西門子數(shù)控系統(tǒng)是用來控制伺服電機(jī)的,主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng),其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)。一般通過位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位,目前是傳動(dòng)技術(shù)的產(chǎn)品。
西門子數(shù)控系統(tǒng)的電路也由三部分組成,部分是電機(jī)整流電路,整流單元主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐,?shí)質(zhì)是一組共陰極與一組共陽極的三相半波可控整流電路的串聯(lián),習(xí)慣將其中陰極連接在一起的三個(gè)晶間管稱為共陰極組。第二部分是功率驅(qū)動(dòng)電路,功率驅(qū)動(dòng)單元一般采用智能功率模塊,通過三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流,得到相應(yīng)的直流。功率單元是使用功率電力電子器件進(jìn)行整流、濾波、逆變的高壓變頻器部件,主要由整流橋、可控硅、電解電容、IGBT等器件組成。
1、初始化參數(shù)在接線之前,先初始化參數(shù)。
在控制卡上:選好控制方式;將PID參數(shù)清零;讓控制卡上電時(shí)默認(rèn)使能信號(hào)關(guān)閉;將此狀態(tài)保存,確保控制卡再次上電時(shí)即為此狀態(tài)。
在伺服電機(jī)上:設(shè)置控制方式;設(shè)置使能由外部控制;編碼器信號(hào)輸出的齒輪比;設(shè)置控制信號(hào)與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系。一般來說,建議使伺服工作中的大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)9V的控制電壓。
2、接線
將控制卡斷電,連接控制卡與伺服之間的信號(hào)線。以下的線是必須要接的:控制卡的模擬量輸出線、使能信號(hào)線、伺服輸出的編碼器信號(hào)線。復(fù)查接線沒有錯(cuò)誤后,電機(jī)和控制卡(以及PC)上電。此時(shí)電機(jī)應(yīng)該不動(dòng),而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動(dòng),如果不是這樣,檢查使能信號(hào)的設(shè)置與接線。用外力轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī),檢查控制卡是否可以正確檢測到電機(jī)位置的變化,否則檢查編碼器信號(hào)的接線和設(shè)置
3、抑制零漂
在閉環(huán)控制過程中,零漂的存在會(huì)對(duì)控制效果有一定的影響,好將其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飄的參數(shù),仔細(xì)調(diào)整,使電機(jī)的轉(zhuǎn)速趨近于零。由于零漂本身也有一定的隨機(jī)性,所以,不必要求電機(jī)轉(zhuǎn)速為零。
4、調(diào)整閉環(huán)參數(shù)
西門子數(shù)控系統(tǒng)維修細(xì)調(diào)控制參數(shù),確保電機(jī)按照控制卡的指令運(yùn)動(dòng),這是必須要做的工作,而這部分工作,更多的是經(jīng)驗(yàn),這里只能從略了。
5、建立閉環(huán)控制
再次通過控制卡將伺服使能信號(hào)放開,在控制卡上輸入一個(gè)較小的比例增益,至于多大算較小,這只能憑感覺了,如果實(shí)在不放心,就輸入控制卡能允許的小值。將控制卡和伺服的使能信號(hào)打開。這時(shí),電機(jī)應(yīng)該已經(jīng)能夠按照運(yùn)動(dòng)指令大致做出動(dòng)作了。
6、試方向
對(duì)于一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),如果反饋信號(hào)的方向不正確,后果肯定是災(zāi)難性的。通過控制卡打開伺服的使能信號(hào)。這是伺服應(yīng)該以一個(gè)較低的速度轉(zhuǎn)動(dòng),這就是傳說中的“零漂”。一般控制卡上都會(huì)有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個(gè)指令或參數(shù),看電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過這個(gè)指令(參數(shù))控制。如果不能控制,檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設(shè)置。確認(rèn)給出正數(shù),電機(jī)正轉(zhuǎn),編碼器計(jì)數(shù)增加;給出負(fù)數(shù),電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),編碼器計(jì)數(shù)減小。如果電機(jī)帶有負(fù)載,行程有限,不要采用這種方式。測試不要給過大的電壓,建議在1V以下。如果方向不一致,西門子數(shù)控系統(tǒng)維修可以修改控制卡或電機(jī)上的參數(shù),使其一致。
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