《伺服》技術(shù)答疑 2021年第2次

文:2021年第二期

  【問題1】三菱PLC FX5U控制三菱伺服MR-JE-A工作時,如何設(shè)置每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)?

  【解答】

  電子齒輪比和機械中的減速比的概念是相似的,通過設(shè)置電子齒輪比可以消除一些因計算除不盡造成的累計誤差。在設(shè)置取消使用電子齒輪比后,直接設(shè)置每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。

  圖1所示是在GX Works3中的設(shè)置情況。

伺服系統(tǒng)

圖1

  【問題2】FX5U系列PLC控制三菱伺服有哪幾種方式?

  【解答】

  1.脈沖控制方式。

  FX5U本體支持4個200KHz的脈沖輸出,本體最多可以控制4個軸,對應(yīng)的定位指令除了包含F(xiàn)X3U主機擁有的指令外,還支持2速、多段速運行、簡易直線插補等新功能。如果自帶的脈沖控制軸數(shù)不夠,還可以通過擴展帶有定位功能的模塊來實現(xiàn)。其中高速脈沖輸入輸出模塊FX5-16ET/ES-H,此模塊支持控制2個軸,一個FX5主機最多可以擴展4個此模塊,這樣通過擴展FX5-16ET/ES-H,整體控制主機4軸+模塊2軸*4個,共12個軸。

  以上主機與FX5-16ET/ES-H模塊定位功能相對簡單,只能實現(xiàn)簡易直線插補功能,如果要實現(xiàn)圓弧插補功能,F(xiàn)X5U主機還可以擴展FX5-20PG-P模塊,一個模塊可以控制兩個軸,此模塊功能類似三菱中大型的定位模塊功能,如RD75P2。

  2.通過三菱伺服系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)(SSCNETⅢ/H)控制三菱伺服。

  在三菱中大型PLC中,有簡易運動模塊通過光纖方式連接三菱B型驅(qū)動器,通過SSCNET Ⅲ/H網(wǎng)絡(luò)來控制伺服,比如通過LD77MS、QD77MS、RD77MS等模塊連接MR-JE-B、MR-J4-B等型號伺服進(jìn)行控制。

  這種配置的優(yōu)點有:每個模塊控制的軸數(shù)較多,且一個系統(tǒng)中可以配置多個簡易運動模塊;三菱簡易運動模塊與三菱伺服通過光纖控制,接線減少,減少接線等工作量,也便于后期設(shè)備的維護(hù);PLC與運動模塊、伺服等構(gòu)成一個整體,各個部分之間的數(shù)據(jù)、狀態(tài)可以通過光纖傳遞,運動模塊、伺服驅(qū)動器中的各種數(shù)據(jù)、狀態(tài),PLC可以讀取到;伺服驅(qū)動器的參數(shù)數(shù)據(jù)在PLC側(cè)的運動模塊中,后期如果伺服驅(qū)動器更換只需要設(shè)置好站號,直接更換,不需要再單獨寫伺服驅(qū)動器參數(shù);運動模塊與伺服驅(qū)動器之間通光纖連接,通訊速度快、距離遠(yuǎn),抗干擾能力強;簡易運動模塊功能強,除了直線、圓弧插補等功能外,還支持同步控制、凸輪控制等,能實現(xiàn)復(fù)雜的軸動作控制。

  FX5U對應(yīng)的簡易運動模塊有FX5-40SSC-S、FX5-80SSC-S,分別能控制4軸、8軸。

  通過SSCNET Ⅲ/H網(wǎng)絡(luò)控制,所有三菱中能支持此網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動器都可以連接,且可以混合使用,甚至一些第三方廠家支持此網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品也可以添加到此網(wǎng)絡(luò)中控制。

  3.通過三菱CC-Link IE Field Basic網(wǎng)絡(luò)控制三菱MR-JE-C伺服。

  FX5U主機自帶以太網(wǎng)口,此網(wǎng)口上帶有CC-Link IE Field Basic標(biāo)志,通過此網(wǎng)口可以用來連接三菱支持此網(wǎng)絡(luò)的MR-JE-C伺服。通過這種控制方式,可以不擴展定位模塊等,可以節(jié)省成本。目前最新版本FX5U,通過網(wǎng)口可以控制16臺MR-JE-C伺服。多臺伺服可以通過路由器連接。

  除了三菱MR-JE-C伺服外,另外支持此網(wǎng)絡(luò)的三菱變頻器、機械手、觸摸屏、遠(yuǎn)程I/O模塊等也可以同時連接到此網(wǎng)絡(luò)中。

  【問題3】西門子S120伺服中,用功率模塊用 6SL3210-1PE14-3UL1替換6SL3210-1SE13-1UA0可以嗎?

  【解答】

  6SL3040-1LA00-0AA0是控制單元 CU310-2 DP,無CF卡的訂貨號。使用S120時需配CF卡,固件和參數(shù)設(shè)置均保存在 CF 卡上,因此CF卡決定了固件版本。

  6SL3210-1SE13-1UA0是1.1kW,380-480AC供電,內(nèi)部風(fēng)冷的PM340功率模塊。PM340功率模塊2017年10月1日已宣布停產(chǎn)。

  使用新的功率模塊PM240-2取代PM340是趨勢。1.1kW,380VAC內(nèi)部風(fēng)冷對應(yīng)的訂貨號就是:6SL3210-1PE13-2UL1。選用的6SL3210-1PE14-3UL1是1.5kW??隙梢詽M足拖動需求。但是要想使用PM240-2模塊,需要SINAMICS S120具備V4.7及以上版本的固件。

  【問題4】西門子S120驅(qū)動帶編碼器的第三方電機P1300=21時,實際速度達(dá)不到設(shè)定速度,電流遠(yuǎn)大于電機額定電流;當(dāng)P1300=20時,電流正常,速度也正常,r61數(shù)據(jù)也正常。請問如何處理?

