單元三自動生產(chǎn)線伺服控制系統(tǒng)的設計

1、工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成主講教師：汪勵單元三 自動生產(chǎn)線伺服控制系統(tǒng)的設計 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電工作任務描述:根據(jù)工業(yè)機器自動生產(chǎn)線工作站輸送線負載性質(zhì)與運行特點，利用CX-Drive軟件設置伺服驅(qū)動器的參數(shù)，并進行記錄。學習目標:通過本任務學習，應能：1.掌握EtherCAT通信設備的硬件連接方法。2.掌握伺服系統(tǒng)的工作原理。3.掌握伺服驅(qū)動器參數(shù)的設置方法。4.掌握CX-Drive軟件的使用。 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電 伺服（Servo）是ServoMechanism

2、一詞的簡寫，來源于希臘，其含義是奴隸，顧名思義，就是指系統(tǒng)跟隨外部指令進行人們所期望的運動，而其中的運動要素包括位置、速度和力矩等物理量。最早的液壓、氣動到如今的電氣化，由伺服電機、反饋裝置與控制器組成的伺服系統(tǒng)已經(jīng)走過了近50個年頭。 如今，隨著技術(shù)的不斷成熟，交流伺服電機技術(shù)憑借其優(yōu)異的性價比，逐漸取代直流電機成為伺服系統(tǒng)的主導執(zhí)行電機。交流伺服系統(tǒng)技術(shù)的成熟也使得市場呈現(xiàn)出快速的多元化發(fā)展，并成為工業(yè)自動化的支撐性技術(shù)之一。知識準備知識準備 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電一、伺服控制系統(tǒng)簡介 知識準備知識準備 1 1伺服控制系統(tǒng)的組成伺服控制系統(tǒng)的組成 伺服控制

3、系統(tǒng)由伺服控制器以及伺服電機組成的一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，如圖所示。 閉環(huán)控制是根據(jù)控制對象輸出反饋來進行校正的控制方式，它是在測量出實際與計劃發(fā)生偏差時，按定額或標準來進行糾正的。這種控制方法可以提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干能力。 伺服電機具有鎖定功能。當偏差計數(shù)器的輸出為零時，如果有外力使伺服電機轉(zhuǎn)動，由編碼器將反饋脈沖輸入偏差計數(shù)器，偏差計數(shù)器發(fā)出速度指令，旋轉(zhuǎn)修正電機使之停止在滯留脈沖為零的位置上，該停留于固定位置的功能，稱為伺服鎖定。伺服控制系統(tǒng)的組成 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電一、伺服控制系統(tǒng)簡介 知識準備知識準備 2 2伺服電機的控制方式伺服電機的控制方式

4、一般伺服電機有三種控制方式：速度控制方式、轉(zhuǎn)矩控制方式和位置控制方式。 (1) 轉(zhuǎn)矩控制 轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量或直接對伺服控制器對應的地址賦值來設定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩。 主要應用于需要嚴格控制轉(zhuǎn)矩的場合。例如在對材質(zhì)的受力有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中，轉(zhuǎn)矩的設定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時更改，以確保材質(zhì)的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。 (2) 位置控制 伺服中最常用的控制，位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電一、伺服控制系統(tǒng)簡介 知識準備知識準備 3 3伺服電機的選型原則伺服電機的選型原則 為了滿足機械設備對高精度

5、、快速響應的要求，伺服電機應有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并具有盡可能小的時間常數(shù)和啟動電壓，還應具有較長時間的過載能力，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求，能夠承受頻繁啟動、制動和正、反轉(zhuǎn)。 如果盲目地選擇大規(guī)格的電機，不僅增加成本，也會使得設備的體積增大，結(jié)構(gòu)不緊湊，因此選擇電機時應充分考慮各方面的要求，以便充分發(fā)揮伺服電機的工作性能。 (1) 負載/電機慣量比 正確設定慣量比參數(shù)是充分發(fā)揮機械及伺服系統(tǒng)最佳效能的前提，這在要求高速高精度的系統(tǒng)上表現(xiàn)尤為突出。伺服系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整跟慣量比有很大的關(guān)系，若負載電機慣量比過大，伺服參數(shù)調(diào)整越趨邊緣化工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電一

