脉冲控制是一种相对比较传统但应用极为广泛的控制方式。脉冲型伺服以其卓越的经济性、简易的操控性以及广泛的适配性,从其诞生至今一直活跃在工业自动化市场上,并展现着其超强的生命力。本文将基于A3/B3/E3伺服使用手册,加以整理,介绍A3/B3/E3脉冲型伺服通过脉冲控制实现位置控制的参数设置与接线方法。
脉冲控制对应于台达伺服的的PT(Pulse Trian)模式,也常被叫作位置模式或脉冲模式,是台达脉冲型伺服(A3/B3/E3-L)的默认控制模式。脉冲控制即通过控制器发送一串脉冲列对伺服系统进行控制的方式。其常常被用来实现伺服的位置控制,此时控制器会发出一串给定频率(速度)与数量(距离)的脉冲列;
一、硬件接线部分(CN1)
采用脉冲控制伺服,那么脉冲接线自然就是少不了的,除此之外还要依据需求对伺服的DI(Digital Input 数字输入)信号与DO(Digital Output 数字输出)信号进行接线,DI/DO信号的功能定义可由P2组对应参数的功能码决定,对于一般的应用而言,使用者无需特意变更,按照出厂默认的DI/DO功能,选择需要的信号进行接线即可满足需求。
(一)脉冲接线类型
脉冲接线按照输入信号可以分为24V集电极信号(NPN和PNP)与5V差分信号,此部分需要使用者根据选用的控制器的脉冲信号类型选择对应的接线方法。以台达AS300系列PLC为例,不同主机类型对应的输出信号类型如下
1,NPN型脉冲接线(漏型输入/Sink型输入/共阳极[输入公共端-24V])
以伺服CN1接头脉冲信号的输入端子为参考,当输入信号的电流是从伺服脉冲公共端流入,从输入端子流出时称之为漏型输入,适用于NPN型输出信号,因为伺服输入的公共端接24V,也称为共阳极接法。
注意:不可串入电阻
B3/E3-L NPN脉冲接线图(A3-L PULL HI_P为39号引脚)
2,PNP脉冲接线(源型输入/Source型输入/共阴极[输入端公共端-0V])
以伺服CN1接头脉冲信号的输入端子为参考,当输入信号的电流是从伺服输入端子流入,从脉冲公共端流出时称之为源型输入,适用于PNP型输出信号,因为伺服输入的公共端接0V,也称为共阴极接法。
注意:不可串入电阻
B3/E3-L PNP脉冲接线图(A3-L PULL HI_P为39号引脚)
3,5V差分脉冲接线(Differential Signal)
差分信号也叫差分对信号,发送端通过一对信号线发送两个幅值相同、相位相反的信号,接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0”还是“1”。与之对应的是单端信号( Single Ended Signal),前文介绍的NPN与PNP都是单端信号,其信号通过一个信号线与一个参考电平线传输,信号值是由信号线电平和参考电平线的电压差决定。
采用差分信号的好处在于,其抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关心的只是两信号的差值,所以外界的共模噪声可以被完全抵消。
注意:差分脉冲口使用的是5V信号,如将24V集电极信号直接接入差分口有导致其被烧毁的风险,如在特殊情况下需要将24V信号接入差分口时,请串入一个2KΩ的电阻,需要注意市场上部分控制器输出的脉冲型号虽然是 NPN或者PNP信号,但是因其内部已经串入1.5-2KΩ的电阻,在伺服脉冲端口测到的电压远低于24V,导致采用NPN或者PNP接法时,伺服无法收到脉冲,此时可以将该信号直接接入差分脉冲口。
B3/E3-L 差分脉冲接线图(A3-L SIGN+为36号引脚)
(二)DI信号接线(数字输入信号)
