伺服系统单片机(单轴伺服控制系统)

海潮机械 2023-01-17 23:14 编辑:admin 210阅读

1. 单轴伺服控制系统

在工业用机器人关节上的精密减速器上,Nabtesco(纳博特斯克)产品的全球市场占有率达60%,特别在中/重负荷机器人上,其RV减速器市场占有率高达90%。

Nabtesco(纳博特斯克)是2003年9月成立的,看似一个00后公司。实际上它是由帝人精机(Teijin Seiki,1944年成立)和纳博克(Nabco,1956年生产了日本第一个自动门)这两家日本公司强强合并组成。作为运动控制系统和零部件的生产商,这两家公司都在其特定的业务领域,掌握了高端核心技术,控制了很高的市场份额,所以Nabtesco甫一成立,就位居同行业在日本乃至全世界的首位,世界上大多数机器人制造商均从Nabtesco的专利RV减速机获益并带来成功。

作为世界上最大的精密摆线针轮减速机制造商,Nabtesco生产高性能减速机、中空轴减速机,以及单轴伺服执行器和控制器。其生产的精密设备具有高扭矩、高刚性和高耐过载冲击荷载能力的同时,兼有高精密和非常低的回程间隙,被广泛应用于卫星、雷达天线、工业机器人、半导体和焊接技术等工业自动化领域。

2. 多轴伺服控制系统

请教伺服电机抱闸的线圈本身是没有极性的哦,可以任意接。抱闸一般接线有两种方式,一种是通过伺服驱动器本身自带的抱闸输出端接继电器,控制抱闸线圈的通断;

另一种是通过上位控制器的输出端控制继电器,控制抱闸的通断;

这两种方式都要注意输出端口是有正负极性的,需要注意,不要接错烧坏驱动器抱闸输出端或者上位的输出端。

3. 无轴伺服系统

首先确认是不是伺服系统的问题,停转时设备报警的详细内容,停止时检查伺服轴是否锁住(用手转动),如果没有锁住,看伺服驱动器的报警内容(一般伺服驱动器上会显示报警被容),然后想对策。伺服系统本身就很复杂,如果是三菱,西门子,松下等等的大品牌报警是很详细的,可以依照手册查找原因,找对策。

4. 交流伺服单轴控制装置

目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况主要分为如下几类:

1.开关量逻辑控制

取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2.工业过程控制

在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理

PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

5.通信及联网

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展,现在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。

5. 单轴伺服控制系统故障

经常遇到Fanuc机床报警困扰着自己,那下面一起分析下有哪几种Fanuc报警,如何解决?

Fanuc机床报警

1.SV0301,APC报警—通信错误

1)检查反馈线,是否存在接触不良情况。更换反馈线;

2)检查伺服驱动器控制侧板,更换控制侧板;

3)更换脉冲编码器。

2.SV0306,APC报警—溢出报警

1)确认参数No.2084、No.2085是否正常;

2)更换脉冲编码器。

3.SV0307,APC报警—轴移动超差报警

1)检查反馈线是否正常;

2)更换反馈线。

4.SV0360—脉冲编码器代码检查和错误(内装)报警

1)检查脉冲编码器是否正常;

2)更换脉冲编码器。

5.Fanuc机床报警:SV0364—软相位报警(内装)

1)检查脉冲编码器是否正常;

2)更换脉冲编码器。

3)检查是否有干扰,确认反馈线屏蔽是否良好。

6.Fanuc机床报警:SV0366—脉冲丢失(内装)报警

1)检查反馈线屏蔽是否良好,是否有干扰;

2)更换脉冲编码器。

7.Fanuc机床报警:SV0367—计数丢失(内装)报警

1)检查反馈线屏蔽是否良好,是否有干扰;

2)更换脉冲编码器。

8.SV0368—串行数据错误(内装)报警

1)检查反馈线屏蔽是否良好;

2)更换反馈线;

3)更换脉冲编码器。

9.SV0369—串行数据传送错误(内装)报警

1)检查反馈线屏蔽是否良好,是否有干扰源;

