以FANUC-15i为例浅析数控系统同步控制在双驱中的应用

2 同步控制中的同步误差和力矩偏差

　　2.1 同步误差检测

　　系统一旦建立起同步，则主、从动轴的位移量随时都处十被监控状态，主、从动轴之间的实际位置偏差也随时被读取，系统将位移量和偏差量进行比较，然后进行平衡、调整。根据同步超差程度的不同，有不同的报警和相应的处理方法。

　　(1)同步误差报警1 (OT30)如果同步误差超过参数N0.1914中设置的同步误差极限范围值，会出现OT30报警，同时电动机就会减速直到停止。在报警点上，同步误差补偿并不因报警而终止，同样会自动执行。因此同步误差也因为补偿而减小。一旦减小到了允许值范围之内时，报警可被清除。但有时也会出现不能完全靠自动补偿就消掉报警的情况，这就需要人为校正(见后述)。

　　(2)同步误差报警2 < SV24)如lA步误差超过N0. 1913中设置的同步误差极限范围值，会出现SV24报警。它与OT30的不同在十:系统出现这个报警后，电动机立刻停止运行，与其他伺服报警所产生的作用一样。并日_主、从动轴之间的位置偏差保持不变，也就是说系统并不自动执行同步误差补偿，所以报警也就不可能被清除。这个报警只能靠人为校正。

　　2.2 同步误差补偿

　　首先设置系统执行同步误差补偿功能的条件，即将参数N0. 1803#2( CLP)设为。，同步误差补偿功能就被激活。当同步误差量大十系统设置的允许误差值时，施加在主、从动轴之间的同步误差补偿计算器会产生相对应的补偿脉冲量，并将这个脉冲量加到从动轴的运动指令中以达到减小甚至消除同步误差的目的。当然，这个补偿脉冲量可能是负的，也可能是正的，它取决十主、从动轴之间的实际位置和偏差量的多少。补偿功能随着伺服断开、伺服报警的出现而中断，也不支持程序预处理功能和调试状态。其原理框图如图2。

　　在普通的同步误差补偿功能时，如同步误差大十N0. 1912号参数设置的零区值，补偿增益起作用;当同步误差小十零区值时，增益变为零，不执行同步误差补偿。

　　2.3 同步控制中力矩偏差检测

　　在双驱动中，除了主从动轴的位移量要同步，力矩同样要求同步。力矩偏差检测信号在伺服准备信号SA变为高电平时有效，SA变为低电平时无效。

坐标间的力矩差一旦出现异常系统应能及时报警以终止运动指令的发出。原理框图如图3。

　　根据以下步骤来获得临界值参数:

　　(1)先设置以下参数:N0. 1716=14564，将报警检测界值设到最大;N0. 2208的##3设为1:显示伺服空余数据页面。

　　(2)在伺服空余数据页ICI上设置:数据1参数1:0;参数2:178，两同步轴之间的力矩差的绝对值就以10进制方式显示在主动轴区域内。

　　(3)在普通操作方式下移动同步坐标，读取最大力矩的绝对值。将这个值的近似值设为临界值，以对抗最大力矩偏差。

　　如在伺服页面读取数据较困难的话(因为数据随坐标移动在相应变动)，也可以用示波器辅助完成。步骤如下:①将N0. 1726和N0. 1774参数分别设为0和178;②将检测板连到CH7接口并将板上转换开关位置设为“1”;③观察示波器上显示值，按1 V= 410来换算，同样在普通方式下移动同步坐标获得最大值，设置相应临界值。

3 同步的建立

　　对十一台新设备在调整中，或投产设备在工作中出现了软件更新、丢失数据或机械扭曲的情况时，需要重新建立同步。在建立同步之前，开启电源后，首先设置相应的参数。在同步被建立之前不执行补偿，同时会产生报警。同步的建立有两种方式:

　　3.1 基十手动返回参考点上的同步建立

　　在执行同步的坐标手动返回参考点时，主动轴、从动轴均以与普通返回参考点过程相同的方式被定位在各自的参考位置上，在这个过程中，同步误差计数器被复位，然后再重新开始计数。同步误差补偿重新开始。我们知道，回参考点有栅格方式和接近开关方式，下面分别进行讨论。

　　(1)栅格方式其执行过程与单轴控制的普通栅格方式相同，但只有主动轴的减速信号被采用。当减速信号变为0时，主从动轴均以F2速度移动直到减速信号变为1时，主、从动轴被移动到各自相应的栅格位置上停止。这里要注意的是:如果主、从动轴之间的位移偏差值较大(因尚未执行同步误差补偿)会产生一个参考位置偏置，如图4所示。当从动轴的参考位置被偏移了一个栅格时一，这样从实际参考位置的一个栅格就被考虑进来。在这种情况下，就有必要用接近开关式的返回参考点方式来建立同步。

　　(2)使用接近开关时的栅格方式这种方式与栅格方式大致相同，区别在十当减速信号变为1后，主、从动轴都会停在参考位置处的接近开关动作之后的第一个栅格处。

　　3.2 基十机床坐标系的同步建立

　　当中断同步误差补偿功能时一(即把N0. 1803 #2CLP设为”1 ”)，要建立同步则必须将N0. 1010参数SYC设为1。它是通过对从动轴输出一个指令脉冲来平衡主、从动轴在机床坐标系上的偏差来建立同步的。在指令脉冲起作用的这个时间里，机床会产生一个脉冲时突变的最大的移动量。这个最大的允许补偿值设在N0.7724参数中，设置该参数只是暂时的，日_值的大小由实际情况而定，同步建立完成后，将此值设为0较为安全。