台达伺服的数字输入引脚均采用双向二极管设计,因此其既可以接收NPN信号,也可以接收PNP信号,B3/E3-L其CN1共提供九个DI信号,而A3-L CN1则提供10个DI信号供用户自行规划使用,所有的数字输入信号共用一个公共输入点COM+。
1,DI信号NPN接线范例(Sink/漏型)
对于NPN型输入,伺服的公共端COM+接24V,电流从DI端子流出,当控制器的输出信号导通时,流入控制器的输出点,控制器的输出公共点接0V,构成闭合回路。
DI信号 NPN 接线原理图
2,DI信号PNP接线范例(Source/源型)
对于PNP型输入,控制器的输出公共点接24V,当控制器的输出信号导通时,电流从控制器的输出点流出,从DI端子流入,伺服的公共端COM+接0V,构成闭合回路。
3,DI信号预设功能与CN1脚位
(三)DO信号接线(数字输出信号)
A3/B3/E3-L都提供6个DO输出信号供控制器获得伺服的状态或者由使用者规划来触发预设的动作;每个DO均由2个引脚组成,有正负之分,为DO+,DO-。使用者可以将每个DO可以看作一个开关,在相应条件满足时,对应DO导通/断开,需要注意使用者需提供外部电源并保证电流从DO+流入,DO-流出,才能使得DO正常工作。
1,DO控制电机刹车/抱闸原理说明
下图以DO控制电机刹车/抱闸的电路接线图为例对使用方法与原理进行说明,首先我们假定使用者将以DO6控制电机抱闸的打开与闭合,因此需要将DO6对应的功能码设定参数P2.041设定为0x108(电磁抱闸),接着按照下图接线即可实现对电机刹车/抱闸的控制。此时电机使能时DO6将导通,外部24V 直流电源的电流将从24V端子出发通过中间继电器,流经DO+,DO-回到24V 0V端子,构成闭合回路,将继电器常开端子吸合,电机刹车/抱闸被打开;去掉使能,DO6会断开,电机刹车/抱闸会闭合,从而获得一定的保持力。
注意:由于电机刹车/抱闸为感性负载,不能直接利用DO驱动,必须使用自带续流二极管的继电器中转,如果选用的中间继电器没有自带续流二极管,请使用者务必并联一个续流二极管,否则DO晶体管在反向电动势的冲击下有击毁失效的风险,从而降低使用寿命,其它感性负载亦需如此操作。
除电机刹车/抱闸以外,其它绝大多数DO信号可以使用同一个外部电源供电,因此习惯上经常会将多个DO+/DO-短接的方式来实际操作。
2,DO NPN 示例
将多个DO-短接,然后接到24V的0V端子,各自的DO+接到控制器对应的输入端子,PLC输入的公共端接24V,则构成NPN电路。
3,DO PNP 示例
将多个DO+短接,然后接到24V的24V端子,各自的DO1接到控制器对应的输入端子,PLC输入的公共端接0V,则构成PNP电路。
4,DO信号预设功能与CN1脚位
(四)脉冲输出
A3/B3/E3-L均提供一组5V差分脉冲输出信号,默认输出来源为电机编码器位置,使用者可依据需求设定电机每转输出的脉冲数(P1.046*4),或者依据需求将编码器输出来源变更为CN1脉冲命令或者CN5脉冲计数(仅A3-L)
(五)编码器Z相/OCZ开集极输出(24V)
电机每圈都会在固定位置(电机出线方向)输出一个Z相信号,供使用者在回原时使用,以接入控制器来获得比较精确的回原参考点,24V开集极Z相和5V差分Z相除了电压以外无根本差别,只是多数的控制器更多支持24V开集极Z相信号,而5V差分Z相通常只是在控制器已经接了伺服电机5V差分脉冲输出时顺便使用,Z相信号的输出时间无法设定,受到转速和P1.046的影响,因此要求控制器输入点使用专有Z相输入或者高速输入点,且转速尽可能低一些,P1.046设定尽可能小一些,否则可能导致因为Z相信号输出时间过短而使得控制器无法正常接收。
1,开集极Z相NPN接法
2,开集极Z相PNP接法
二、参数设定部分
