FANUC 0系统怎么设定伺服参数
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发布时间：2022-04-24 23:30
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时间：2023-10-14 16:35
FANUC 0系统伺服参数设定与调整：
通常情况下，数字伺服的调整应通过数控系统进行，数字伺服的调整可分为初始化与动态性能调整两部分。
1．FANUC 0系统数字伺服的初始化
当数控系统的伺服驱动更换，或因为更换电池等原因，使伺服参数出现错误时，必须对伺服系统进行初始化处理与重新调整。数字伺服的初始化步骤如下。
(1)初始化的准备 在初始化数字伺服前，应首先确认以下基本数据，以便进行初始化工作。
1)数控系统的型号。
2)伺服电动机的型号、规格、电动机代码。
3)电动机内装的脉冲编码器的型号、规格。
4)伺服系统是否使用外部位置检测器件，如使用，需要确认其规格型号。
5)电动机每转对应的工作台移动距离。
6)机床的检测单位。
7)数控系统的指令单位。
(2)初始化的步骤 数字伺服的初始化按以下步骤进行：
1)使数控系统处在“紧停”状态。
2)设定系统的参数写入为“允许”状态。
3)操作系统，显示伺服参数画面。对于不同的系统，其操作方法有所区别，具体如下：
对于FANUC 0TC,0MC,0TD,0MD系统，操作步骤为：
①将机床参数PRM389 bit0设定为“1”，使伺服参数页面可以在CRT上显示。
②关机，使PRM389 bit0的设定生效。
③通过按系统操作面板上的“PARAM”(参数显示)键(按键可能需要数次，或直接通过系统显示的“软功能键”进行选择)，直到出现图5-18所示的页面显示。
对于FANUC 15系列系统：按“SERVICE”键数次，直到出现图5-18所示的页面显示；
对于FANUC 16/18/20/21系列系统，操作步骤为：
①将机床参数PRM3111 bit0设定为“1”，使伺服参数页面可以在CRT上显示。
②关机，使PRM3111 bit0的设定生效。
③按“SYSTEM”键，选择“系统”显示页面。
④按次序依次操作“软功能键”〖SYSTEM〗→〖>〗→〖SV-PRM〗，使图5-18所示的页面显示。图5-18 数字伺服初始化页面(附图)。
4)根据系统的要求设定伺服系统的指令单位(INITIAL SET BITS的bit0)；设定初始化参数(INITIAL SET BITS的bitl)为初始化方式(见表5-17)。
5)根据所使用的电动机，输入电动机代码参数“Motor ID No”。
6)根据电动机的编码器输出脉冲数，设定编码器参数AMR，在通常情况下，使用串行口脉冲编码器时，AMR设定为00000000。
7)根据机床的机械传动系统设计，设定指令脉冲倍乘比CMR。
8)根据机床的机械传动系统设计与使用的编码器脉冲数，设定伺服系统的“电子齿轮比”参数“Feed gear”的N/M的值。
9)设定电动机转向参数“DIRECTION Set”，正转时为111，反转时为-111。
10)设定伺服系统的速度反馈脉冲数“Velocity Pulse No” 与位置反馈脉冲数“Position Pulse No”。
在通常情况下，对于半闭环系统，可以按表5-17进行设定；当采用全闭环系统时，设定参数有所区别，可参见有关手册进行，在此从略。
表5-17 速度/位置反馈脉冲数的设定表：
INITIAL SET BITS bit 0=0
INITIAL SET BITS bit 1=0
Velocity Pulse NO 8192
Position Pulse NO 12500
11)根据编码器脉冲数、丝杠螺距、减速比等参数设定伺服系统的参考计数器容量“Ref counter”。
12)关机，再次开机。
2．FANUC数字伺服的参数调整与动态优化:
当数字伺服参数设定错误时，将发生数字伺服报警，这时必须调整参数。报警的内容与原因以及应调整的参数见表5-18。
表5-18 数字伺服参数报警及调整上览表：
报警内容 报警原因 应调整的参数
FANUC0C, FANUC 15, FANUC16/18/20/21
POAl(观察器)溢出 POAI参数被设定为0 8*47 1857 2047
N脉冲抑制电平溢出 N脉冲抑制参数设定太大 8*03 1808 2003
