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Ⅰ FANUC 0系統怎麼設定伺服參數

FANUC0系統伺服參數設定與調整：

通常情況下，數字伺服的調整應通過數控系統進行，數字伺服的調整可分為初始化與動態性能調整兩部分。

1．FANUC0系統數字伺服的初始化

當數控系統的伺服驅動更換，或因為更換電池等原因，使伺服參數出現錯誤時，必須對伺服系統進行初始化處理與重新調整。數字伺服的初始化步驟如下。

(1)初始化的准備在初始化數字伺服前，應首先確認以下基本數據，以便進行初始化工作。

1)數控系統的型號。

2)伺服電動機的型號、規格、電動機代碼。

3)電動機內裝的脈沖編碼器的型號、規格。

4)伺服系統是否使用外部位置檢測器件，如使用，需要確認其規格型號。

5)電動機每轉對應的工作台移動距離。

6)機床的檢測單位。

7)數控系統的指令單位。

(2)初始化的步驟數字伺服的初始化按以下步驟進行：

1)使數控系統處在「緊停」狀態。

2)設定系統的參數寫入為「允許」狀態。

3)操作系統，顯示伺服參數畫面。對於不同的系統，其操作方法有所區別，具體如下：

對於FANUC0TC,0MC,0TD,0MD系統，操作步驟為：

①將機床參數PRM389bit0設定為「1」，使伺服參數頁面可以在CRT上顯示。

②關機，使PRM389bit0的設定生效。

③通過按系統操作面板上的「PARAM」(參數顯示)鍵(按鍵可能需要數次，或直接通過系統顯示的「軟功能鍵」進行選擇)，直到出現圖5-18所示的頁面顯示。

對於FANUC15系列系統：按「SERVICE」鍵數次，直到出現圖5-18所示的頁面顯示；

對於FANUC16/18/20/21系列系統，操作步驟為：

①將機床參數PRM3111bit0設定為「1」，使伺服參數頁面可以在CRT上顯示。

②關機，使PRM3111bit0的設定生效。

③按「SYSTEM」鍵，選擇「系統」顯示頁面。

④按次序依次操作「軟功能鍵」〖SYSTEM〗→〖>〗→〖SV-PRM〗，使圖5-18所示的頁面顯示。圖5-18數字伺服初始化頁面(附圖)。

4)根據系統的要求設定伺服系統的指令單位(INITIALSETBITS的bit0)；設定初始化參數(INITIALSETBITS的bitl)為初始化方式(見表5-17)。

5)根據所使用的電動機，輸入電動機代碼參數「MotorIDNo」。

6)根據電動機的編碼器輸出脈沖數，設定編碼器參數AMR，在通常情況下，使用串列口脈沖編碼器時，AMR設定為00000000。

7)根據機床的機械傳動系統設計，設定指令脈沖倍乘比CMR。

8)根據機床的機械傳動系統設計與使用的編碼器脈沖數，設定伺服系統的「電子齒輪比」參數「Feedgear」的N/M的值。

9)設定電動機轉向參數「DIRECTIONSet」，正轉時為111，反轉時為-111。

10)設定伺服系統的速度反饋脈沖數「VelocityPulseNo」與位置反饋脈沖數「PositionPulseNo」。

在通常情況下，對於半閉環系統，可以按表5-17進行設定；當採用全閉環系統時，設定參數有所區別，可參見有關手冊進行，在此從略。

表5-17速度/位置反饋脈沖數的設定表：

INITIALSETBITSbit0=0

INITIALSETBITSbit1=0

VelocityPulseNO8192

PositionPulseNO12500

11)根據編碼器脈沖數、絲杠螺距、減速比等參數設定伺服系統的參考計數器容量「Refcounter」。

12)關機，再次開機。

2．FANUC數字伺服的參數調整與動態優化:

當數字伺服參數設定錯誤時，將發生數字伺服報警，這時必須調整參數。報警的內容與原因以及應調整的參數見表5-18。

表5-18數字伺服參數報警及調整上覽表：

報警內容報警原因應調整的參數

FANUC0C,FANUC15,FANUC16/18/20/21

POAl(觀察器)溢出POAI參數被設定為08*4718572047

N脈沖抑制電平溢出N脈沖抑制參數設定太大8*0318082003

前饋參數溢出前饋參數超過了327678*6819612068

位置增益溢出位置增益參數設定太大51718251825

位置反饋脈沖數溢出位置反饋脈沖數大於131008*0018042000

電動機代碼不正確電動機代碼設定錯誤8*2018742020

軸選擇錯誤坐標軸設定錯誤269~2731023

其他報警位置反饋脈沖數≤08*2418912024

速度反饋脈沖數≤08*2318762023

旋轉方向=08*2218792022

電子齒輪比設定(N/M)≤08*84/8*851977/19782084/2085

電子齒輪比(N/M)>18*84/8*851977/19782084/2085

(1)數字伺服的功能概述FANUC數字伺服採用了部分新型的控制功能，它用於調整伺服系統的動態特性，這些功能包括：

1)停止時的振盪抑制功能(N脈沖抑制功能)。N脈沖抑制功能的作用是消除停止時的振盪。由於伺服系統採用了閉環控制，當電動機不轉時，當速度反饋出現很小的偏移時，經過速度環的放大，就可能引起電動機的振盪。使用N脈沖抑制功能，可能在電動機停止時，從速度環比例增益中消除速度反饋脈沖的偏移量，避免電動機停止時的振盪。

