FANUC 数字伺服参数与维修.pdf
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1、 数字伺服参数设定、主要参数调整及维修数字伺服参数设定、主要参数调整及维修 中国机电设备与维修改造技术协会 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 北京蓝拓机电设备有限公司 2005 年年 7 月月 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 2 目录 1伺服参数的设置6 1- 1. 数字伺服框图及工作原理.6 1- 2. 与数字伺服相关的参数.8 1- 3. 数字伺服画面调用.12 对于 Series 0- C/0D12 对于 Series 15- A/B, 15i12 对于 Series 16, 18, 20, 21.12
2、 1- 4 数字伺服参数的初始化设置14 2. 维修过程中主要伺服参数的调整.21 2- 1 停止时震荡相关调整参数.21 2- 1- 1. 开通速度环的比例增益高速处理有效21 2- 1- 2. 使用 250s 加速反馈功能22 2- 1- 3. 改变停止时的比例增益.22 2- 1- 4. 使用 N 脉冲抑制功能.23 2- 1- 5. 若有低频波动,增加负载惯量比.24 2- 1- 6. 将负载惯量比恢复到初始值(选择电机规格号后,系统自动设定的值) 24 2- 1- 7. 不断增加速度环的比例增益(PK2V)24 2- 1- 8. 降低位置环增益24 2- 2 运动中震荡相关调整,参数
3、25 2- 2- 1. TCMD 转矩指令过滤器26 2- 2- 2. 采用双位置环控制(受功能参数限制)27 2- 2- 3. 振动抑制功能29 2- 2- 4. 采用机械速度反馈功能.31 2- 2- 5. 精加、减速功能有效32 2- 3 全闭环运动中震荡相关调整参数34 2- 3- 1按静止时的振荡调整.34 2- 3- 2双位置环反馈功能.34 2- 3- 3使机械速度反馈功能有效(参见上一节).34 2- 3- 4降低位置环增益.34 2- 4 累计进给35 2- 4- 1. 若无超调35 2- 4- 2. 取消超调35 2- 4- 3. 使 PI 控制有效,增加速度环增益(PK1
4、V)35 2- 4- 4. 调整速度环积分增益35 2- 5 超调时相关调整参数36 2- 5- 1使 PI 控制有效.36 2- 5- 2增加负载惯量比.40 2- 5- 3使超调抑制功能有效,调整速度环增益(PK3V)40 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 3 2- 5- 4删掉第 3 步中的设定值,只调整速度环的增益(PK3V)40 2- 5- 5超调抑制功能 2 有效41 3IB/IC/18I 系列 FSSB 的设置42 3- 1 概述42 3- 2手工设定 1.43 3- 3 自动设定.44 3- 3- 1 在
5、放大器设定画面。44 3- 3- 2 按SETING软键。44 3- 3- 3 在轴设定画面上.44 3- 3- 4 按SETING键。44 放大器设定画面.45 轴设定画面.46 放大器的维护画面.47 4伺服报警与故障处理.56 4- 1 伺服的基本连接和电压规格.56 4- 2 报警显示(CRT/LCD 报警内容)58 4- 3 电源单元状态灯说明.62 4- 4 电源单元七段显示管报警.64 4- 5 伺服放大器模块的报警67 4- 5- 1 异常电流报警 (七段显示管 8, 9, A, b, C, d, 和 E 报警)69 4- 5- 2 伺服报警灯 2 号报警,输入功率电压低报警6
6、9 直流环电压低报警 (七段显示管 5 报警).69 4- 5- 3 伺服放大器风扇故障 (七段显示管 1 报警)69 5 主轴模块(七段显示管)报警.70 5- 1 初始化灯不亮72 5- 2 主轴放大器模块七段显示报警分类.73 5- 2- 1 Alarm code 01.74 5- 2- 2 Alarm code 02.74 5- 2- 3 Alarm code 03.75 5- 2- 4 Alarm code 04.75 5- 2- 5 Alarm code 07.75 5- 2- 6 Alarm code 09.76 5- 2- 7 Alarm code 1176 5- 2- 8 A
7、larm code 12.76 5- 2- 9 Alarm code 13.77 5- 2- 10 Alarm code 15.77 5- 2- 11 Alarm code 16.78 5- 2- 12 Alarm codes 19 and 20.78 5- 2- 13 Alarm code 24.78 5- 2- 14 Alarm code 25.78 5- 2- 15 Alarm code 26.79 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 4 5- 2- 16 Alarm code 27.80 5- 2- 17 Alar
8、m code 29.80 5- 2- 18 Alarm code 30.81 5- 2- 19 Alarm code 31.81 5- 2- 20 Alarm code 32.82 5- 2- 21 Alarm code 33.82 5- 2- 22 Alarm code 34.82 5- 2- 23 Alarm code 35.83 5- 2- 24 Alarm code 36.83 5- 2- 25 Alarm Code 3984 5- 2- 26 Alarm code 40.84 5- 2- 27 Alarm code 41.85 5- 2- 28 Alarm code 42.86 5-