  【解答】

  P1300=21,帶編碼器的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,電機的實際轉(zhuǎn)速(r0061)以及同步電機的位置信息同樣來自此電機編碼器,并且不受 p1440 設(shè)置的影響。實際速度達(dá)不到設(shè)定速度,電流遠(yuǎn)大于電機額定電流,問題應(yīng)該在S120讀取編碼器信息不當(dāng),或讀不到編碼器數(shù)據(jù)造成的。而當(dāng)設(shè)置P1300=20時,電流正常,速度也正常,r61數(shù)據(jù)也正常。再次證明了問題出在編碼器上。

  建議檢查編碼器與S120控制單元的連接,可能還涉及編碼器接口轉(zhuǎn)換選型或連接等問題。

  【問題5】在SINAMICS S120伺服系統(tǒng)里,如何拆除有問題的電機模塊或故障編碼器?

  【解答】

  在運行多傳動S120控制系統(tǒng)期間,當(dāng)出現(xiàn)某一個驅(qū)動軸或驅(qū)動軸里某一個模塊出現(xiàn)硬件故障需要進(jìn)行維護(hù)時,如果希望S120不再顯示該軸的故障,并且使用新的硬件將故障的驅(qū)動軸或驅(qū)動軸里某一個模塊進(jìn)行替換,則需要采用S120駐留軸和駐留編碼器的功能。這樣既可以不影響其他驅(qū)動軸的工作,也可以將硬件故障及時地徹底排除。下面將對該功能進(jìn)行描述。

  駐留功能包括駐留驅(qū)動軸和駐留編碼器兩種方式。

  1.駐留驅(qū)動軸

  駐留驅(qū)動軸是由循環(huán)報文的控制字/狀態(tài)字(STW2.7 和 ZSW2.7)或者參數(shù) p0897 和 r0896.0 完成任務(wù)的。該功能完成的任務(wù)是:所有指定給驅(qū)動“電機閉環(huán)控制”應(yīng)用的編碼器和電機模塊的監(jiān)控被取消;所有指定給驅(qū)動“電機閉環(huán)控制”應(yīng)用的編碼器進(jìn)入“拆除”就緒狀態(tài);所有指定給驅(qū)動“電機閉環(huán)控制”應(yīng)用的電機模塊進(jìn)入“拆除”就緒狀態(tài)。有DMC20的情況下,可以對處于拆除狀態(tài)的電機模塊或編碼器進(jìn)行熱插拔,否則需要斷電后才可以移除。

  在圖2示例中需要駐留一根軸。必須通過例如 STW1.0 (OFF1)停止驅(qū)動,以便軸駐留生效。所有指定給電機閉環(huán)控制的組件,例如:功率單元和電機編碼器等都失效。

伺服系統(tǒng)

圖2

  在駐留某根軸時,指定給“電機閉環(huán)控制”的功率單元和所有編碼器都變?yōu)闊o效(r0146[n]= 0)。

  * 由循環(huán)報文的控制字/狀態(tài)字(STW2.7 和 ZSW2.7)或者參數(shù) p0897 和 r0896.0 進(jìn)行駐留軸任務(wù)。

  * 驅(qū)動必須由上級控制器制動,例如:通過 STW1.0/OFF1 禁止脈沖。

  * DRIVE-CLiQ 數(shù)據(jù)經(jīng)過被禁用的功率單元(r0126 = 0)后繼續(xù)傳送給后續(xù)組件,即該通訊保持生效。

  * 沒有指定給“電機閉環(huán)控制”的測量系統(tǒng)保持生效(r0146[n] = 1)。

  * 驅(qū)動對象保持生效(r0106 = 1)。

  注:若將駐留的對象移除,在沒有DMC20 下,會出現(xiàn)“驅(qū)動對象未準(zhǔn)備好”A01315、和“拓?fù)鋵Ρ炔灰恢隆盇01481/A01482 報警。

  2.駐留編碼器

  駐留編碼器是由循環(huán)報文的編碼器控制字或狀態(tài)字(Gn_STW.14 和 Gn_ZSW.14)完成任務(wù)的。該功能完成的任務(wù)是:特定編碼器的監(jiān)控被取消;編碼器進(jìn)入“拆除”就緒狀態(tài)。

  同樣,在有DMC20的情況下,可以對處于拆除狀態(tài)的編碼器進(jìn)行熱插拔,否則需要斷電后才可以移除。

  在圖3示例中需要駐留一個電機編碼器。必須通過例如 STW1.0 (OFF1)停止驅(qū)動,以便電機編碼器的駐留生效。

伺服系統(tǒng)

圖3

  在駐留編碼器時,曾發(fā)出響應(yīng)的編碼器變?yōu)闊o效(r0146 = 0)。

  * 由循環(huán)報文的編碼器控制字或狀態(tài)字(Gn_STW . 14 和 Gn_ZSW . 14)進(jìn)行駐留編碼器任務(wù)。

  * 在電機測量系統(tǒng)被駐留時,相應(yīng)的驅(qū)動必須由上級控制器制動,例如:通過 STW1.0/OFF1 禁止脈沖。

  * 功率單元的監(jiān)控保持生效(r0126 = 1)。


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