6、、伺服控制系統(tǒng)簡介 知識準備知識準備 3 3伺服電機的選型原則伺服電機的選型原則，也越難調(diào)整，振動抑制能力也越差，所以控制易變得不穩(wěn)定。 在沒有自適應調(diào)整的情況下，伺服系統(tǒng)的默認參數(shù)在13倍負載電機慣量比下，系統(tǒng)會達到最佳工作狀態(tài)，也就是慣量匹配。如果電機慣量和負載慣量不匹配，就會出現(xiàn)電機慣量和負載慣量之間動量傳遞時發(fā)生較大的沖擊。不同的機械系統(tǒng)，對慣量匹配原則有不同的選擇，且有不同的作用表現(xiàn)，但大多要求負載慣量與電機慣量的比值小于10?？傊?，慣量匹配的確定需要根據(jù)具體機械系統(tǒng)的需求來確的。 需要注意的是，不同系列型號的伺服電機給出的允許負載/電機慣量比是不同的，可能是3倍、15倍、30倍等，

7、需要根據(jù)廠家給定的伺服電機樣本確定。工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電一、伺服控制系統(tǒng)簡介 知識準備知識準備 3 3伺服電機的選型原則伺服電機的選型原則 (2) 轉(zhuǎn)速 電機選擇首先應依據(jù)機械系統(tǒng)的快速行程速度來計算，快速行程的電機轉(zhuǎn)速應嚴格控制在電機的額定轉(zhuǎn)速之內(nèi)，并應在接近電機的額定轉(zhuǎn)速的范圍使用，以有效利用伺服電機的功率。 (3) 轉(zhuǎn)矩 伺服電機的額定轉(zhuǎn)矩必須滿足實際需要，但是不需要留有過多的余量，因為一般情況下，其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的3倍。需要注意的是，連續(xù)工作的負載轉(zhuǎn)矩伺服電機的額定轉(zhuǎn)矩，機械系統(tǒng)所需要的最大轉(zhuǎn)矩伺服電機輸出的最大轉(zhuǎn)矩。 (4) 短時間特性（加減速

8、轉(zhuǎn)矩） 伺服電機除連續(xù)運轉(zhuǎn)區(qū)域外，還有短時間內(nèi)的運轉(zhuǎn)特性，如電機加減速，用最大轉(zhuǎn)矩表示；即使容量相同，最大轉(zhuǎn)矩也工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電一、伺服控制系統(tǒng)簡介 知識準備知識準備 3 3伺服電機的選型原則伺服電機的選型原則會因各電機而有所不同。最大轉(zhuǎn)矩影響驅(qū)動電機的加減速時間常數(shù)，應根據(jù)所需的電機最大轉(zhuǎn)矩，選定電機容量。 (5) 連續(xù)特性（連續(xù)實效負載轉(zhuǎn)矩） 對要求頻繁起動、制動的數(shù)控機床，為避免電機過熱，必須檢查它在一個周期內(nèi)電機轉(zhuǎn)矩的均方根值，并使它小于電機連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩，其具體計算可參考相關(guān)文獻。工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電一、伺服控

9、制系統(tǒng)簡介 知識準備知識準備 4 4伺服電機的制動方式伺服電機的制動方式 (1) 常用制動方式 1) 動態(tài)制動器由動態(tài)制動電阻組成，在故障、急停、電源斷電時通過能耗制 動縮短伺服電機的機械進給距離。 2) 再生制動是指伺服電機在減速或停車時將制動產(chǎn)生的能量通過逆變回路反饋到直流母線，經(jīng)阻容回路吸收。 3) 電磁制動是通過機械裝置鎖住電機軸。工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電一、伺服控制系統(tǒng)簡介 知識準備知識準備 4 4伺服電機的制動方式伺服電機的制動方式 (2) 制動方式的區(qū)別 1) 再生制動必須在伺服器正常工作時才起作用，在故障、急停、電源斷電時等情況下無法制動電機。動

10、態(tài)制動器和電磁制動工作時不需電源。 2) 再生制動的工作是系統(tǒng)自動進行，而動態(tài)制動器和電磁制動的工作需外部繼電器控制。 3) 電磁制動一般在給定信號解除后啟動，否則可能造成放大器過載，動態(tài)制動器一般在給定信號解除或主回路斷電后啟動，否則可能造成動態(tài)制動電阻過熱。 4) 動態(tài)制動和再生制動都是靠伺服電機內(nèi)部的激磁完成的，也就是向旋轉(zhuǎn)方向相反的方向增加電流來實現(xiàn)。 5) 電磁制動，也就是常說的抱閘，是靠外圍的直流電源控制，失電抱閘，屬于純機械摩擦制動。工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電一、伺服控制系統(tǒng)簡介 知識準備知識準備 4 4伺服電機的制動方式伺服電機的制動方式 (3)

