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德國力士樂REXROTH伺服參數設置
最近更新時間:2015-9-24
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德國力士樂REXROTH伺服參數設置資料
文中簡述了力世樂ECODRIVE03 伺服驅動系統(tǒng)通過并行接口進行位置塊(組)操作模式(position block mode)的控制原理,并例舉了與伺服驅動相關的故障及其解決方法。
數控機床控制中西門子、法那科伺服驅動系統(tǒng)應用較為普遍,而力世樂ECODRIVE03 伺服系統(tǒng)亦廣泛地應用于機械制造、印刷造紙業(yè)、食品包裝及集裝總裝等領域。擁有FWA-ECODR3-SMT-02VS-MS 等系列硬件的ECODRIVE03 伺服系統(tǒng)通過串行、模擬、并行接口,及對系統(tǒng)標準參數(S 型參數)生產參數(P 型參數)的設置,可完成扭矩控制、速度控制、位置控制、插補控制、點動、位置塊(組)及步進電機等模式的操作。且系統(tǒng)帶有測量、驅動、暫停、模擬輸入/輸出、數字輸入/輸出等多種基本功能并擁有完備的診斷功能。下面介紹力世樂伺服系統(tǒng)的位置塊(組)操作模式的控制原理。
1 位置塊(組)操作模式的控制原理
1.1 概述位置塊(組)操作模式的控制原理
位置塊(組)操作模式是伺服系統(tǒng)以設定的速度、加速度等參數驅動電機運行到已在程序中預設的目標值的位置控制。系統(tǒng)根據所處理的不同工藝過程(加工區(qū)域)zui多可以設置64 個位置塊(組)。
應用位置塊(組)操作模式時,首先要對操作首要模式參數S-0-0032 進行設置,如設置為0000 0000 0011 х011 時,是通過編碼器1 接口進行位置控制。其中第3 位,bit3=0時代表位移滯后控制,bit3=1 時為無滯后控制;同時要將第二操作模式1 設置為點動模式,即設置參數S-0-0033 為1100 0000 0001 1011。
系統(tǒng)中與之相關的參數為:
P-0-4006:加工塊的目標位置值
P-0-4007:加工塊的速度值
P-0-4008:加工塊的加速度值
P-0-4009:加工塊的加加速度極值。當設定為“0"時,極限值不起作用。
無論是值還是相對值控制方式,P-0-4006、P-0-4007、P-0-4008、P-0-4009都有效,且每個參數都可zui多設置為64 個數據,分別對應于0-63 數據塊(組)的 各個值。P-0-4019:加工模式選擇。是完成各個加工過程中所應用的具體驅動控制方式。
驅動控制方式 參數P-0-4019 的設定值
值方式 1h
剩余位置不被存儲的相對值控制方式 2h
帶有剩余位置存儲的相對值控制方式 102h
正向控制方式 4h
負向控制方式 8h
在目標位置沒有暫停的持續(xù)控制(方式1) 1хh
在目標位置沒有暫停的持續(xù)控制(方式2) 2хh
在目標位置暫停的持續(xù)控制方式 4хh
由開關信號控制的持續(xù)控制方式 8хh
在值控制方式中驅動必須回參考點。帶有剩余位置存儲的相對值控制方式與相對值方式的區(qū)別是,當控制被中斷時,由于剩余位置被記憶,在運行使能被加載后,可以繼續(xù)完成控制而到達目標值,且控制鏈中的參考點可被保存。
正向、負向控制就是按照規(guī)定方向,在運行開始信號加載后,伺服軸運行限值設定的位置或極限開關的位置。而不是運行至特定的目標位置值。 持續(xù)控制為根據目標值是否達到或開關信號來驅動伺服軸是否連續(xù)運行到下一加工過程所設置的目標值。 P-0-4026:加工塊的選擇,可通過此參數設置使伺服系統(tǒng)選擇下一個加工過程 P-0-4051:加工塊的應答,為命令選擇后應答信號 P-0-4052:位置塊,被zui終接受 P-0-4057:位置塊,被連接輸入信息的塊(持續(xù)控制的輸入信息) P-0-4060:加工控制 S-0-0346:命令設置標志位 S-0-0182:診斷參數 S-0-0259:位置速度當參數P-0-4060的bit1= “1"時,系統(tǒng)運行速度被參數S-0-0259的設定值限定,反之系統(tǒng)由參數P-0-4007 設定的速度值運行;當位置塊(組)操作模式完成時,參數S-0-0182的bit12“位置到達"被設置,此時中斷程序將撤除驅動使能,驅動功能暫停。
