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Ⅰ FANUC 0系统怎么设定伺服参数

FANUC0系统伺服参数设定与调整：

通常情况下，数字伺服的调整应通过数控系统进行，数字伺服的调整可分为初始化与动态性能调整两部分。

1．FANUC0系统数字伺服的初始化

当数控系统的伺服驱动更换，或因为更换电池等原因，使伺服参数出现错误时，必须对伺服系统进行初始化处理与重新调整。数字伺服的初始化步骤如下。

(1)初始化的准备在初始化数字伺服前，应首先确认以下基本数据，以便进行初始化工作。

1)数控系统的型号。

2)伺服电动机的型号、规格、电动机代码。

3)电动机内装的脉冲编码器的型号、规格。

4)伺服系统是否使用外部位置检测器件，如使用，需要确认其规格型号。

5)电动机每转对应的工作台移动距离。

6)机床的检测单位。

7)数控系统的指令单位。

(2)初始化的步骤数字伺服的初始化按以下步骤进行：

1)使数控系统处在“紧停”状态。

2)设定系统的参数写入为“允许”状态。

3)操作系统，显示伺服参数画面。对于不同的系统，其操作方法有所区别，具体如下：

对于FANUC0TC,0MC,0TD,0MD系统，操作步骤为：

①将机床参数PRM389bit0设定为“1”，使伺服参数页面可以在CRT上显示。

②关机，使PRM389bit0的设定生效。

③通过按系统操作面板上的“PARAM”(参数显示)键(按键可能需要数次，或直接通过系统显示的“软功能键”进行选择)，直到出现图5-18所示的页面显示。

对于FANUC15系列系统：按“SERVICE”键数次，直到出现图5-18所示的页面显示；

对于FANUC16/18/20/21系列系统，操作步骤为：

①将机床参数PRM3111bit0设定为“1”，使伺服参数页面可以在CRT上显示。

②关机，使PRM3111bit0的设定生效。

③按“SYSTEM”键，选择“系统”显示页面。

④按次序依次操作“软功能键”〖SYSTEM〗→〖>〗→〖SV-PRM〗，使图5-18所示的页面显示。图5-18数字伺服初始化页面(附图)。

4)根据系统的要求设定伺服系统的指令单位(INITIALSETBITS的bit0)；设定初始化参数(INITIALSETBITS的bitl)为初始化方式(见表5-17)。

5)根据所使用的电动机，输入电动机代码参数“MotorIDNo”。

6)根据电动机的编码器输出脉冲数，设定编码器参数AMR，在通常情况下，使用串行口脉冲编码器时，AMR设定为00000000。

7)根据机床的机械传动系统设计，设定指令脉冲倍乘比CMR。

8)根据机床的机械传动系统设计与使用的编码器脉冲数，设定伺服系统的“电子齿轮比”参数“Feedgear”的N/M的值。

9)设定电动机转向参数“DIRECTIONSet”，正转时为111，反转时为-111。

10)设定伺服系统的速度反馈脉冲数“VelocityPulseNo”与位置反馈脉冲数“PositionPulseNo”。

在通常情况下，对于半闭环系统，可以按表5-17进行设定；当采用全闭环系统时，设定参数有所区别，可参见有关手册进行，在此从略。

表5-17速度/位置反馈脉冲数的设定表：

INITIALSETBITSbit0=0

INITIALSETBITSbit1=0

VelocityPulseNO8192

PositionPulseNO12500

11)根据编码器脉冲数、丝杠螺距、减速比等参数设定伺服系统的参考计数器容量“Refcounter”。

12)关机，再次开机。

2．FANUC数字伺服的参数调整与动态优化:

当数字伺服参数设定错误时，将发生数字伺服报警，这时必须调整参数。报警的内容与原因以及应调整的参数见表5-18。

表5-18数字伺服参数报警及调整上览表：

报警内容报警原因应调整的参数

FANUC0C,FANUC15,FANUC16/18/20/21

POAl(观察器)溢出POAI参数被设定为08*4718572047

N脉冲抑制电平溢出N脉冲抑制参数设定太大8*0318082003

前馈参数溢出前馈参数超过了327678*6819612068

位置增益溢出位置增益参数设定太大51718251825

位置反馈脉冲数溢出位置反馈脉冲数大于131008*0018042000

电动机代码不正确电动机代码设定错误8*2018742020

轴选择错误坐标轴设定错误269~2731023

其他报警位置反馈脉冲数≤08*2418912024

速度反馈脉冲数≤08*2318762023

旋转方向=08*2218792022

电子齿轮比设定(N/M)≤08*84/8*851977/19782084/2085

电子齿轮比(N/M)>18*84/8*851977/19782084/2085

(1)数字伺服的功能概述FANUC数字伺服采用了部分新型的控制功能，它用于调整伺服系统的动态特性，这些功能包括：

1)停止时的振荡抑制功能(N脉冲抑制功能)。N脉冲抑制功能的作用是消除停止时的振荡。由于伺服系统采用了闭环控制，当电动机不转时，当速度反馈出现很小的偏移时，经过速度环的放大，就可能引起电动机的振荡。使用N脉冲抑制功能，可能在电动机停止时，从速度环比例增益中消除速度反馈脉冲的偏移量，避免电动机停止时的振荡。