11、配件的選擇 1) 有些系統(tǒng)如傳送裝置，升降裝置等要求伺服電機能盡快停車，而在故障、急停、電源斷電時伺服器沒有再生制動，無法對電機減速。同時系統(tǒng)的機械慣量又較大，這時對動態(tài)制動器要依據(jù)負載的輕重、電機的工作速度等進行選擇。 2) 有些系統(tǒng)要維持機械裝置的靜止位置，需電機提供較大的輸出轉(zhuǎn)矩，且停止的時間較長。如果使用伺服的自鎖功能，往往會造成電機過熱或放大器過載，這種情況就要選擇帶電磁制動的電機。 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電一、伺服控制系統(tǒng)簡介 知識準備知識準備 4 4伺服電機的制動方式伺服電機的制動方式 3) 有的伺服驅(qū)動器有內(nèi)置的再生制動單元，但是，當再生制動較頻

12、繁時，可能引起直流母線電壓過高，這時需另配再生制動電阻。再生制動電阻是否需要另配置，配置多大，可參照相應樣本的使用說明來配置。 4) 如果選擇了帶電磁制動器的伺服電機，電機的轉(zhuǎn)動慣量會增大，計算轉(zhuǎn)矩時要進行考慮。工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 歐姆龍公司推出的G5系列EtherCAT通信內(nèi)置型AC伺服電機/驅(qū)動器，采用全閉環(huán)控制、EtherCAT通信，實現(xiàn)了高速和高精度定位；AC400V電壓等級，全面拓寬了伺服驅(qū)動器的系統(tǒng)和環(huán)境應對范圍，甚至覆蓋到大型設備；即使是剛性較低的系統(tǒng)，也可有效抑制加速/減速時的振動。 G5系列Ether

13、CAT通信內(nèi)置型伺服電機與伺服驅(qū)動器如圖所示。 G5伺服電機與伺服驅(qū)動器 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 1 1G5G5伺服電機命名方式伺服電機命名方式 G5伺服旋轉(zhuǎn)電機型號定義如圖所示。各部分的定義見表 G5伺服旋轉(zhuǎn)電機型號 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 序號項目符號 規(guī)格(1)G5系列伺服電機(2)電機類型空白圓柱型-(3)伺服電機容量05050W100100W200200W400400W600600W700750W1K01kW1K51.5kW2K02kWG5G

14、5伺服旋轉(zhuǎn)電機型號定義伺服旋轉(zhuǎn)電機型號定義工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 序號項目符號 規(guī)格(3)伺服電機容量3K03kW4K04kW5K05kW7K57.5kW11K011kW15K015kW(4)額定轉(zhuǎn)速101,000轉(zhuǎn)/分鐘151,500轉(zhuǎn)/分鐘202,000轉(zhuǎn)/分鐘303,000轉(zhuǎn)/分鐘(5)應用電壓FAC400V(采用增量編碼器規(guī)格)HAC200V(采用增量編碼器規(guī)格)LAC100V(采用增量編碼器規(guī)格)CAC400V(采用絕對編碼器規(guī)格)TAC200V(帶絕對值編碼器)SAC100V(采用絕對編碼器規(guī)格)(6) 選裝件

15、空白直軸B帶制動器O帶油封S2帶有按鍵和閥門工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 2 2G5G5伺服驅(qū)動器命名方式伺服驅(qū)動器命名方式 G5伺服驅(qū)動器型號如圖4-54所示。各部分的定義見表 G5伺服驅(qū)動器型號 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 2 2G5G5伺服驅(qū)動器命名方式伺服驅(qū)動器命名方式G5伺服驅(qū)動器型號定義序號項目符號 規(guī)格(1)G5系列伺服驅(qū)動器(2)驅(qū)動器類型T模擬量輸入型/脈沖串輸入型N 通信類型(3)最大適用伺服電機容量A550W01100W02200W0440

16、0W工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 (3)最大適用伺服電機容量06600W08750W101kW151.5kW202kW303kW404kW505kW757.5kW15015kW(4)電源電壓LAC100VHAC200VFAC400V(5)網(wǎng)絡類型空白通用輸入型-ML2MECHATROLINK-II通信型-ECTEtherCAT通信工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 3 3G5G5伺服驅(qū)動器接口伺服驅(qū)動器接口 網(wǎng)絡型伺服驅(qū)動器，內(nèi)置EtherCAT通信接口。此外伺服驅(qū)動器