9、 2- 29 Alarm code 43.86 5- 2- 30 Alarm code 44.86 5- 2- 31 Alarm code 46.86 5- 2- 32 Alarm code 47.86 5- 2- 33 Alarm code 49.88 5- 2- 34 Alarm code 50.88 5- 2- 35 Alarm code 51.88 5- 2- 36 Alarm codes 52 and 53.88 5- 2- 37 Alarm code 54.89 5- 2- 38 Alarm code 55.89 5- 2- 39 Alarm code 56.89 5- 2- 40
10、 Alarm code 57.89 5- 2- 41 Alarm code 58.89 5- 2- 42 Alarm code 59.90 6伺服报警诊断91 6- 1伺服画面中的报警91 6- 2报警内容说明93 6- 3详细报警分析及解决方案94 6- 3- 2反馈断线报警.96 6- 3- 3过热报警.97 6- 3- 4无效的伺服参数设定.97 6- 3- 5串行编码器报警.98 6- 3- 6其他报警.99 6- 4伺服软断线报警主要调整参数 101 7如何更换保险和交换线路板 103 7- 1模块结构(拆装方法). 103 7- 1- 160/90 mm 宽模块 104 7- 1-
11、 2150 mm Width Module (without the Connector Module) 105 7- 2保险的更换 108 7- 2- 1电源模块保险的更换 108 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 5 7- 2- 2放大模块(伺服模块和主轴模块)111 7- 3 其他部分.113 7- 3- 1 主轴放大器 ROM 和主轴传感器模条的更换.113 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 6 1伺服参数的设置伺服参数的设置 1- 1.
12、数字伺服框图及工作原理 作为数控系统;一般采用位置环、速度环、电流环(力矩)三环控制。如图所示 速度环控制框图 MCMD Machine Command 机床指令 VCMD Velocity Command 速度指令 TCMD Torque Command 力矩指令 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 7 力矩环控制 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 8 1- 2. 与数字伺服相关的参数 概述: CNC 中经常使用的术语解释如下: 最小指令增量 从
13、CNC 送到机床的最小指令单位。 0.001mm 检测单位 检测机床位置的最小单位。 0.001mm 指令倍乘比 (CMR) 使 CNC 指令脉冲的权与来自检测器脉冲的权相 匹配的常数。 2 检测倍乘比 (DMR) 使 CNC 指令脉冲的权与来自检测器脉冲的权相 匹配的常数。 基本轴参数的设置 数据形式 位型参数 INM 输入单位 0 公制输入 1 英制输入 数据形式 位型参数 ISA,ISC 设定最小输入单位和最小移动单位。 ISC ISA 最小输入单位,最小移动单位 简称 0 0 0.001mm,0.001deg 或 0.0001inch IS-B 0 1 0.01mm, 0.01deg
14、或 0.001inch IS-A 1 0 0.0001mm,0.0001deg 或 0.00001inch IS-C IPR 设定单位按 IS- A IS- B IS- C 公制输入时,是否把各轴的最小设定单位设 定为最小移动单位的 10 倍。 0:不设定为 10 倍 1:设定为 10 倍 当 IPR 设定为“1”时,最小设定单位变为如下表所示 设定单位 最小设定单位 IS-B 0.01mm, 0.01deg 或 0.001inch IS-C 0.001mm,0.001deg 或 0.0001inch 1010 CNC 控制轴数 1001 INM 1004 IPR ISC ISA 8130 C
15、NC 总控制轴数 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 9 请按下表设定各控制轴的程序名称 轴名称 设定值 轴名称 设定值 轴名称 设定值 X 88 U 85 A 65 Y 89 V 86 B 66 Z 90 W 87 C 67 数据形式 字节轴型 数据范围 1,2,3 ,控制轴数 设定各控制轴为对应的第几号伺服轴。 通常,控制轴号与伺服轴号的设定值相同。 所谓的控制轴号,就是表示设定轴型参数或轴型机械信号的序号。 使用主轴作为控制轴时, 设定为1。 如果屏蔽该伺服轴时也应设为负值。如果屏蔽该伺服轴时也应设为负值。 参数 C