2)机械谐振抑制功能。在FANUC数字伺服中，用于机械谐振抑制的功能主要有：250µs加速反馈功能、机械速度反馈功能、观察器功能、转矩指令滤波功能、双位置反馈功能等。

250µs加速反馈功能是利用电动机的速度反馈信号乘以加速反馈增益，实现对转矩的补偿，从而对速度环的振荡进行抑制的功能，它对由于弹性联轴器联结或负载惯量的原因引起的50～150Hz的振荡具有抑制作用。

机械速度反馈功能可以在电动机与机床间连接刚性不足时，将机床本身的速度反馈加入速度环中，从而提高速度环的稳定性。

观察器功能用于消除机械系统的高频谐振干扰，提高速度环的稳定性。在数字伺服系统中，控制系统的状态变量为速度与扰动转矩，观察器的功能是将预测的速度状态变量用于反馈。由于观察器预测的速度量中无实际速度的高频分量，因此，利用本功能可以消除速度环的高频振荡。

转矩滤波器的作用是对转矩指令进行低通滤波，消除转矩指令中的高频分量，从而抑制机械系统的高频谐振。

双位置反馈功能用于全闭环系统，它可以使全闭环系统获得与半闭环系统同样的稳定性。

3)超调补偿功能。超调补偿功能是通过数字伺服系统的不完全积分器，使得系统的转矩指令满足起动转矩指令TCMDl>静摩擦转矩>动摩擦转矩>停止时的转矩指令TCMD2的关系式，从而消除了系统的超调。

4)形状误差抑制功能。在FANUC数字伺服中，用于抑制形状误差的功能主要有位置前馈、反向间隙加速两种功能。

位置前馈是通过前馈控制，提高了系统的动态响应速度，从而减小系统的位置跟随误差，抑制加工的形状误差的功能。

反向间隙加速是通过提高系统反向间隙补偿速度，减小了由于机械系统间隙引起的位置滞后，从而抑制加工的形状误差的功能。

通过合理充分利用上述功能，选择合理的伺服参数，可以使伺服系统获得最佳的静、动态性能。

(2)数字伺服的参数调整当数字伺服参数设定不合适时，伺服系统的动态性能将变差，严重时甚至会使系统产生振荡与超调，这时必须进行参数的调整与优化。对于不同的故障，伺服系统参数的调整与优化步骤如下。

1)停止时发生振荡。伺服系统停止时可能发生的振荡有高频振荡与低频振荡两种，对于停止时的振荡，参数调整的步骤与内容见表5-19。

表5-19数字伺服参数调整一览表1

现象处理应调整的参数

FANUC0C,FANUC15,FANUC16/18/20/21

高频振荡:

1．降低速度环比例增益(PK2V)8*4418562044

2．降低负载惯量比8*2118752021

3．使用250µs加速功能8*6618942066

4．使用N脉冲抑制功能8*0318082003

低频振荡:

5．提高负载惯量比8*2118752021

6．降低速度环积分增益(PKlV)8*4318552043

7．提高速度环比例增益(PK2V)8*4418562044

2)移动时发生振荡。伺服系统移动时可能发生的振荡，亦有高频振荡与低频振荡两种，对于移动时的振荡，参数调整的步骤与内容见表5-20。

表5-20数字伺服参数调整一览表2：

现象处理应调整的参数

FANUC0C,FANUC15,FANUC16/18/20/21

高频振荡：

1．降低速度环比例增益(PK2V)8*4418562044

2．降低负载惯量比8*2118752021

3．使用250µs加速功能8*6618942066

低频振荡：

4．提高负载惯量比8*2118752021

5．降低速度环积分增益(PKlV)8*4318552043

6．提高速度环比例增益(PK2V)8*4418562044

7．调整TCMD波形应使用调整板进行

3)超调。对于伺服系统移动时超调，参数调整的步骤与内容见表5-21。

表5-21数字伺服参数调整一览表3：

现象处理应调整的参数

FANUC0C,FANUC15,FANUC16/18/20/21

超调：

1．使PI控制生效(PIEN)8*0318082003

2．提高负载惯量比8*2118752021

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

4．提高速度环不完全积分增益（PK3V）8*4518752045

5．调整TCMD波形应使用调整板进行

4)出现圆弧插补象限过渡过冲现象。对于伺服系统圆弧插补象限过渡过冲现象，参数调整的步骤与内容见表5-22。

表5-22数字伺服参数调整一览表4：

现象处理应调整的参数

FANUC0C,FANUC15,FANUC16/18/20/21

圆弧插补象限过渡过冲：

1．使PI控制生效(PIEN)8*0318082003

2．调整反向间隙值53518511851

3．使用反向间隙加速功能8*0318082003

4．使用两级反向间隙加速功能——19572015

5．调整VCMD波形应使用调整板进行