位置塊(組)模式的操作,只有在被激活控制功能后,即當參數S-0-0346 的bit0 被觸發(fā)時,運行才能被執(zhí)行。
由于程序中有多個加工處理區(qū)域,所以要進行位置塊(組)的選擇。可以通過設置參數P-0-4026或通過控制伺服驅動控制器DKC 的并行接口通訊來完成。系統(tǒng)通過信號狀態(tài)位參數S-0-144、信號控制參數S-0-0145 的各10 位數字輸入、輸出的變化,得知處于控制狀態(tài)及如何驅動。其中參數S-0-0145 的第0-5 位對應參數P-0-4026 的第0-5 位代表選擇位置塊(組),第6 位對應參數S-0-0346 第“0"位,第7 位對應參數S-0-0148,表示返回參考點命令,第8、9 位對應點動控制輸入參數P-0-4056 的第0、1 位,系統(tǒng)可進行點動控制;參數s-0-144 的第0-5 位對應位置塊(組)應答參數P-0-4051 的第0-5 位,代表POSQ0-Q5,第6 位對應參數S-0-0182 的第12 位,表示終點位置到達,第7 位對應參數S-0-0182 的第1 位代表運行停止(靜止),第8 位對應參數S-0-0403 的第0 位代表參考點已到達,第9 位對應參數P-0-0135 的第0 位代表位置極限值。
1.2 機床控制中位置塊(組)操作模式的應用
我公司的凸輪軸修中心孔機床就是通過OMRON C200H PLC 的輸入/輸出與伺服驅動DKC01.3-040-7-FW 的并行接口的通訊,應用位置塊(組)模式中的持續(xù)控制方試(FOLLOWING BLOCK) ,驅動伺服軸完成鉆孔、攻絲、修中心孔加工過程行進距離的控制的。
機床將3 個加工過程設置為8 個數據塊如下圖所示。并通過控制伺服驅動控制器DKC的并行接口X15 的各數字位來進行硬件設置以完成數據塊的選擇。 1)快進
圖1 PLC的輸入/輸出與力世樂ECODRIVE03伺服驅動器的并行接口的連接通訊圖 對于各加工數據塊的驅動控制方式采用持續(xù)控制方式。設置參數P-0-4019=11h,過程如圖2 所示.
1.3 點動操作模式的控制原理
應用位置塊(組)操作模式時,第二操作模式1 要被設置為點動模式,即S-0-0033=11000000 0001 1011(JOG 手動方式)。在機床通過并行接口控制時,當硬件連接后,驅動器根據硬件輸入,自動設為JOG 方式。與點動操作模式相關的參數為:
P-0-4030:點動速度
P-0-4056:點動輸入信息
S-0-0260:加速度
S-0-0193:加加速度極限值
S-0-0403:位置反饋狀態(tài)
S-0-0055:位置極化 {$PAGE}
圖2 持續(xù)控制方式
S-0-0049:正向極限值
S-0-0050:負向極限值
根據參數P-0-4056 所對應的不同硬件輸入信息,系統(tǒng)進行相應操作
參數P-0-4056 輸入信息 操作內容 H1 顯示
00 JOG+=0 JOG-=0 沒有任何操作 AF
01 JOG+=1 JOG-=0 正向點動 JF
10b JOG+=0 JOG-=1 負向點動 Jb
11b JOG+=1 JOG-=1 暫停 AF
2 與伺服驅動相關的故障實例
2.1 伺服驅動控制器故障
伺服驅動由伺服驅動控制器DKC 及程序模塊組成。伺服驅動控制器部分也是通過逆變、整流等過程,實現對伺服軸的控制。機床曾出現過伺服驅動控制器的逆變硅橋損壞的故障。故障是由于冷卻風扇將潮濕物質帶入逆變單元的硅橋中,造成短路引起的。因為冷卻風扇位于驅動器逆變單元硅橋的后方,雖然有防護網防止灰塵進入伺服驅動電路,但若電器柜密閉不嚴,若現場環(huán)境惡劣,則風扇處極易堆積灰塵,而夏季空氣潮濕,隨著風扇的轉動,潮濕物質被帶入逆變單元的硅橋后會造成短路故障。因此注意系統(tǒng)保養(yǎng),定期清洗系統(tǒng)板,清除系統(tǒng)冷卻風扇扇葉上的附著物,保持電器柜內的空氣干燥,對于降低伺服系統(tǒng)故障,具有重要意義。