17、上有多個接口，如圖所示。 (1) 7段顯示部 通過2位7段顯示器顯示節(jié)點地址、錯誤代碼及其它驅(qū)動器狀態(tài)。 (2) EtherCAT狀態(tài)顯示 顯示EtherCAT通信的狀態(tài)。內(nèi)置EtherCAT通信接口的伺服驅(qū)動器接口工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 3 3G5G5伺服驅(qū)動器接口伺服驅(qū)動器接口 (3) 充電指示燈 主回路電源接通時點亮。 (4) 主電源輸入端子 三相電源連接到L1、L2、L3；單相電源連接到L1、L3。 (5) 控制電路電源端子 伺服驅(qū)動器控制電源AC220V。 (6) 電機連接端子 U、V、W端子用于連接電機。交流伺

18、服電機的旋轉(zhuǎn)方向不像感應電動機可以通過交換三相相序來改變，必須保證驅(qū)動器上的U、V、W、E接線端子與電機主回路接線端子按規(guī)定的次序一一對應，否則可能造成驅(qū)動器的損壞。 (7) 外部再生電阻器連接端子 根據(jù)伺服電機拖動負載的情況，以及停車時間的長短來確定。如果負載慣性較大，可以使用自由停車方式，如果有停車時間要求，則必須要加再生電阻來消耗電機快速停車時由于慣性所產(chǎn)生的工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 3 3G5G5伺服驅(qū)動器接口伺服驅(qū)動器接口能量，否則，會損傷伺服驅(qū)動器。 (8) 保護接地端子 接地為防止觸電或保護設備的安全。伺服電機

19、、驅(qū)動器的接地端子的接地端子必須保證可靠的連接到同一個接地點上。 (9) 控制輸入輸出接插件CN1 用于指令的輸入輸出信號，如原點信號、急停按鈕、左右限位等。其部分引腳信號定義與選擇的控制模式有關(guān)。CN1端子內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖所示?？刂戚斎胼敵鯟N1端子內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 引腳號標識信號功能名稱出廠設定6+24VVIN驅(qū)動電源 12V-24V DC為輸入信號提供電源支持5IN1General-purpose input1急停輸入多用途輸入信號，可通過參數(shù)設置改變功能。7IN2General-purpose in

20、put2前限位8IN3General-purpose input3后限位9IN4General-purpose input4原點信號10IN5General-purpose input5擴展信號111IN6General-purpose input6擴展信號212IN7General-purpose input7擴展信號313IN8General-purpose input8監(jiān)視輸入03ALMError output報警輸出多用途輸出信號，可通過參數(shù)設置改變功能。41OUTM1General-purpose output1擴展信號1225OUTM2General-purpose output2

21、擴展信號22614BAT后備電源輸入（ABS）當絕對編碼器電源斷開時使用的后備電源輸入15BATGND 部分控制輸入輸出CN1端子引腳功能見表 控制輸入輸出控制輸入輸出CN1CN1端子引腳功能端子引腳功能 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 伺服驅(qū)動器CN1可通過專用電纜XW2Z-100J-B34與遠程模塊連接器進行連接，以便于外部信號的連接。XW2Z-100J-B34電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。XW2Z-100J-B34電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3 3G5G5伺服驅(qū)動器接口伺服驅(qū)動器接口工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、

22、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 3 3G5G5伺服驅(qū)動器接口伺服驅(qū)動器接口 (10) 編碼器接插件CN2 用于連接安裝在伺服電機上的編碼器。連接電纜應選用帶有屏蔽層的雙絞電纜，屏蔽層應接到電機側(cè)的接地端子上，并且應確保將編碼器電纜屏蔽層連接到插頭的外殼（FG）上。 (11) 外部光柵尺連接接插件CN4 用于連接全閉環(huán)控制時的光柵尺信號。 (12) 監(jiān)視用接插件CN5 使用專用電纜，監(jiān)控電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩指令值等。 (13) USB接插件CN7 用于與計算機通信。 (14) 安全接插件CN8 用于連接安全設備。 (15) EtherCAT通信用接插件（ECAT IN、ECAT OUT）通過網(wǎng)線與

