『壹』 數控車床伺服系統振盪的原因及處理方法是什麼
數控機床的振盪故障通常發生在機械部分和進給伺服系統。產生故障的原因有很多方面,陳了機械方面存在不可消除的傳動間隙、彈性變形、摩擦阻力等諸多因素外,伺服系統的有關參數的影響也是重要的一方面。伺服系統有交流和直流之分,下面我們來說說直流伺服系統因參數影響引起的振盪。
大部分數控機床採用的是全閉環方式, 經過試驗與分析,引起伺服系統振動的原因大致有四種情況:1)位置環不良又引起輸出電壓不穩;2)速度環不良引起的振動;3)伺服系統可調定位器太大引起電壓輸出失真;4)傳動機械裝如絲杠間隙太大。這些控制環的輸出參數失真或機械傳動裝置間隙太大都是引起振動的主要因素。它們都可以通過伺服控制系統進行參數優化。
如何處理伺服控制系統振盪問題?
1、有些數控伺服系統採用的是半閉環裝置,而全閉環伺服系統必須是在其局部半閉環系統不發生振盪的前提下進行參數調整,所以兩者大同小異,本文只討論全閉環情況下的參數優化方法。
2、在伺服系統中有參考的標准值,例如FANUC0-C系列為3000,西門子3系統為1666,出現振盪可適當降低增益,但不能降太多,因為要保證系統的穩態誤差。
3、負載慣量比一般設置在發生振動時所示參數的70%左右,如不能消除故障,不宜繼續降低該參數值。
4、比例微積分器是一個多功能控制器,它不僅能有效地對電流電壓信號進行比例增益,同時可調節輸出信號滯後成超前的問題,振盪故障有時因輸出電流電壓發生滯後成超前情況而產生,這時可通過PID來調節輸出電流電壓相位。
5、以上討論的是有關低頻振盪時參數優化方法,而有時數控系統會因機械上某些振盪原因產生反饋信號中含有高頻諧波,這使輸出轉矩里不恆定,從而產生振動。對於這種高頻振盪情況,可在速度環上加入一階低通濾波環節,即為轉矩濾波器。
速度指令與速度反饋信號經速度控制器轉化為轉矩信號,轉矩信號通過一階濾波環節將高頻成分截止,從而得到有效的轉矩控制信號。通過調節參數可將機械產生的100Hz以上的頻率截止,從而達到消除高頻振盪的效果。
所以利用雙位反饋可使系統在全閉環和半閉環兩種方式下進行,從而大大提高了系統的調節范圍,也增加了系統的調節參數。
雙位反饋功能是一種比較靈活的誤差修正方式,在系統調試過程中能夠很好的參數優化和保證系統的穩定性。具體的操作根據每台數控機床的不同,在設置時需要進行差別處理。
『貳』 FANUC(法那科)數控機床與電腦連接
先在電腦主機里裝好傳輸軟體,如MASTERCAM,
並設置好傳送參數,如波特率,停35D和>500滿足這兩個條件就可以了
在機床關機的情況下,用RS232C線纜一端接機床側,另一端接在電腦主機的串口上,在電腦主機端進行傳送程序操作,試試;一般就成功了!
如果是筆記本電腦,可能沒有串口,需要買個USB轉通用串口線,在筆記本上裝上相應的驅動,其它的和台式機的操作一樣。
FANUC系統數據輸出備份與恢復
:
FANUC數控系統中加工程序、系統參數、螺距誤差補償、宏程序、PMC參數,是依靠控制單元上的電池進行保存的。如果發生電池斷電,會導致這些數據的丟失。為此有必要做好重要數據的備份工作,一旦發生數據丟失,可以通過恢復這些數據的辦法,保證機床的正常運行。
FANUC數控系統數據備份方法一:
使用存儲卡,在引導系統畫面進行數據備份和恢復
數控系統的啟動會有一個引導過程。在通常情況下,使用者是不會看到這個引導系統。但是使用存儲卡進行備份時,必須要在引導系統畫面進行操作。在使用這個方法進行數據備份時,首先必須要准備一張符合FANUC系統要求的PCMCIA存儲卡(工作電壓為5V)。操作步驟如下:
1、數據備份:
(1)、將存儲卡插入存儲卡介面上(NC單元上(0I-A
,或0I-B系統),或者是液晶顯示器的左邊(0I-C
,或OI-D系統));
(2)、進入引導系統畫面;(按住顯示器下端最右面兩個軟鍵不放,給系統上電);
(3)、出現系統引導畫面;
(4)、在系統引導畫面選擇所要的操作項第4項,進入系統數據備份畫面;(用UP或DOWN鍵)
(5)、在系統數據備份畫面有很多項,選擇所要備份的數據項,按下YES鍵,數據就會備份到存儲卡中;
(6)、按下SELECT鍵,退出備份過程;
2、數據恢復:
(1)、如果要進行數據的恢復,按照相同的步驟進入到系統引導畫面;
(2)、在系統引導畫面選擇SYSTEM
DATA
LOADING;
(3)、選擇存儲卡上所要恢復的文件;
(4)、按下YES鍵,所選擇的數據回到系統中;
(5)、按下SELECT鍵退出恢復過程;
FANUC數控系統數據備份方法二:
通過RS232介面使用筆記本計算機進行數據備份和恢復。
操作步驟如下:在EDIT狀態下,
1、數據備份:
(1)、准備外接個人PC機和RS232傳輸電纜;
(2)、連接個人PC機與數控系統的RS232介面;
(3)、在數控系統中,按下SYSTEM功能鍵,進入ALLIO菜單,設定RS232通訊參數
(4)、在個人PC機里的通訊軟體里設置通訊協議(波特率,數據位,停止位,串口號,奇偶效驗位)(要和數控系統通訊參數一致);
(5)、在個人PC機上打開通訊軟體,選定存儲路徑和文件名,進入接收數據狀態;
(6)、在數控系統中,進入到ALLIO畫面,選擇所要備份的文件(有程序、參數、間距、伺服參數、主軸參數等等可供選擇)。按下「操作」菜單,進入到操作畫面,再按下「PUNCH」軟鍵,數據傳輸到計算機中;
2、數據恢復:在EDIT狀態下,
(1)、外數據恢復與數據備份的操作前面四個步驟是一樣的操作;
(2)、在數控系統中,進入到ALLIO畫面,選擇所要備份的文件(有程序、參數、間距、伺服參數、主軸參數等等可供選擇)。按下「操作」菜單,進入到操作畫面,再按下「read」軟鍵,等待PC將相應數據傳入;
(3)、在PC機中打開通訊軟體,進入數據輸出菜單,打開所要輸出的數據,然後發送。
以上的操作。
具體參看FANUC的維修說明書,有介紹。
『叄』 FANUC 0i-TD系統數控車床電腦里的程序如何傳輸到機床
操作方法:
1、用RS232介面的電纜線連接電腦CAXA軟體和機床。
2、用CAXA做出軌跡,生成「G代碼」,保存。
3、打開CNC傳送軟體,找到生成的TXT文件。
4、先點擊上傳,再在機床上點讀入。
5、OK
1、CF卡傳是最方便的,不用改參數。
2、但事先要保證鑰匙開關打開狀態。
3、直接按Progrm鍵,找到程序,操作-選擇設備-選擇卡-按輸入文件-然後輸入文件名F檢索(也可以輸入序號O檢索)--再按執行。
4、OK!
如果還有問題敬請留言!
小蘇
『肆』 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