05.01 |
0.100 |
低速環I |
|
P05.04 |
40 |
高速KP |
|
P30.08 |
300 |
位置環增益1 |
|
P30.09 |
600 |
位置環增益2 |
5、重要監控參數
|
P01.13 |
編碼器反饋頻率(用于判斷電機編碼器的信號有無問題) |
|
P01.18 |
端子的閉合狀態(用于判斷多功能端子的輸入) |
|
P01.36 |
脈沖指令輸入 |
|
P01.07 |
輸出電流 |
|
P01.16 |
直流母線電壓 |
|
P01.37 |
電機軸編碼器PG1計數值(0—4*P04.05變化) |
|
P01.39 |
編碼器Z相位置，此值在上電后，保持不變，若變化說明Z信號被干擾，會導致準停不準。 |
|
P01.40 |
主軸編碼器PG2計數值(0—4*P33.06變化) |
針對調試好的機器整理相應參數表
批量生產的機型(配置一致)，按照參數表設置參數即可。
例SPS-4T11-DCL02+7.5KW電機+2048線PG1+2048線PG2 |
|||
|
功能碼 |
設置值 |
功能定義 |
備注 |
|
P02.00 |
01 |
閉環矢量控制 |
|
|
P02.04 |
頻率給定源 |
03：模擬量給定 10：雙向脈沖給定 |
|
|
P02.13 |
3 |
加速時間 |
|
|
P02.14 |
3 |
減速時間 |
|
|
P02.15 |
266.7 |
最大輸出頻率 |
最大轉速8000rpm (根據需求設置) |
|
P02.16 |
266.7 |
上限頻率 |
最大轉速8000rpm (根據需求設置) |
|
P03.00 |
7.5 |
電機額定功率 |
按照電機名牌設置 |
|
P03.01 |
300 |
電流額定電壓 |
|
|
P03.02 |
19.4 |
電機額定電流 |
|
|
P03.03 |
50 |
電機額定頻率 |
|
|
P03.04 |
1500 |
電機額定轉速 |
|
|
P03.06 |
0.410 |
電機定子電阻 |
旋轉自學習得到 |
|
P03.07 |
5.44 |
電機漏感 |
|
|
P03.08 |
0.409 |
電機轉子電阻 |
|
|
P03.09 |
97.36 |
電機互感 |
|
|
P03.10 |
5.5 |
電機空載電流 |
|
|
P04.05 |
2048 |
編碼器線數 |
|
|
P04.06 |
1 |
編碼器方向 |
|
|
P04.07 |
2048 |
電機每轉脈沖 指令 |
電機每轉脈沖指令 |
|
P04.08 |
0000 |
分頻脈沖方向 |
百位設置定義： 分頻脈沖方向 邏輯設置 |
|
P05.00 |
50 |
低速KP |
|
|
P05.01 |
0.100 |
低速I |
|
|
P05.04 |
40 |
高速KP |
|
|
P05.05 |
0.100 |
高速I |
|
|
P05.15 |
200 |
轉矩限制值 |
|
|
P05.16 |
200 |
轉矩限制值 |
|
|
P09.03 |
02 |
反轉使能 |
DI4定義反轉使能， DI2和DI4短接后， 配合系統回零 |
|
P09.22 |
0 |
輸出端子邏輯 |
4：故障輸出常閉 0：故障輸出常開 配合系統設置 |
|
P10.01 |
009 |
AI1模擬量電壓 給定 |
|
|
P10.06 |
99.0 |
AI1最小給定值， 系統給定最高轉速, 觀察P01.20的值 例：P01.20=0.02, 則P10.08設置0.2 |
|
|
P10.08 |
0.2 |
AI1最小給定值， 系統給定0速 觀察P01.20的值 例：P01.20=0.02, 則P10.08設置0.2 |
|
|
P10.29 |
0速矯正， AI1口模擬量零偏， 監控P01.20的值， 通過更改P10.29， 修正P01.20為0.00 |
||
|
P30.00 |
1 |
速度模式切換 |
|
|
P30.01 |
0000 |
脈沖輸入選擇 |
普通脈沖輸入口， A/B相 |
|
P30.08 |
300 |
位置增益1 |
|
|
P30.09 |
600 |
位置增益2 |
|
|
P30.10 |
3 |
位置增益切換 |
|
|
P31.00 |
0001 |
主軸準停使能 開關 |
驅動器準停， 需要設置 |
|
P33.00 |
1 |
全閉環使能 |
|
|
P33.01 |
1 |
主軸編碼器 方向 |
通過雙閉環 調試過程判斷 |
|
P33.02 |
0 |
主軸編碼器 類型 |
|
|
P33.06 |
2048 |
主軸編碼器 線數 |
|
|
P33.07 |
雙閉環傳動比 自學習過程得到 |
||
|
P33.08 |
雙閉環傳動比 自學習過程得到 |
||
|
P98.01 |
5.00 |
軟件版本 |
只讀參數 |
|
P98.03 |
5.01 |
軟件版本 |
只讀參數 |
總結
以上是生活随笔為你收集整理的双优先编码器_SPS主轴双闭环应用(增量编码器)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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