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西門子伺服電機(jī)使用前必要的調(diào)試方法、流程
西門子伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。其工作原理與分相式單相異步電動(dòng)機(jī)雖然相似，但前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多。
作為一種閉環(huán)控制的系統(tǒng)，西門子伺服電機(jī)和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在國(guó)內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，我們首先要對(duì)西門子伺服電機(jī)進(jìn)行一個(gè)必要的調(diào)試階段，其步驟如下：
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。比如，山洋是設(shè)置1V電壓對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，出廠值為500，如果你只準(zhǔn)備讓電機(jī)在1000轉(zhuǎn)以下工作，那么，將這個(gè)參數(shù)設(shè)置為111。
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(cè)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、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(cè)試不要給過大的電壓，建議在1V以下。如果方向不一致，可以修改控制卡或電機(jī)上的參數(shù)，使其一致。
4、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，一般需要將其抑制住。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。
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、調(diào)整閉環(huán)參數(shù)
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。
西門子伺服電機(jī)操作注意
當(dāng)機(jī)械設(shè)備開始運(yùn)轉(zhuǎn)前須配合其使用者參數(shù)調(diào)整設(shè)定值。若未調(diào)整到相符的正確設(shè)定，可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)失去控制或發(fā)生故障。
機(jī)器開始運(yùn)轉(zhuǎn)前請(qǐng)確認(rèn)是否可以隨時(shí)啟動(dòng)緊急停機(jī)裝置。
當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)禁止接觸任何旋轉(zhuǎn)中的電機(jī)零件否則可能會(huì)造成人員受傷。
為了避免意外事故請(qǐng)先分開機(jī)械設(shè)備的連軸器及皮帶等使其處于單獨(dú)的狀態(tài)再進(jìn)行*次試運(yùn)轉(zhuǎn)。 在伺服電機(jī)和機(jī)械設(shè)備連接運(yùn)轉(zhuǎn)后如果發(fā)生操作錯(cuò)誤則不僅會(huì)造成機(jī)械設(shè)備的損壞有時(shí)還可能導(dǎo)致人身傷害。
強(qiáng)烈建議先在無負(fù)載情況下測(cè)試伺服電機(jī)是否正常運(yùn)作之后再將負(fù)載接上以避免不必要的危險(xiǎn)。