2)更换反馈线;

3)更换脉冲编码器。

10.SV0380—分离型检查器LED异常(外置)报警

1)检查分离型接口单元SDU是否正常上电;

2)更换分离型接口单元SDU。

11.SV0385—串行数据错误(外置)报警

1)检查分离型接口单元SDU是否正常;

2)检查光栅至SDU之间的反馈线;

3)检查光栅尺。

12.SV0386—数据传送错误 (外置)

1)检查分离型接口单元SDU是否正常;

2)检查光栅至SDU之间的反馈线;

3)检查光栅尺。

13.SV0401—伺服准备就绪信号断开

1)查看诊断No.358,根据No.358的内容转换成二进制数值,进一步确认401报警的故障点。

2)检查MCC回路;

3)检查EMG急停回路;

4)检查驱动器之间的信号电缆接插是否正常;

5)更电源单元。

14.同步控制中SV0407—误差过大报警

1)检查同步控制位置偏差值;

2)检查同步控制是否正常。

15.移动轴时SV0409报警

1)检查移动时该轴的负载情况;

2)确认机械是否卡死;

3)确认伺服参数设定是否正常;

4)更换伺服电机;

5)更换伺服驱动器。

16.SV0410—停止时误差过大报警

1)检查机械是否卡死;

2)对于重力轴,抱闸的24VDC供电是否正常,检查抱闸是否正常松开;

3)脱开丝杆等相关机械部分的连接,单独驱动电机,若正常,找MTB检查机械部分;若故障依旧,更换电机或伺服驱动器。

17.SV0411—移动时误差过大报警

1)查看负载情况,若负载过大。

2)检查机械是否卡死;

3)对于重力轴,抱闸的24VDC供电是否正常,检查抱闸是否正常松开;

4)脱开丝杆等相关机械部分的连接,单独驱动电机,若正常,找MTB检查机械部分;若故障依旧,伺服驱动器。

18.SV0417—伺服非法DGTL参数报警

1)检查数字伺服参数设定是否正确;

2)查看诊断No.0203#4的值,当No.0203#4=1时,通过No.0352的值进一步判断故障点;当No.0203#4=0时,通过No.0280的值进一步判断具体故障。

19.SV0421—超差(半闭环)

1)查看半闭环和全闭环的位置反馈误差,对比参数No.2118设定值是否正常;

2)分别检查半闭环和全闭环位置反馈误差是否正常。

3)检查或屏蔽光栅尺;

20.SV0430—伺服电机过热报警

1)故障时检查诊断No.308伺服电机温度值,并对比电机实际温度。若显示值过热,而电机实际温度正常。更换电机;

2)检查电机负载是否过大,查看电机与丝杆连接部件是否过紧,或卡死。若机械方面正常,更换电机。

21.SV0432—变频器控制电压低报警

1)检查外部输入控制电压电压是否正常,包括变压器,电磁接触器等;

2)更换电源单元。

22.偶尔SV0433—变频器DC链路电压低报警

1)检查外围线路是否正常;

2)确认机床振动是否过大,保证伺服驱动器在使用过程中不受振动影响。

3)更换电源单元。

23.偶尔SV0434—逆变器控制电压低报警

1)检查输入电源电源是否正常,电压是否稳定,功率是否足够。

24.偶尔SV0435—逆变器DC链路电压低报警

1)确认DC LINK母线接线端子螺丝是否锁紧;

2)如果发生全轴或多轴报警时,请参考PSM:04报警方法排查故障;

3)若报警发生在单轴时,请更换该轴驱动器控制侧板或驱动器。

25.SV0436—软过热报警

1)查看电机负载是否过大;

2)若是重力轴,请确认抱闸24VDC是否正常,抱闸是否正常打开。

3)脱械部分,盘动电机轴是否卡死,若卡死或试机故障依旧,请更换电机;若不卡死,试机正常,请联系机床厂家检查机械部分。

26.SV0438—逆变器电流异常报警

1)检查动力线是否有破损、对地短路,更换动力线;