前馈参数溢出 前馈参数超过了32767 8*68 1961 2068
位置增益溢出 位置增益参数设定太大 517 1825 1825
位置反馈脉冲数溢出 位置反馈脉冲数大于13100 8*00 1804 2000
电动机代码不正确 电动机代码设定错误 8*20 1874 2020
轴选择错误 坐标轴设定错误 269~274 1023 1023
其他报警 位置反馈脉冲数≤0 8*24 1891 2024
速度反馈脉冲数≤0 8*23 1876 2023
旋转方向=0 8*22 1879 2022
电子齿轮比设定(N/M)≤0 8*84/8*85 1977/1978 2084/2085
电子齿轮比(N/M)>1 8*84/8*85 1977/1978 2084/2085
(1)数字伺服的功能概述 FANUC 数字伺服采用了部分新型的控制功能，它用于调整伺服系统的动态特性，这些功能包括：
1)停止时的振荡抑制功能(N脉冲抑制功能)。N脉冲抑制功能的作用是消除停止时的振荡。由于伺服系统采用了闭环控制，当电动机不转时，当速度反馈出现很小的偏移时，经过速度环的放大，就可能引起电动机的振荡。使用N脉冲抑制功能，可能在电动机停止时，从速度环比例增益中消除速度反馈脉冲的偏移量，避免电动机停止时的振荡。
2)机械谐振抑制功能。在FANUC数字伺服中，用于机械谐振抑制的功能主要有：250µs加速反馈功能、机械速度反馈功能、观察器功能、转矩指令滤波功能、双位置反馈功能等。
250µs加速反馈功能是利用电动机的速度反馈信号乘以加速反馈增益，实现对转矩的补偿，从而对速度环的振荡进行抑制的功能，它对由于弹性联轴器联结或负载惯量的原因引起的50～150Hz的振荡具有抑制作用。
机械速度反馈功能可以在电动机与机床间连接刚性不足时，将机床本身的速度反馈加入速度环中，从而提高速度环的稳定性。
观察器功能用于消除机械系统的高频谐振干扰，提高速度环的稳定性。在数字伺服系统中，控制系统的状态变量为速度与扰动转矩，观察器的功能是将预测的速度状态变量用于反馈。由于观察器预测的速度量中无实际速度的高频分量，因此，利用本功能可以消除速度环的高频振荡。
转矩滤波器的作用是对转矩指令进行低通滤波，消除转矩指令中的高频分量，从而抑制机械系统的高频谐振。
双位置反馈功能用于全闭环系统，它可以使全闭环系统获得与半闭环系统同样的稳定性。
3)超调补偿功能。超调补偿功能是通过数字伺服系统的不完全积分器，使得系统的转矩指令满足起动转矩指令TCMDl>静摩擦转矩>动摩擦转矩>停止时的转矩指令TCMD2的关系式，从而消除了系统的超调。
4)形状误差抑制功能。在FANUC数字伺服中，用于抑制形状误差的功能主要有位置前馈、反向间隙加速两种功能。
位置前馈是通过前馈控制，提高了系统的动态响应速度，从而减小系统的位置跟随误差，抑制加工的形状误差的功能。
反向间隙加速是通过提高系统反向间隙补偿速度，减小了由于机械系统间隙引起的位置滞后，从而抑制加工的形状误差的功能。
通过合理充分利用上述功能，选择合理的伺服参数，可以使伺服系统获得最佳的静、动态性能。
(2)数字伺服的参数调整 当数字伺服参数设定不合适时，伺服系统的动态性能将变差，严重时甚至会使系统产生振荡与超调，这时必须进行参数的调整与优化。对于不同的故障，伺服系统参数的调整与优化步骤如下。
1)停止时发生振荡。伺服系统停止时可能发生的振荡有高频振荡与低频振荡两种，对于停止时的振荡，参数调整的步骤与内容见表5-19。
表5-19 数字伺服参数调整一览表1
现 象 处 理 应调整的参数
FANUC 0C, FANUC 15 , FANUC 16/18/20/21
高频振荡 :
1．降低速度环比例增益(PK2V) 8*44 1856 2044
2．降低负载惯量比 8*21 1875 2021
3．使用250µs加速功能 8*66 1894 2066
4．使用N脉冲抑制功能 8*03 1808 2003
低频振荡 :
5．提高负载惯量比 8*21 1875 2021
6．降低速度环积分增益(PKlV) 8*43 1855 2043
7．提高速度环比例增益(PK2V) 8*44 1856 2044
2)移动时发生振荡。伺服系统移动时可能发生的振荡，亦有高频振荡与低频振荡两种，对于移动时的振荡，参数调整的步骤与内容见表5-20。
表5-20 数字伺服参数调整一览表2 ：
现象 处 理 应调整的参数
FANUC 0C , FANUC 15, FANUC16/18/20/21