正确的接线是伺服正常工作的前提,在确认接线无误的情况下,使用者还必须依据使用需求与功能规划正确设定参数,接下来对脉冲型伺服需要设定的参数进行简单的介绍。以下介绍会尽量将脉冲模式下涉及到的参数尽量都罗列提及,但不代表使用者必须全部设定,下文将参数属性分为强制与可选,强制代表必须设定的参数,可选则代表依据使用者需求自行选择,上文接线部分DI,DO属性强制与可选亦是如此含义。
脉冲控制参数汇总
(一)控制模式与方向设定
P1.001决定了伺服的控制模式与电机参考方向,是一个长度为16bit的16进制数(HEX),这个16进制数用字母表示为0xUZYX,每一个字母有不同的功能,设定不同值依据手册有不同含义。
P1.001.X(个位):伺服控制模式的设定,控制模式会决定伺服接收命令的来源,台达伺服支持多种控制模式,脉冲型伺服默认控制模式为脉冲模式,即P1.001.X=0,此时时设定为脉冲模式,伺服命令来源于脉冲。
P1.001.Z(百位):伺服参考方向的设定,默认P1.001.Z为0,当使用者需要将参考方向取反时,需要先将伺服去使能,然后将P1.001.Z设定为1,断电重启后电机运行参考方向与默认相反。
举例:
脉冲模式默认方向:P1.001=0x0000
脉冲模式方向取反:P1.001=0x0100
(二)脉冲形式
脉冲形式需要使用者依据控制器实际使用的脉冲形式来设定,设定错误将导致脉冲接收错误,例如只有一个方向收得到脉冲或者完全收不到脉冲。
P1.000.X(个位):伺服脉冲形式设定,台达A3/B3/E3-L伺服支持AB相脉冲,正转+反转脉冲列,脉冲+方向共三种脉冲形式,P1.001.X的不同设定值决定接收脉冲的不同形式,具体可以参考上表。
P1.000.Y(十位):干扰滤波强度,设定值范围为0-E设定值越大滤波强度越大,设定值较大时容易将有用信号当做干扰滤除,默认设定为4,一般不需要特别更改,使用NPN或PNP接线时,一般不可设定为0,否则容易导致脉冲干扰的产生,导致定位不准。当低速正常高速丢脉冲时,可以将滤波强度适当减小;当采用5V差分接线时,由于其脉冲频率通常较高,且差分电路有良好的抗干扰性能,必要时可以将其设定为0,即不进行滤波。
虽然驱动有一定的干扰滤波功能,但是双绞屏蔽线的使用以及良好的地线与合理的走线依然是脉冲正常工作的基础,不可忽略。
P1.000.Z(百位):信号的逻辑形式,数字电路中通常以高电压表示1,低电压表示0,称为正逻辑,此时P1.000.Z=0。但少数厂家也会使用负逻辑,此时高电压为0,低电压为1,此时P1.000.Z=1。P1.000.Z默认为0是正逻辑,在使用者不确认的情况下可以先保持默认,做AB两点间往复运动,观察伺服面板收到的脉冲值(P0.002=1默认),如果逻辑设错,一个往返运动,命令位置会有2个脉冲的的递增或递减,此时可在去使能情况下将P1.000.Z与P1.001.Z同时取反并断电重启。
举例:
AB相脉冲 :P1.000=0x1040
正反转脉冲:P1.000=0x1041
脉冲+方向 :P1.000=0x1042
(三)脉冲命令平滑
在脉冲模式下,伺服提供2组命令平滑,一般情况下保持默认即可;设定命令平滑时间可以改善机台运行的平滑性,并减少机台停止时的震动幅度,在脉冲频率波动比较大以及加减速比较剧烈的情况设定平滑时间效果比较明显,但是过大的平滑时间会导致伺服的整定时间被拉长,且由此造成的到位时间加长无法通过拉升伺服的刚性/频宽来改善。
P1.008:一阶滤波平滑时间,单位10ms。
P1.068:均值滤波平滑时间,单位1ms。
如有兴趣使用者可以进一步了解一阶滤波和均值滤波的差异,但是对于一般的使用者只需要了解其单位差异即可,一般做轻微的滤波只调整P1.068即可,当需要超过10ms以上的滤波才能获得比较好的运行效果时,建议P1.008和P1.068搭配可以获得更好的平滑效果。
(四)电子尺比