2.2 上電后,程序模塊沒有任何顯示
ECODRIVE03伺服驅動系統(tǒng)中包括伺服驅動控制器DKC及FWA-ECODR3-SMT-02VS-MS程序模塊兩部分組成。而FWA-ECODR3-SMT-02VS-MS 程序模塊又包括參數模塊、硬件模塊兩部分,如下圖所示。
由于帶有完備的自診斷功能,上電后在H1 處顯示-0、-1、-4,使系統(tǒng)自動進行硬件檢查。然后顯示C2-bb-AF,即命令激活--操作準備—驅動使能(進入預設的操作模式)。但機床上電后,H1處沒有任何顯示。為此需判斷是程序模塊的故障還是DKC 的問題。因機床的左、右兩主軸控制方式一致,只是參范圍不一樣,所以將FWA-ECODR3-SMT-02VS-MS 硬件進行了互換?;Q后,顯示F276(值編碼器的值溢出)這說明驅動控制器DKC 是好的,所以更換FWA-ECODR3-SMT-02VS-MS 模塊。安裝模塊后,H1處首先顯示UL,這時需要進行參數傳輸。進行參數傳輸時需要準備:
計算機
傳輸線纜
力世樂伺服驅動程序
機床伺服參數備份盤
按下圖做好傳輸線纜,以便在計算機及伺服驅動器連接后,進行參數傳輸。
用傳輸線纜將計算機的9 針COM1 接口與DKC 的RS232 接口連接后,首先雙擊驅動程序Drive 3V02 圖標,在計算機屏幕上顯示
c on line using RS232/485(Drive)
c online using SERCANS
c offline SIMULATION
c No CONNECTION
選擇 on line using RS232/485(Drive)后,屏幕出現操作窗口,顯示 File Parameter Setup Overview Extras Options Help 菜單;然后選擇Options 菜單,下拉菜單選擇connection 項,進行通訊接口及傳輸波特率的
設定。選擇 COM=1 Baud=9600 ;
然后選擇Extras 菜單,下拉后選擇Parameter mode 項;
然后選擇File 菜單,下拉后選擇Load,單擊“Change"鈕,改變驅動盤,若備份數據在A 盤,則選擇驅動器A 及所需文件,單擊“Load"鈕后,參數被自動裝入。
2.3 數據傳輸后,仍然顯示UL
UL 表示數據不匹配。由于與MKD、MHD、MKE型伺服電機相關的電機參數被存儲在反饋數據區(qū),上電后驅動器將根據存儲的電機參數與所連接的電機進行自動比較,如果不一樣,需重新從反饋存儲區(qū)裝入參數。此時按下模塊的S1 鍵,基本裝入命令被執(zhí)行。進行在線檢測時,在Parameter 菜單下可以看到Controller Type (控制版本號)及電機型號。繼續(xù)檢查參數時發(fā)現JOG 參數S-0-0033 設置錯誤,修正后,故障消除。
機床出現故障后,傳輸正確參數很重要,所以應在機床正常工作時,作好備份工作。備份方法:進行硬件連接后,通過RS232 口進行在線通訊。選擇File 菜單的Save 項,單擊“Change"鈕,改變驅動盤符,如選擇A 盤,然后單擊“Save"鈕即可。
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1.品牌:、德國力士樂REXROTH、德國費斯托FESTO、德國寶德BURKERT、德國賀德克HYDAC、德國倍加福P+F、德國圖爾克TURCK、德國施克SICK、德國易福門IFM、德國GSR、德國PILZ、德國巴魯夫BALLUFF、 EPRO.,德國西門子。德國哈威HAWE等
2. 美國阿斯卡ASCO、美國派克PARKER、美國威格士VICKERS、、美國MAC、美國紐曼蒂克NUMATICS.
3.意大利ATOS、意大利杰弗倫GEFRAN、英國海隆諾冠、法國高諾斯等.
4.日本CKD\日本SMC、日本豐興、日本大金、日本不二越、日本黑田精工、日本太陽鐵工、東京美
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德國力士樂REXROTH伺服參數設置資料。