23、配置EtherCAT通信接口的設備連接，實現(xiàn)EtherCAT網(wǎng)絡通信 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 4 4G5G5伺服驅(qū)動器參數(shù)伺服驅(qū)動器參數(shù) EtherCAT通信內(nèi)置型G5伺服驅(qū)動器參數(shù)包括CiA402驅(qū)動曲線參數(shù)、基本參數(shù)、增益參數(shù)、振動抑制參數(shù)等，通過設置相應的參數(shù)，可使伺服系統(tǒng)按照希望的要求正確、穩(wěn)定的工作。 EtherCAT通信內(nèi)置型G5伺服驅(qū)動器常用參數(shù)及功能見表。Pn No.參數(shù)名稱說 明出廠設定設定范圍Pn000旋轉(zhuǎn)方向切換設定指令方向與電機旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。0 正向命令設置電機旋轉(zhuǎn)方向是CW。1 正向命令設置電機

24、旋轉(zhuǎn)方向是CCW。10-1Pn001控制模式選擇選擇驅(qū)動器的控制模式。0 位置控制（脈沖串指令）1 速度控制（模擬量指令）2 轉(zhuǎn)矩控制（模擬量指令）3 第1：位置控制、第2：速度控制4 第1：位置控制、第2：轉(zhuǎn)矩控制5 第1：速度控制、第2：轉(zhuǎn)矩控制6 全閉環(huán)控制00-6G5G5伺服驅(qū)動器常用參數(shù)及功能伺服驅(qū)動器常用參數(shù)及功能工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電二、歐姆龍G5伺服系統(tǒng)知識準備知識準備 4 4G5G5伺服驅(qū)動器參數(shù)伺服驅(qū)動器參數(shù) Pn002實時自動調(diào)整模式選擇設置實時自動整定的操作模式。0 無效1 注重穩(wěn)定性2 注重定位3 因垂直軸等存在偏負載時4 摩擦較大時

25、5 因垂直軸等存在偏負載且摩擦較大時6 定制實時自動調(diào)諧并使用時10-6Pn003實時自動調(diào)整機械剛性設置當實時自動調(diào)整有效時，設置機器剛性為32個等級中的1個。如果設置值突然有很大的改變，增益將迅速改變，使機器受到?jīng)_擊?？偸且孕〉脑O置開始，并在監(jiān)視機器操作時逐漸增大。130-31Pn No.參數(shù)名稱說 明出廠設定設定范圍Pn004慣量比設定負載慣量與電機轉(zhuǎn)動慣量之比。Pn004=（負載慣量轉(zhuǎn)動慣量）100%2500-10000Pn631實時自動調(diào)整估計速度選擇0 負載估算穩(wěn)定時估算結(jié)果為最終結(jié)果。1 對于負載特性改變，估計被定為大約7分鐘的時間常量。2 對于負載特性改變，估計被定為大約4秒鐘

26、的時間常量。3 對于負載特性改變，估計被定為大約2秒鐘的時間常量。10-3Pn739窗口偏差設置偏差錯誤的邊界值。如果設置值是4294967295，偏差錯誤檢測無效。如果設置值是0，總會有一個偏差錯誤。當設置值在134217729和4294967294之間，設置值變成134217728。1000000-4294967295工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電三、伺服系統(tǒng)在自動生產(chǎn)線上的應用知識準備知識準備 1 1伺服系統(tǒng)的選型伺服系統(tǒng)的選型 工業(yè)機器人自動生產(chǎn)線工作站采用伺服系統(tǒng)驅(qū)動輸送線的運行。選用歐姆龍G5系列伺服系統(tǒng)，型號為伺服電機R88M-K75030H-S2和伺服

27、驅(qū)動器R88D-KN08H-ECT。 歐姆龍R88M-K75030H伺服器電機的主要技術(shù)參數(shù)見表。額定電壓V額定電流A額定輸出W額定轉(zhuǎn)矩N.m額定轉(zhuǎn)速r/min編碼器AC200V4.17502.4300020位增量編碼器1048576 P/renR88M-K75030HR88M-K75030H伺服電機主要技術(shù)參數(shù)伺服電機主要技術(shù)參數(shù) 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電三、伺服系統(tǒng)在自動生產(chǎn)線上的應用知識準備知識準備 1 1伺服系統(tǒng)的選型伺服系統(tǒng)的選型 歐姆龍R88D-KN08H-ECT伺服驅(qū)動器的主要技術(shù)參數(shù)見表 輸入電源最大電機容量EtherCAT通信主回路控制回路額定