台达A3/B3/E3支持多种台达电机,为了方便使用者的使用,我们引入驱动器分辨率的概念,其驱动其分辨率均为24bit,因此无论搭配多少位分辨率的台达通讯型电机,均按照24bit(电机一圈编码器脉冲数16777216)计算,驱动内部会做对应处理,使用者无需过多关心,但是使用需要知道要想获得更高的控制精度,选用高分辨率电机仍然是必须的。
举例:
状况1:直连机构:丝杆直连,螺距5mm,脉冲分辨率为1um/pulse,即上位发送5000脉冲电机/机构转一圈。
设定方法:
保持P1.044=16777216,P1.045=5000
此时上位发送5000个脉冲电机转一圈,丝杆移动一个螺距,前进5mm。使用者可以简单理解为在直连情况下,P1.044保持默认,P1.045设定多少上位发送多少个脉冲电机转一圈。
状况2:有减速机构:电机侧减速比19(X),机构侧减速比10(Y),螺距5mm,脉冲分辨率为1um/pulse,即上位发送5000脉冲机构转一圈。
设定方法:
P1.044=16777216*19(X)=318767104
P1.045=5000*10(Y)=50000
此时电机转一圈的脉冲数为16777216/P1.044*P1.045=2631.58
因为减速比为19:10,即电机转1.9圈,机构转一圈,对应的脉冲数为1.9*2631.58=5000,刚好对应于丝杆螺距5mm。
注意:当使用者在设定电子尺比前一定要断掉使能,否则会导致设定失败;另外当使用者在伺服面板设定电子尺比时,需要特别注意,因为驱动面板一次只能显示5位数字,但是P1.044与P1.045默认参数均超过五位,因此需要分为高五位和低五位显示(默认显示低五位,连续按shift切换到高五位),特别提醒使用者一定要确保在设定电子尺比时,有将高五位一同修改为目标值。
(五)脉冲输出
脉冲输出来源设定:伺服CN1提供一组5V差分脉冲信号,脉冲输出来源可以为CN2电机编码器,CN1脉冲命令,CN5辅助编码器(仅A3),在脉冲控制中通常用来输出反馈当前的电机位置,因此需要将P1.074.Y(十位)=0。
脉冲输出方向设定:当使用者发现接收到的脉冲方向与实际需要的方向相反时,在保证接线正确的情况下,可以将P1.003.Y(十位)由默认值0变更为1,即可实现脉冲的反向。
脉冲输出数量设定:脉冲输出数量的设定与脉冲输出来源P1.074.Y设定有关,因为脉冲控制模式下,使用者多是选择来源为CN2电机编码器,以获取电机的实时位置,因此这里仅介绍P1.074.Y(十位)=0情况下脉冲输出数量的设定,其它来源的设定规则请参考对应手册说明。
状况1四倍频输出(P1.097=0):
默认情况下P1.097设定0,此时电机脉冲输出数量等于P1.046的设定值乘4,即默认P1.046=2500的情况下,电机每圈输出的脉冲数为2500*4=10000。
状况2一倍频输出(P1.097≠0):
当使用者需要一倍频输出每圈的脉冲时,可以将P1.097设定为1,同样保持P1.046=2500的默认情况下,此时电机每圈输出的脉冲数为2500。
当使用者需要设定P1.097=X(X>1)时,此时电机每圈输出的脉冲数等于P1.046/X,假设X等于3,同样保持P1.046=2500,此时电机每圈输出的脉冲数为2500/3,即电机转3圈输出2500个脉冲。
状况3A3带直线电机
A3驱动可以带第三方直线电机,当使用A3搭配第三方直线电机时,P1.046设定为直线电机移动1m输出的脉冲数。
(六)回生/再生电阻参数设定
当实际的负载较大,运行速度较快,减速时间较短或电机被推行做负功等情况下,伺服驱动的电容和内置电阻(部分机型)无法将回生能量及时消耗吸收,会导致驱动器报警AL005,AL010,AL086,少数情况也会出现AL002等报警,此时使用者需要考虑外接回生电阻。