2)機械諧振抑制功能。在FANUC數字伺服中，用於機械諧振抑制的功能主要有：250µs加速反饋功能、機械速度反饋功能、觀察器功能、轉矩指令濾波功能、雙位置反饋功能等。

250µs加速反饋功能是利用電動機的速度反饋信號乘以加速反饋增益，實現對轉矩的補償，從而對速度環的振盪進行抑制的功能，它對由於彈性聯軸器聯結或負載慣量的原因引起的50～150Hz的振盪具有抑製作用。

機械速度反饋功能可以在電動機與機床間連接剛性不足時，將機床本身的速度反饋加入速度環中，從而提高速度環的穩定性。

觀察器功能用於消除機械繫統的高頻諧振干擾，提高速度環的穩定性。在數字伺服系統中，控制系統的狀態變數為速度與擾動轉矩，觀察器的功能是將預測的速度狀態變數用於反饋。由於觀察器預測的速度量中無實際速度的高頻分量，因此，利用本功能可以消除速度環的高頻振盪。

轉矩濾波器的作用是對轉矩指令進行低通濾波，消除轉矩指令中的高頻分量，從而抑制機械繫統的高頻諧振。

雙位置反饋功能用於全閉環系統，它可以使全閉環系統獲得與半閉環系統同樣的穩定性。

3)超調補償功能。超調補償功能是通過數字伺服系統的不完全積分器，使得系統的轉矩指令滿足起動轉矩指令TCMDl>靜摩擦轉矩>動摩擦轉矩>停止時的轉矩指令TCMD2的關系式，從而消除了系統的超調。

4)形狀誤差抑制功能。在FANUC數字伺服中，用於抑制形狀誤差的功能主要有位置前饋、反向間隙加速兩種功能。

位置前饋是通過前饋控制，提高了系統的動態響應速度，從而減小系統的位置跟隨誤差，抑制加工的形狀誤差的功能。

反向間隙加速是通過提高系統反向間隙補償速度，減小了由於機械繫統間隙引起的位置滯後，從而抑制加工的形狀誤差的功能。

通過合理充分利用上述功能，選擇合理的伺服參數，可以使伺服系統獲得最佳的靜、動態性能。

(2)數字伺服的參數調整當數字伺服參數設定不合適時，伺服系統的動態性能將變差，嚴重時甚至會使系統產生振盪與超調，這時必須進行參數的調整與優化。對於不同的故障，伺服系統參數的調整與優化步驟如下。

1)停止時發生振盪。伺服系統停止時可能發生的振盪有高頻振盪與低頻振盪兩種，對於停止時的振盪，參數調整的步驟與內容見表5-19。

表5-19數字伺服參數調整一覽表1

現象處理應調整的參數

FANUC0C,FANUC15,FANUC16/18/20/21

高頻振盪:

1．降低速度環比例增益(PK2V)8*4418562044

2．降低負載慣量比8*2118752021

3．使用250µs加速功能8*6618942066

4．使用N脈沖抑制功能8*0318082003

低頻振盪:

5．提高負載慣量比8*2118752021

6．降低速度環積分增益(PKlV)8*4318552043

7．提高速度環比例增益(PK2V)8*4418562044

2)移動時發生振盪。伺服系統移動時可能發生的振盪，亦有高頻振盪與低頻振盪兩種，對於移動時的振盪，參數調整的步驟與內容見表5-20。

表5-20數字伺服參數調整一覽表2：

現象處理應調整的參數

FANUC0C,FANUC15,FANUC16/18/20/21

高頻振盪：

1．降低速度環比例增益(PK2V)8*4418562044

2．降低負載慣量比8*2118752021

3．使用250µs加速功能8*6618942066

低頻振盪：

4．提高負載慣量比8*2118752021

5．降低速度環積分增益(PKlV)8*4318552043

6．提高速度環比例增益(PK2V)8*4418562044

7．調整TCMD波形應使用調整板進行

3)超調。對於伺服系統移動時超調，參數調整的步驟與內容見表5-21。

表5-21數字伺服參數調整一覽表3：

現象處理應調整的參數

FANUC0C,FANUC15,FANUC16/18/20/21

超調：

1．使PI控制生效(PIEN)8*0318082003

2．提高負載慣量比8*2118752021

3．使用超調抑制功能8*03/8*45/8*771808/1875/19702003/2045/2077

4．提高速度環不完全積分增益（PK3V）8*4518752045

5．調整TCMD波形應使用調整板進行

4)出現圓弧插補象限過渡過沖現象。對於伺服系統圓弧插補象限過渡過沖現象，參數調整的步驟與內容見表5-22。

表5-22數字伺服參數調整一覽表4：

現象處理應調整的參數

FANUC0C,FANUC15,FANUC16/18/20/21

圓弧插補象限過渡過沖：

1．使PI控制生效(PIEN)8*0318082003

2．調整反向間隙值53518511851

3．使用反向間隙加速功能8*0318082003

4．使用兩級反向間隙加速功能——19572015

5．調整VCMD波形應使用調整板進行