摘要:龙门同步接线如图 1-1 所示,X1 轴连接 X1 驱动器,X2 轴连接 X2 驱动器,横梁轴 连接 Y 驱动器,X1 与 X2 驱动器之间采用 485 总线进行通讯。X1 轴与 X2 轴的电机与 驱动器型号应保持一致。 X1 轴与 X2 轴分别接受上位机控制
1 龙门同步接线
1.1 龙门接线
龙门同步接线如图 1-1 所示,X1 轴连接 X1 驱动器,X2 轴连接 X2 驱动器,横梁轴 连接 Y 驱动器,X1 与 X2 驱动器之间采用 485 总线进行通讯。X1 轴与 X2 轴的电机与 驱动器型号应保持一致。 X1 轴与 X2 轴分别接受上位机控制信号,增加的龙门同步功能通过 Rs485 得到配 对轴的编码器反馈等信息,用于内部的环路补偿计算。
上述 RS485 使用 CN7 端口, 需接引脚如下; X1 轴 CN7 端口 5 脚接 X2 轴 CN7 端口 5脚, X1 轴 CN7 端口 10 脚接 X2 轴 CN7 端口 10 脚, X1 轴 CN7 端口 15 脚接 X2 轴 CN7 端口 15 脚。 即连接两驱动器 CN7 端子的 PS1+、 PS1-与 GND,如下图所示。
2 调试前的龙门设置
2.1 总体设置流程龙门的总体设置
流程如图 2-1 所示;
图 2-1 龙门设置流程
2.2 龙门属性
刚性龙门两轴之间机械耦合没有弹性,横梁与 X 轴之间正交, 单个 X 轴拖动另一轴移动时不会导致两轴间的偏差, 如图 2-2a 所示。当设置为刚性龙门时,龙门偏差补偿功能不使能。柔性龙门在柔性龙门结构中,一个或两个 X 轴与 Y 轴的机械耦合具有一定弹性,如图 2-2b 所示, 通过龙门偏差补偿功能抑制两轴位置偏差。
设置为柔性龙门时,龙门偏差功能可以根据功能码 H14-04、 H14-05 设置是否使能
2.3 偏差补偿
龙门偏差补偿为主从模式;主轴偏差补偿功能无效, 仅从轴偏差补偿生效,表现为从轴跟随主轴运动。
2.4 龙门对齐
龙门偏差补偿生效的前提是龙门对齐完成,龙门对齐根据 14-19 可以配置为两种对齐方式;两轴回原完成后自动对齐, 单轴保持不动,另一轴前后移动,取位移中点为与配对轴的对齐点。若 H14-20 设为 1, 则在龙门满足对齐条件之前, 以两轴均上电后的位置为零点对齐。
龙门对齐方式包含如下方式;
1、 以两轴均上电时刻位置进行对齐。
2、 以两轴为原点进行对齐。
(1) 非绝对式编码器; 以两轴回原完成后的原点进行对齐, 也可设置偏置,偏置可辨识。(2) 绝对式编码器; 可由功能码设置为以两轴机械绝对位置进行对齐。
3、 转矩斜对齐,包括 DI 使能、功能码使能及两轴均使能后自动使能
2.4.1 龙门斜对齐
龙门斜对齐方法;通过 DI 使能一轴实现前后运动,该轴进行正反运动并与配对轴对齐, 配对轴保持不变, 完成后输出 DO 信号。
功能码 14-14 设置正反转次数, 推荐多次测量以确保结果准确性;
14-13 设置最大转矩指令, 在机械结构允许下推荐设置为较大值, 测量过程中匀速时转矩指令为摩擦力与机械耦合弹性力的合力;
H14-15 设置对齐速度,
14-40,设置对齐加速度, 设置结果需满足在进行转矩指令到达判定时,电机运行于匀速段;
H14-41 为电机零速判断阈值, 用于判断对齐过程中到达当前转矩指令的机械限位,需满足大于使能静止时转速波动值。
2.4.2 龙门回原对齐
龙门回原方法;两轴设置相同的回原参数,同时接受回零指令,当两轴完成回原后显示龙门对齐H14-07。若此时没有使能位置偏差补偿 H14-19,则龙门回原完成。若此时使能了位置偏差补偿; 则从轴向主轴移动偏差补偿量 H14-17 用于对齐, 回零完成。偏差补偿量设置方式如图 2-3 所示, 通过偏距装置(如激光干涉仪) 手动测量两轴原点 Z1 与 Z2 之间的距离并折算为编码器脉冲 OFFSET。
1)、 当两轴方向相同时, X2 轴的偏差补偿量设为 OFFSET, 偏差补偿使能, X1 轴的偏差补偿量设为-OFFSET, 偏差补偿使能。
2)、 当两轴方向相反时, X1 轴与 X2 轴偏差补偿量分别设置为 OFFSET, 偏差补偿使能
偏移量 OFFSET 可通过功能码 H14-24 进行自动辨识。当两轴设为绝对位置模式且 H14-51 设为 1 时,根据两轴绝对位置进行对齐
3 龙门警告及故障
龙门通讯异常; 警告码为 603.0,龙门通讯建立后连续断开 0.5ms。龙门通讯超时; 警告码为 603.1, 龙门设置完成后上电 5s 内未建立通讯。龙门配置错误;警告码为 604.0,两轴需一致的功能码未保持一致。龙门对齐超时;警告码为 606.0, 龙门转矩斜对齐时间超过 H14-29 设置值。龙门位置偏差过大; 故障码为 B04.0, 两轴位置偏差超过 H14-45 设置值,时间超过 H14-44 设置值,且 H14-46 使能。龙门位置偏差超限; 故障码为 B04.1, 两轴位置偏差超过 32 位数据,单圈分辨率为 26 位。龙门转矩偏差过大; 故障码为 B04.2, 两轴转矩偏差超过 H14-49 设置值,时间超过 H14-48 设置值,且 H14-50 使能。Rs485 总线重复定义; 警告码为 123.0, 功能码 H0F-00 与 H14-02 重复定义 485总线功能。
4 同步偏差抑制器参数调整流程
配置龙门同步功能时将位置环增益与速度环增益 H14-08、 H14-10 设置为 0,将积分时间常数 H14-09、 H14-11 设置为 1000ms。进行偏差抑制器增益调整时建议设置如下:抑制器位置环增益与速度环增益设为30%,积分时间常数设置为 1000ms。确认两轴位置偏差,调整增益及积分时间常数确保两轴位置偏差最小,之后进行伺服的增益调整。注意; 龙门同步补偿只有在两轴对齐后生效;
1、(两轴均完成回原或完成转矩斜对齐, H14-01 为 1) 。
2、 H14-20 设为 1
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