回生电阻规格的选择通常有2种方法,经验法与计算法。计算法使用者可以参考手册中相关章节,如果负载惯量比和运动曲线已知的情况下推介使用者首选计算法。如果相关信息难以获得或者为了方便使用,经验上一般采用驱动功率的一半作为回生电阻的功率,回生电阻的阻值依据不同的驱动型号有不同的最小值限定,使用小于限制阻值的回生电阻,将无法将电阻值写入P1.052,且强制使用小于限定阻值的回生电阻有将驱动回生晶体烧毁的风险。
(七)最大速度限制
P1.055预设为电机的额定速度(rpm),在实际使用中使用者经常会超过额定速度使用,以额定3000rpm的电机为例,A3,B3,E3电机最大可以支持到6000rpm,如有超额定转速使用的需求,使用者可自行查询具体电机的最高额定转速,或者可以以默认值为基准每次增加1000/500去试探,也可以很快得到该电机最大支持的最高转速,因为超过允许的最高转速,该值将无法被写入P1.055。
超过速度限制的影响:
在脉冲位置模式下因为速度受到P1.055的限制,当控制器下发的速度超过速度限制时,会触发AL009位置误差过大报警,当行程较短导致来不及触发AL009时,在减速段会由于积分造成的速度突变产生异响以及减速异常,此时使用者需要考虑降低控制器的脉冲输出频率或者增大P1.055的限制。
超过速度限制确认:
将P0.002设定为7时,伺服面板将显示当前的运行转速,单位0.1rpm,使用者可以以此来确定是否超过速度限制。
(八)DI功能码设定
DI功能码的设定规则
每一个实体DI信号都有一个与之对应的DI参数,该参数是一个16进制数,使用者可以根据需求自行规划,下文将以默认的DI功能码做以简单介绍,不代表该DI功能码固定为介绍的功能。对于这个16进制的功能码的组成,以DI1的对应参数P2.010为例,P2.010.YX(十位和个位)为决定其功能的功能码,不同的数值定义不同的功能,以默认P2.010.YX=0x01为例,代表将DI1设定为使能,P2.010.Z(百位)为DI信号的常开常闭属性设定,其中0为常闭,1为常开。
更多的DI功能码可以参考对应伺服应用技术手册第八章->表8.1数位输入功能定义表
DI1使能
DI1对应参数P2.010默认值为0x0101,即常开的使能信号,此时需要实体信号DI1导通伺服才能使能成功,当使用者不使用外部接线时,可以将P2.010设定为0x0001,即常闭的使能信号,此时可以实现上电强制使能而不需外部信号接入。
成功使能是伺服励磁以及执行所有动作的基础,脉冲模式下,没有使能信号伺服将不会接收脉冲信号。
DI2脉冲清除
位置误差:在使能的瞬间伺服的反馈位置会和命令位置相对对齐,此后伺服驱动便会控制电机忠实的执行控制器的命令,反馈位置会随着命令位置的增加而增加,随着命令位置的减少而减少,但是反馈位置总会滞后于命令位置(极少数情况会超前),待命令位置停止后,总是需要一定的整定时间反馈位置才能精准的跟上命令位置,由于伺服的滞后或者超前产生的命令位置和反馈位置的实时差值为位置误差,伺服依靠积分(P2.006)的作用将位置误差消除掉。
脉冲清除的作用于使用场景:DI脉冲清除导通后,伺服会将记录的位置误差清除掉,通常在回原点或者贴标机等需要精准对位的场合应用,即当伺服碰到某个信号后,控制器立即停止发送命令,同时将脉冲清除DI导通,从而将位置误差掉,使得伺服精准的停在目标位置,而不会因为执行滞后的位置误差超过目标位置较远的距离,注意此段速度一般不可过快。
DI3与DI4之扭矩限制
在脉冲模式下,支持扭矩限制的使用,扭矩限制开启后,伺服输出扭矩将会被限制,过小的扭矩限制将导致伺服无法动作或加速过慢,停止过冲,需要使用者合理规划。
扭矩限制的使用分为2个部分即扭矩限制功能的开启,以及扭矩命令来源的选择,只有当扭矩限制功能被开启后,扭矩命令来源的选择才有效。
