一、双闭环方案说明
所谓双闭环控制，就是使用光栅尺或主轴PG直接检测控制对象的设备位置，进行信息反馈位置控制的控制模式，可不受传动环节、机械误差以及温度对位置变动产生影响进行控制。构建双闭环控制系统，可以实现超微指令的高精度定位。
电机轴编码器(PG1)和主轴编码器(PG2)都接到主轴伺服驱动器，两个编码器器都是增量式编码器。针对主轴跟电机轴之间是皮带传动，齿轮传动，传动比非1:1，要求主轴分度控制精度高，主轴准停位置精确的场合，优先选用此方案。
目前SPS双闭环型号：SPS-4T**-DCL02，软件版本P98.00=5.00，P98.03=5.01
二、接线定义(新代系统)
|
CN2管脚接线定义 |
新代GTA-E系统管脚定义 |
||
|
定义 |
管脚 |
备注 |
I/O板 |
|
24V |
22 |
24V和XCOM要求短接。 |
|
|
XCOM |
48 |
||
|
DI1 |
9 |
正转 |
|
|
DI3 |
11 |
主轴准停(需要驱动器自身执行回零的焊接此端子，不需要的不用焊接) |
|
|
DI2 |
10 |
系统回零使能，需要短接。(需要系统回零的选择焊接此端子) |
|
|
DI4 |
12 |
||
|
COM |
33 |
数字量输入0V公共端 |
|
|
DO3+ |
38 |
故障输出+ |
|
|
DO3- |
39 |
故障输出— |
|
|
P4(15针插头) |
|||
|
PA+ |
25 |
脉冲输入PA+ |
CW+ (11脚) |
|
PA- |
24 |
脉冲输入PA- |
CW— (12脚) |
|
PB+ |
50 |
脉冲输入PB+ |
CCW+(13脚) |
|
PB- |
49 |
脉冲输入PB- |
CCW—(14脚) |
|
PAO+ |
17 |
脉冲分频输出A+ |
A+ (1脚) |
|
PAO- |
42 |
脉冲分频输出A- |
A— (2脚) |
|
PBO+ |
18 |
脉冲分频输出B+ |
B+ (3脚) |
|
PBO- |
43 |
脉冲分频输出B- |
B— (4脚) |
|
PZO+ |
19 |
脉冲分频输出Z+ |
Z+ (5脚) |
|
PZO- |
44 |
脉冲分频输出Z- |
Z— (6脚) |
|
外置编码器接法 |
|||
|
驱动器CN2侧 |
外置编码器信号 |
||
|
+5V |
4 |
5V |
5V |
|
GND |
29 |
0V |
0V |
|
HPA+ |
20 |
A+ |
A+ |
|
HPA- |
21 |
A- |
A- |
|
HPB+ |
45 |
B+ |
B+ |
|
HPB- |
46 |
B- |
B- |
|
驱动器CN3测 |
|||
|
Z+ |
5 |
Z+ |
|
|
Z- |
6 |
Z- |
|
|
电机测编码器接法 |
|||
|
驱动器CN3测 |
电机编码器信号 |
||
|
+5V |
7 |
+5V |
|
|
GND |
8 |
GND |
|
|
A+ |
1 |
A+ |
|
|
A- |
2 |
A- |
|
|
B+ |
3 |
B+ |
|
|
B- |
4 |
B- |
|
三、新机器调试步骤：
1、电机参数自学习
设置P00.05=2变频器初始化。
设置电机参数：(以7.5KW举例)
|
P03.00 |
7.5 |
电机额定功率 |
|
P03.01 |
300 |
电机额定电压 |
|
P03.02 |
19.4 |
电机额定电流 |
|
P03.03 |
50 |
电机额定频率 |
|
P03.04 |
1500 |
电机额定转速 |
|
P02.15 |
266.7 |
最大输出频率(根据系统最高转速需求计算得到) |
|
P02.16 |
266.7 |
上限频率 |
设置编码器的参数：
|
P04.05 |
2048(根据现场的编码器设置) |
编码器线数 |
判断编码器反馈是否正常的步骤(采用开环控制，监测编码器反馈值)：
设置好以上参数后，设置P02.00=02(V/F模式)，P02.05=10HZ，P02.01=1运行，观察运行是否正常，观察P01.13实测频率。
若P01.13显示值为9~10之间，且显示值稳定，则表示编码器反馈实测频率正常。
若P01.13显示值为负的，也就是显示值前面有“-”号，则需要将P04.06改为1。
若P01.13显示值不是9~10之间，请检查电机额定参数和编码器参数设置是否正确。
