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基于华中数控系统的迸给伺服轴的调试

发布时间:2013-05-12 作者:高健 李文  来源:万方数据
数控机床是一种典型的机电一体化产品,随着数控机床在我国机械制造业的深入推广应用,熟悉数控机床的控制原理、安装调试方法显得日趋重要。文中以华中数控系统HNC-21T为例,详细介绍了进绐伺服系统的调试过程与方法。

  3.2.3坐标(伺服)轴硬件配置参数

  3.2.3.1数控装置

  (1)部件2(轴2)

  部件型号:5301(指定接口板卡的型号);标识:45(脉冲指令的伺服驱动);地址:0(指定外部设备占用的地址);配置0:2;配置1:0。

  配置0设置的具体方法:配置0由八位二进制数(D0一D8)表示,(DO—D3)指伺服轴号,fD4一DS)指数控装置脉冲指令形式(oo:缺省单脉冲输出;Ol:单脉冲输出;10:正反向脉冲输出;Il:正交脉冲输出),(D6一D7)指数控装置接收反馈脉冲指令形式。

  (2)部件20(机床操作面板)1
  部件犁号:5301;标识:13;地址:0;配置O:O;配置l:0。
  (3)部件21(外部基本YO信号)
  部件型号:5301;标识:13;地址:0;配置0:1;配置1:0。
  (4)部件24(手持单元)
  部件型号:5301;标识:31;地址:O;配置0:5;配置1:0。

  3.2.3.2伺服驱动器

  P22位置指令脉冲输入方式:1(脉冲+方向,单脉冲);P23控制方式选择:0(位置控制方式);P24伺服电机磁极对数:3(根据所选电机设置);P25编码器分辨率:2500(根据实际情况设置);P26编码器零位偏移量:0(配置登奇电动机)。

  3.2.4坐标(伺服)轴伺服参数

  3.2.4.1基本参数

  是否带反馈:45;电机每转脉冲数为2500;最大跟踪误差:12000um。

  3.2.4.2坐标轴指令值与反馈值的匹配

  要使数控机床坐标轴的指令值与反馈值相同,需调整数控装置中反馈电子齿轮比(伺服内部参数[1]/1_司服内部参数[2])和伺服驱动器内部的指令倍频数(位置指令脉冲分频分子/位置指令脉冲分频分母),具体计算方法如下:

  (1)伺服驱动器内部的指令倍频数
  G=NxCx4/P=1x2500x4/10000=1/1(N:电机旋转圈数;C:光电编码器线数;P:输入指令的脉冲数;G:电子齿轮比=指令脉冲分频分子/指令脉冲分频分母)

  (2)反馈电子齿轮比
  反馈电子齿轮比=X1*X2=1x1=1(X1:数控装置细分数;X2:伺服驱动器内部电子齿轮比的倒数)

  3.2.4.3坐标轴程序指令与机床实际移动距离匹配

  为适应机床丝杠螺距、传动比的变化,使程序指令值与机床实际移动距离相同,需调整外部电子齿轮比,即轴参数中的外部脉冲当量分子/外部脉冲当量分母。具体计算方法如下:

  外部电子齿轮比=LxJ/(M×B×X1×X2)=6000×1/2500×4x1x1=3/5(um)

  L:丝柯=螺距所对应的内部脉冲当量;N:电机每转一圈,所需的脉冲数;J:机床进给轴的机械传动齿轮比;M:电机码盘线数;B:数控装置对伺服电机码盘反馈的倍频数;X1:数控装置细分数;X2:伺服驱动器内部电子齿轮比的倒数。

  3.2.5坐标(伺服)轴行程设置

  行程的设置原则应保证其得到充分利用,使机床获得最大的行程。数控机床的行程保护分两级:一是软件限位保护(数控装置轴参数中正软极限位置、负软极限位置设置),二是硬件限位保护(由机床各轴限位开关和急停按钮组成的急停回路来实现)

  3.2.6坐标(伺服)轴参考点设置

  参考点是数控机床一个固定点,一般在各轴正向最大极限处。回参考点是为建立起机床坐标系、确立机床的基准点而进行的开机时的操作。目前大多数机床主要采用有挡块回参考点方法(行程开关+机械挡块),对于配有华中数控装置的数控机床主要采用双向回参考点方式,即+一+方式。设置回参考点参数如下:

  回参考点方式:2(双向回参考点);pI参考点方向:+;参考点位置:0(设置参考点在机床坐标系中的坐标位置,此时机床零点与机床参考点重合);参考点开关偏差:0(回参考点时,坐标轴找到z脉冲后.并不作为参考点,而是继续走过一个参考点开关偏差值。才将其坐标设置为参考点)参考点快移速度:3800;回参考点定位速度:200。

  3.2.7坐标(伺服)轴伺服优化参数

  伺服优化的主要目的是使数控系统的控制配合发挥出最佳动态效果,达到整个系统的最佳动态特性。伺服优化的主要参数如下:

  (1)数控装置设置参数
  快移加减速时间常数(ms):32;快移加减速捷度时间常数(ms):16;加工减速时间常数(ms):32;加工加减速捷度时间常数(ms):16。以上四个参数根据电机转动惯量、负载转动惯量、驱动器加速能力确定。

  (2)伺服驱动器设置参数(HSV-16)
PO位置比例增益:3000;P2速度比例增益:4000;P3速度积分时间常数:16ms;P6加减速时间常数:200;P11定位完成范围:100;P12位置超差范围:32767。

  3.2.8 PMC程序调试

  为方便用户的使用.华中数控装置配有标准PLC界面,鉴于篇幅的限制,在此不详细介绍。

4 结语
  数控机床的凋试是一项十分复杂而具体的技术性工作,调试人员需核实检查,尊重实际,随时保持机床清洁与润滑,调试后做好机床数据的备份工作,对于多台相同设备的调试,利用数控装置装入参数功能采用备份数据实现批量调试。 

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