扭矩限制功能开启:
扭矩限制可以通过将参数P1.002.Y(十位)设定为1开启(使能时无法写入),或者规划一个扭矩限制DI,常开的扭矩限制开关功能码为0x0109,当使用者有多余的DI时可以规划扭矩限制DI来开启扭矩限制功能,此时使用者可以依据需求控制该DI灵活的实现扭矩限制的开启与关闭,如果没有多余的DI或者扭矩限制需要永远打开的情况下,可以选择P1.002.Y=1方式开启。
扭矩限制命令来源选择:
扭矩限制命令可以来源来源为,CN1的扭矩命令模拟量(T_REF,GND),内部扭矩命令暂存器P1.012,1.013,P1.014,来源的选择由DI3扭矩命令0,DI4扭矩命令1的组合状态决定,可以参考下表。
模拟量:当DI3和DI4均为OFF时,扭矩限制命令来源于模拟量,由于模拟量容易跳动,同时也是为了模拟量命令变化过于剧烈,可以调整扭矩命令平滑时间P1.007,单位为ms。模拟量10V输出输出最大扭矩默认为100%,由扭矩模拟量最大值P1.041决定,使用者可以依据需求调整。
内部扭矩暂存器单位:伺服参数P1.012,P1.013,P1.014称为为内部扭矩暂存器,默认值为100,单位为1%,100对应扭矩为100%;当使用者需要更高精度的扭矩单位时可以将P2.112.bit14设定为1,此时扭矩单位为0.1%,数值100对应扭矩值为10.0%。
DI5,DI6,DI7设定与AL013/AL014/AL015报警消除
由于DI5(P2.015)、DI6(P2.016)、DI7(P2.017)预设为常闭的负极限、正极限与急停,且在脉冲控制模式下使用者通常将极限信号接入控制器而不使用伺服的相关信号,因此会导致驱动器因为检测不到相关信号而报警,因此需要将对应参数的Z(百)位,由0(常闭)改为1(常开),对应报警将消失。
(九)DO功能码设定
DO功能码的设定规则
每一个实体DO信号都有一个与之对应的DO参数,该参数是一个16进制数,使用者可以根据需求自行规划,下文将以默认的DO功能码做以简单介绍,不代表该DO功能码固定为介绍的功能。对于这个16进制的功能码的组成,以DO1的对应参数P2.018为例,P2.018.YX(十位和个位)为决定其功能的功能码,不同的数值定义不同的功能,以默认P2.018.YX=0x01为例,代表将DO1设定为伺服准备完成信号,P2.018.Z(百位)为DO信号的常开常闭属性设定,其中0为常闭,1为常开。
更多的DO功能码可以参考对应伺服应用技术手册第八章->表8.2数位输出功能定义表
DO1伺服准备
DO1对应参数P2.018默认值为0x0101,即常开的伺服准备信号,当控制电源和主回路电源输入正常,且无报警产生的时候此信号输出。
DO2伺服零速
DO2对应参数P2.019默认值为0x0103,即常开的伺服零速信号,当电机的即时速度低于电机零速准位P1.038(rpm)的设定时,此信号导通输出。
DO3回零完成
DO3回零完成在脉冲模式下使用增量电机时无效,当使用绝对值电机并且将绝对值功能开启,坐标被重新标定后输出为ON,直至位置计数溢出会被清除为OFF。
DO4目标位置到达
目标位置到达信号由位置到达确认范围P1.054决定,当命令位置和反馈位置的实时差值小于P1.054时,目标位置到达信号即会输出,因此当速度较慢,加减速较缓,位置到达确认范围P1.054的值较大的时候可能出现目标位置到达信号始终输出或者减速停止过程中命令位置还未发送完成位置到达信号已经输出的情况,因此使用中需要使用者合理设定P1.054的值,并且在控制器命令发送完成信号输出后再去读取此信号的状态已确认伺服确实已经在允许的位置误差内。
P1.054的单位为编码器单位Pulse,电机一圈为16777216Pulse,使用者使用的是指令单位PUU,电机一圈为16777216/P1.044*P1.045个PUU。