2)测量电机三相对地是否绝缘,否则更换电机;

3)更换伺服驱动器。

27.SV0439—DC链路电压过高报警

1)检查外部输入电压是否稳定;

2)更换电源单元;

3)更换对应的伺服驱动器。

28.SV0441—异常电流偏移报警

1)检查电机动力线是正常;

2)更换伺服驱动器

29.SV0442—DC链路充电异常报警

1)检查PSM进线与CX48端子相序是否一致;

2)检查三相电压是否平衡;

3)检查M

6. 单轴伺服控制器

这款产品在很久以前就已经停产了。

马达功率30W,丝杆导程为6mm,速度为400mm/s,有效行程为500mm。

7. 主轴伺服系统

外界干扰

由于受电磁干扰,屏蔽和接地措施不良,主轴转速指令信号或反馈信号受到干扰,使主轴驱动出现随机和无规律性的波动。判别有无干扰的方法是:当主轴转速指令为零时,主轴仍往复转动,调整零速平衡和漂移补偿也不能消除故障。

2

/7

外界干扰

由于受电磁干扰,屏蔽和接地措施不良,主轴转速指令信号或反馈信号受到干扰,使主轴驱动出现随机和无规律性的波动。判别有无干扰的方法是:当主轴转速指令为零时,主轴仍往复转动,调整零速平衡和漂移补偿也不能消除故障。

3

/7

主轴定位抖动

主轴准停用于刀具交换,精镗退刀以及齿轮换挡等场合,有三种实现方式:

(1)机械准停控制

(2)磁性传感器的电气准停控制

(3)编码器型的准停控制

4

/7

主轴转速与进给不匹配

当进行螺纹切削或用每转进给指令切削时,会出现停止进给,主轴仍继续运转的故障。要执行每转进给的指令,主轴必须有每转一个脉冲的反馈信号,一般情况下为主轴编码器有问题。

可以用下列方法来确定:

1.CRT画面有报警显示。

2.通过CRT调用机床数据或I/O状态,观察编码器的信号状态,

3.用每分钟进给指令代替每转进给来执行程序,观察故障是否消失。

5

/7

转速偏离指令值

当主轴转速超过技术要求所规定的范围时,要考虑:

1.电动机过载。

2.CNC系统输出的主轴转速模拟量(通常为0—+-10V)没有达到与转速指令对应的值。

3.测速装置有故障或速度反馈信号断线。

4.主轴驱动装置故障。

6

/7

主轴异常噪声及振动

首先要区别异常噪声及振动发生在主轴机械部分还是在电气驱动部分。

1.在减速过程中发生一般是又驱动装置造成的,如交流驱动中的再生回路故障。

2.在恒转速时产生,可通过观察主轴电动机自由停车过程中是否有噪音和振动的来区别,如存在,则主轴机械部分有问题

3.检查振动周期是否与转速有关。如无关,一般是主轴驱动装置未调整好;如有关,应检查主轴机械部分是否良好,测速装置是否不良。

7

/7

主轴电动机不转

CNC系统至主轴驱动装置除了转速模拟量控制信号外,还有使能控制信号,一般为DC+24V继电器线圈电压。

1.检查CNC系统是否有速度控制信号输出。

2.检查能使信号是否接通。通过CRT观察I/O状态,分析机床plc图形(或流程图),以确定主轴的启动条件,如润滑、冷却等是否满足。

3.主轴驱动装置故障。

4.主轴电动机故障。

8. 单轴伺服控制系统接线图

方法如下:四轴接线接法,原理是y1、y2、y3、y4作为脉冲输出,y5、y6、y7、y8作为方向控制。 单轴接线伺服电机接法原理24v连接-,24v+连接+,5v连接pu+脉冲dr+方向,y1连接pu-脉冲y2连接dr-方向。 两轴接线服电机法要注意步进电机驱动器1中pu+脉冲和dr+方向连接