高频振荡：
1．降低速度环比例增益(PK2V) 8*44 1856 2044
2．降低负载惯量比 8*21 1875 2021
3．使用250µs加速功能 8*66 1894 2066
低频振荡 ：
4．提高负载惯量比 8*21 1875 2021
5．降低速度环积分增益(PKlV) 8*43 1855 2043
6．提高速度环比例增益(PK2V) 8*44 1856 2044
7．调整TCMD波形 应使用调整板进行
3)超调。对于伺服系统移动时超调，参数调整的步骤与内容见表5-21。
表5-21 数字伺服参数调整一览表3 ：
现象 处 理 应调整的参数
FANUC 0C , FANUC 15 , FANUC16/18/20/21
超调 ：
1．使PI控制生效(PIEN) 8*03 1808 2003
2．提高负载惯量比 8*21 1875 2021
3．使用超调抑制功能 8*03/8*45/8*77 1808/1875/1970 2003/2045/2077
4．提高速度环不完全积分增益（PK3V） 8*45 1875 2045
5．调整TCMD波形 应使用调整板进行
4)出现圆弧插补象限过渡过冲现象。对于伺服系统圆弧插补象限过渡过冲现象，参数调整的步骤与内容见表5-22。
表5-22 数字伺服参数调整一览表4 ：
现 象 处 理 应调整的参数
FANUC 0C , FANUC 15 , FANUC16/18/20/21
圆弧插补象限过渡过冲 ：
1．使PI控制生效(PIEN) 8*03 1808 2003
2．调整反向间隙值 535 1851 1851
3．使用反向间隙加速功能 8*03 1808 2003
4．使用两级反向间隙加速功能 —— 1957 2015
5．调整VCMD波形 应使用调整板进行
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时间：2023-10-14 16:36
FANUC0系统设定伺服参数的操作及注意事项：
初始设定位：
＃3（PRMCAL）1：
进行参数初始设定时，自动变成1。根据脉冲编码器的脉冲数自动计算下列值。
PRM2043（PK1V），PRM2044（PK2V），PRM2047（POA1），
PRM2053（PPMAX），PRM2054（PDDP），PRM2056（EMFCMP），
PRM2057（PVPA），PRM2059（EMFBAS），PRM2074（AALPH），PRM2076（WKAC）。
＃1（DGPRM）0：进行数字伺服参数的初始化设定。
1：不进行数字伺服参数的初始化设定。＃0（PLC01）0：使用PRM2023，2024的值。
1：在内部把PRM2023，2024的值乘10倍。
选择所使用的电机ID号：
按照电机型号和规格号（中间4位：A06B－XXXX－BXXX）参照α系列伺服放大器说明书列出。
参考计数器：
参考计数器的设定主要用于栅格方式回原点，根据参考计数器的容量使电机转一转。所以，参考计数器设定错误后，会导致每次回零的位置会不一致，也即回零点不准。
参考计数器容量设定值是指电机转一转所需的（位置反馈）脉冲数，或者设定为该数能够被整数除尽的分数。也可以理解为返回参考点的栅格间隔所以，参考计数器容量＝栅格间隔／检测单位栅格间隔＝脉冲编码器1转的移动量。
FSSB显示和设定画面：
通过一个高速串行总线（FANUC串行伺服总线，或FSSB）连接CNC控制单元到伺服放大器，只用用一根光缆，可显著减少机床电气的电缆使用量。
轴设定会根据轴和放大器内部之间关系自动计算并输入到FSSB设定画面。参数1023，1905，1910－1919，1936和1937会按计算结果自动定义。
扩展资料：
伺服系统按系统结构可分为开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环系统、复合控制系统。
具有反馈的闭环自动控制系统由位置检测部分、偏差放大部分、执行部分及被控对象组成。
伺服系统必须具备可控性好，稳定性高和适应性强等基本性能。说明一下，可控性好是指讯号消失以后，能立即自行停转；稳定性高是指转矩随转速的增加而均匀下降；适应性强是指反应快、灵敏、响态品质好。
参考资料：百度百科-伺服
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时间：2023-10-14 16:36