28、有效電流最大電流連接器通信距離電源容量電源電壓額定電流熱值電源電壓熱值1.3KVA單相或三相AC200240V （AC170264V） 50/60Hz6.6/3.6 A33/24W單相AC200240V （AC170264V） 50/60Hz4W4.1Arms12.3ArmsRJ45 2IN:EtherCATOUT:EtherCAT節(jié)點間距離：100m以內(nèi)R88D-KN08H-ECTR88D-KN08H-ECT伺服驅(qū)動器主要技術(shù)參數(shù)伺服驅(qū)動器主要技術(shù)參數(shù) 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電三、伺服系統(tǒng)在自動生產(chǎn)線上的應用知識準備知識準備 2 2伺服系統(tǒng)的構(gòu)建伺服系統(tǒng)的構(gòu)建

29、 內(nèi)置EtherCAT通信接口的伺服驅(qū)動器R88D-KN08H-ECT通過EtherCAT網(wǎng)絡與NJ PLC連接，由NJ PLC發(fā)出控制命令，控制伺服系統(tǒng)運行。 伺服系統(tǒng)各接口的接線圖如圖所示。在工業(yè)機器人自動生產(chǎn)線工作站輸送系統(tǒng)中，伺服電機設置為速度控制。 伺服系統(tǒng)的構(gòu)建 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電三、伺服系統(tǒng)在自動生產(chǎn)線上的應用知識準備知識準備 3 3伺服參數(shù)的設定伺服參數(shù)的設定 由于內(nèi)置EtherCAT通信接口的伺服驅(qū)動器的面板上沒有設置按鍵，所以其參數(shù)的設置、下載和調(diào)試需通過通過CX-Drive軟件來進行。 1) 打開CX-Drive軟件，單擊菜單欄的Fi

30、le_New，打開“New Drive”對話框，更改相關(guān)內(nèi)容，如圖所示。 New Drive對話框 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電三、伺服系統(tǒng)在自動生產(chǎn)線上的應用知識準備知識準備 3 3伺服參數(shù)的設定伺服參數(shù)的設定 2) 根據(jù)系統(tǒng)要求對參數(shù)進行設置。工業(yè)機器人自動生產(chǎn)線工作站輸送線伺服驅(qū)動器參數(shù)設置見表。序號參數(shù)號參數(shù)名稱設定值功能說明1Pn739窗口偏差（Following error window ）1000000托盤被電磁鐵阻擋時產(chǎn)生較大的阻力，可能會產(chǎn)生位置偏差過大報警。2Pn000旋轉(zhuǎn)方向切換1正向命令時電機旋轉(zhuǎn)方向是CCW。3Pn001控制模式選擇0位置控

31、制。使用伺服驅(qū)動器的位置控制模式，進行模擬速度控制（指令MC_MoveVelocity）。4Pn400.0Pn403.2I/F監(jiān)視設置參數(shù)0無效參數(shù)及功能參數(shù)及功能 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電三、伺服系統(tǒng)在自動生產(chǎn)線上的應用知識準備知識準備 3 3伺服參數(shù)的設定伺服參數(shù)的設定 3) 為了伺服能順暢的運行，伺服需要執(zhí)行自動校準。自動校準要在線模式下進行。單擊Tuning_Auto Tune出現(xiàn)Tuning type（校準類型）選擇對話框，如圖所示。Tuning type 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電三、伺服系統(tǒng)在自動生產(chǎn)線上的應用知識準備

32、知識準備 3 3伺服參數(shù)的設定伺服參數(shù)的設定 自動校準按照下面六個步驟執(zhí)行：Tuning type（校準類型）、Mechanical system selection（機械系統(tǒng)選擇）、Auto Tune Parameter Configuration （自動校準參數(shù)配置）、Behavior Configuration（動作配置）、Auto Tune Montor（電機自動校準）、Finsh（完成）。 a) Tuning type（校準類型）：選擇Automatic Auto Tune（簡易）；b) Mechanical system selection（機械系統(tǒng)選擇）：選擇Conveyor Belt（傳送帶），如圖所示。Mechanical system selection 工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成常州機電三、伺服系統(tǒng)在自動生產(chǎn)線上的應用知識準備知識準備 3 3伺服參數(shù)的設定伺服參數(shù)的設定