P1.054设定举例
假设为直连丝杆,螺距为5mm,每个脉冲1um,允许的位置误差为3um;则设定P1.044=16777216,P1.045=5000,即电机一圈5000PUU
P1.054=电机一圈的编码器脉冲数(Pulse)*电机一圈指令脉冲数(PUU)*允许误差(PUU)=16777216/5000*3=10066Pulse。
DO5伺服报警
伺服异警分为报警(0x0107 Alarm)和警告(0x0111 Warn),其中较轻微的异警,一般不需要去掉使能的如极限,通讯异常,低电压,以及部分编码器轻微错误等属于警告,除警告之外的异警均为报警,通常错误将严重会去掉使能。多数情况控制器接入默认伺服报警信号即可满足应用需求,少数情况如果控制器需要知道所有的异警状况则需要另外规划一个警告DO一同接入控制器。
DO6电机抱闸信号
DO6默认位置不作用,但是由于使用中经常需要用到带抱闸的电机,因此这里将DO6规划为电机抱闸信号。在使能成功后,该信号输出,电机抱闸信号被打开。
P1.042为去使能状态下,执行使能后电机抱闸信号打开延迟时间,设定范围0至1000ms。
P1.043为使能状态下,执行去使能后电机抱闸信号关闭延迟时间,设定范围为-1000至1000ms,当去使能,或者关电时,如Z轴电机有明显下落的时,可以设定负值,会有明显改善。
(十)增益参数
台达A3/B3/E3伺服支持增益的自调机功能,可以通过伺服软件提供的引导式界面方便的实现自动调机,建议有条件的使用者优先使用伺服软件来自动调机,对应软件为ASDA Soft V6,使用者可自行在台达官网下载,由于部分使用者没有条件或者只需要对增益参数进行简单的调整,因此笔者在此仅介绍2种简单实用的通过伺服面板实现的增益调整方法。
对于一般的应用,如果伺服选型合理,使用者无需对增益参数进特别调试即可正常使用,但是当使用者需要对伺服响应进行调试时,笔者在这里介绍2种简单的增益调整方式,料可满足80%的应用场合。需要注意的是对于一些刚性不够,负载惯量比较大的场合,使用此种方式可能无法获得预期的效果。
增益调整步骤1:惯量比自学习
当P2.032设定为1时,伺服将会自动计算负载惯量比,此时需要上位将伺服运行起来,最好有500rpm以上的转速,并且做往复式的运动,行程尽可能大一点。当伺服只能单方向运行,将无法获得正确的惯量比。
增益调整步骤2:伺服刚性调整
方法1通过频宽响应层级调整伺服刚性:P2.032=2,调整P2.031
P2.031为伺服频宽响应层级,设定范围1-50,默认为19,建议设定值10-35,频宽响应层值越大,伺服响应越快,但是过大容易共振异响,因此建议满足需求即可,不可一味增加,当使用者确实需要比较快的响应时间,以及较好的伺服刚性时,可以每次增加2个层级,当异响出现后,回退2个层级,作为最终参数。异响时可以降低频宽响应层级
方法2通过频宽调整伺服刚性:P2.032=6,调整P2.126
使用过台达A2,B2产品的使用者更习惯于使用频宽的概念调整伺服刚性,此时可以将P2.032设定为6,P2.126即为伺服频宽,其默认值为40hz,建议设定值30-150hz,频宽越大,伺服响应越快,但是过大同样容易共振异响,当使用者确实需要比较快的响应时间,以及较好的伺服刚性时,可以每次增加10hz,当异响出现后,降低5-10hz频宽,作为最终参数。异响时可以降低频宽来将其消除。
以上是笔者根据相关手册以及一些应用经验整理的脉冲控制台达A3/B3/E
3-L伺服的接线方法与参数设定,本文疏忽错漏在所难免,一切以台达官方手册说明为准。
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