16、SS(No.3704#7)设定为 1 时,第二串行主轴可指定为 Cs 轮廓控 制轴。 参考连接说明书(功能)B63833C1 中关于 FSSB 的设定。 有关指令检测倍率和指令倍率的设定 最小移动单位 + - 反馈脉冲 图中设定 CMR 与 DMR 的比率,以便使误差计数器的正输入比率等于负输 入比率。 参考计数器容量指定栅格方式返回参考点的栅格间隔。 注意: 最小指令增量、 检测单位、 CMR 和 DMA 之间的关系如下: 最小指令增量 = CMR X 检测单位 电机每转移动量 检测单位= DMR X 检测器每转脉冲数 N DMR= M 1020 各轴的编程名称 1023 各轴的伺服轴号 x
17、 CMR 指令倍率 误差寄存器 D/A 转换器 参考计数器 x DMR 检测倍率 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 10 参考计数器容量 栅格间隔 / 检测单位 栅格间隔 脉冲编码器 1 转的移动量 此外,几个重要的伺服调整参数是: 数据形式 字轴型 数据单位 - 0.01s - 1 数据范围 19999 该参数设定各轴的位置控制环的增益。 进行直线与圆弧等插补(切削加工)时,请将所有轴设定相同的值。机床 只做定位时,各轴可设定不同的值。环路增益越大,则位置控制的响应越 快,但如果太大,伺服系统不稳定。 位置偏差量(误差
18、寄存器内累积的脉冲量)和进给速度的关系如下: 进给速度 位置偏差量 环路增益60 单位: 位置偏差量 mm、inch 或 deg 进给速度 mm/min、inch/min 或 deg/min 环路增益 s - 1 注意:当机床由于机械间隙引起的振荡时,可以通过适当减少位置环增益减少机床 的振荡,但是会损失定位精度。 数据形式 字轴型 数据单位 检测单位 数据范围 032767 该参数设定各轴的到位宽度。 机床位置与指令位置的差(位置偏差量的绝对值)比到位宽度小时,机床 即认为到位了(机床处于到位状态)。 数据形式 字轴型 数据单位 检测单位 数据范围 032767 设定各轴切削进给时的到位宽度
19、。 本参数在参数 No.1801#4(CCI)为 1 时有效。 数据形式 双字轴型 数据单位 检测单位 数据范围 099999999 1825 各轴伺服环增益(位置环增益) 1826 各轴到位宽度 1827 各轴切削进给的到位宽度 1828 各轴移动中允许的最大位置偏差 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 11 该参数设定各轴移动中的最大允许位置偏差量。 移动中位置偏差量超过最大允许位置偏差量时,会出现伺服报警并立刻停 止运行(和急停相同) 。 通常在参数中设定快速移动的位置偏差量,并考虑一些裕量。 通过伺服诊断画面可以观
20、察到此实际值。 (在画面的右侧 POS ERROR 后 面为实际偏差值,单位m) 数据形式 字轴型 数据单位 检测单位 数据范围 032767 该参数设定各轴停止中的最大允许位置偏差量。 停止中位置偏差量超过最大允许位置偏差量时,会出现伺服报警并立刻停 止运行(和急停相同)。 数据形式 双字轴型 数据单位 检测单位 数据范围 099999999 该参数设定各轴伺服关断时的位置偏差量极限值。 伺服关断时的位置偏差量超过位置偏差量的极限值时,会出现伺服报警 (NO.410)并立刻停止运行(和急停相同) 。通常与停止时的位置偏差量 极限值(参数 NO.1829)的设定值相同。 数据形式 双字轴型 数
21、据单位 检测单位 数据范围 099999999 偏移参考点时,偏移量为该参数的设定值。可设定的栅格偏移量应小于参 考计数器容量的最大值。 数据形式 字轴型 数据单位 检测单位 数据范围 - 99999999 设定各轴的反向间隙补偿量。接通电源后,机床以返回参考点相反的方向 运动时,进行第一次反向间隙补 1829 各轴停止时允许的最大位置偏差 1830 各轴关断时允许的最大位置偏差 1850 各轴的栅格偏移量 1851 各轴反响背隙补偿量 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 12 1- 3. 数字伺服画面调用 对于 Seri
22、es 0- C/0D 按键 (数次)直到翻出伺服显示画面。 按翻页 键,显示相应的伺服轴画面。 经过上述操作如果不能够显示伺服画面,确认下面的参数设定是否正确。 SVS (#0)=0 (显示伺服画面) 对于 Series 15- A/B, 15i 按键(数次)直到翻出伺服显示画面。 按 键,显示相应轴的伺服画面。 对于 Series 16, 18, 20, 21 按 键 SYSTEM SV- PRM SV- TUN 经过上述操作如果不能够显示伺服画面,确认下面的参数设定是否正确。 SVS (#0)=1 (显示伺服画面) 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限
23、公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 13 伺服画面中的报警,对应相应的诊断画面如下表所示: Series 16i diagnosis screen 报警详细说明参见第(6)部分 北京蓝拓培训文件 中国机电设备与维修改造技术协会 & 北京蓝拓机电设备有限公司 维修培训班讲义 撰写 宋松 14 1- 4 数字伺服参数的初始化设置 由于数字伺服控制是通过软件方式进行运算控制的,而控制软件是存储在伺服 ROM 中。通电时数控系统根据所设定的电机规格号和其它适配参数如齿轮传 动比、检测倍乘比、电机方向等,加载所需的伺服数据到工作存储区(伺服 ROM 中写有各种规格的伺服控制数据) , 而初始化设定正是进行
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