若P01.13显示值为0或在0附近，请检查编码器信号接线是否有问题。
旋转自学习方式：
A、请将电机轴脱离负载并仔细确认其安全性，禁止电机带负载进行旋转整定。(车床带主轴学习也可以)
B、设置P02.00=01(异步电机闭环矢量)，P03.24=2，电机自动旋转并停止则代表学习完成，P03.06至P03.10的值会自动写入。
2、切为双闭环
P33.00=1使能全闭环方式
2.1、传动比学习计算(理论值)：
设置第二编码器参数：P33.02=0(PG2类型)，P33.06(PG2线数)。
若已知传动比N的情况下，正确计算设置P33.08和P33.07：
分母P33.08实际是一个固定的值，其值固定为4*PG2线数，分子P33.07的值按如下计算：传动比N*4*PG1线数
P33.07=N*4*PG1
P33.08=4*PG2
备注：PG1是电机轴编码器线数，PG2是主轴编码器线数
2.2、若不知道准确的传动比的情况下，采用自学习的方式学习得到传动比
设置第二编码器参数：P33.02=0(PG2类型)，P33.06(PG2线数)，之后使能驱动器以15.00HZ运行起来(P02.05=15.00，P02.01=1)，察看P33.11，P33.12(PG1，PG2计数方向)是否同为正值或同为负值，如果不是，说明PG2方向反了，需要把PG2方向取反(P33.01的值取反)；
确认好PG1和PG2的方向一致后，再使能运行(P02.05=15.00，P02.01=1)，然后执行传动比例系数自动学习，设置P33.09=0(默认值为1，改成0使能传动比学习，学习完成后自动变成1；这时查看P33.07，P33.08就是学习到的传动比例系数)，对比通过自学习得到的传动比的值(P33.07和P33.08)和理论计算的是否一致，若偏差不大则以计算的值为准(排除掉学习过程中会存在误差)，若学习到的和理论的值偏差太大，需查找原因。
以上都设置好后，驱动器断电，完全熄灭后再上电。
3、切入系统控制(根据功能需求选择设置参数)
1)脉冲给定频率指令+脉冲分度指令需要设置如下参数：
备注：如果不需要分度功能，只是速度模式运行，则以下参数中，P09.03，P30.00，P30.10，无需设置。
|
P02.04 |
10 |
脉冲给定频率指令 |
|
P04.07 |
2048 |
电机每转脉冲指令 |
|
P04.08 |
0000 |
百位设置为1 ，分频脉冲方向取反逻辑设置，根据系统接收到的脉冲方向设置。 |
|
P09.03 |
02 |
反转使能(DI4) |
|
P09.22 |
0 |
设置4：DO3故障输出反逻辑(配合系统故障接收情况设置) |
|
P30.00 |
1 |
速度——》位置模式切换 |
|
P30.01 |
0000 |
个位：脉冲形式 0：:A/B脉冲 1：Plus+Sign脉冲 百位：脉冲输入方向 1：正转 2：反转 千位：脉冲输入来源 0：PA/PB输入 1：HPA/HPB脉冲输入 |
|
P30.10 |
3 |
位置环增益切换方式 |
|
P31.00 |
0001 |
驱动器执行准停使能开关 |
2)模拟量速度指令+脉冲分度指令需要设置如下参数：
备注：如果不需要分度功能，只是需要模拟量速度运行，则以下参数中P04.07，P30.00，P30.01，无需设置。
|
P02.04 |
03 |
模拟量给定频率指令 |
|
P10.01 |
009 |
AI1口模拟量单极性 |
|
P10.06 |
99.0 |
AI1最大给定值，系统给定最大模拟量10V,观察P01.20的值，例：P01.20=9.90,则P10.06设置99.0 |
|
P10.08 |
0.2 |
AI1最小给定值，系统给定最小模拟量0V,观察P01.20的值，例：P01.20=0.02,则P10.08设置0.2 |
|
P10.29 |
0000 |
0速矫正，设定0速，监控P01.20的模拟口电压，通过更改P10.29修正P01.20显示为0.00. |
|
P04.07 |
2048 |
电机每转脉冲指令 |
|
P04.08 |
0000 |
百位设置定义：分频脉冲方向取反逻辑设置，根据系统接收到的脉冲方向设置。 |
|
P09.03 |
02 |
反转使能(DI4) |
|
P09.22 |
0 |
设置4：DO3故障输出反逻辑(配合系统故障接收情况设置) |
|
P30.00 |
1 |
速度——》位置模式切换 |
|
P30.01 |
0000 |
个位：脉冲形式 0：:A/B脉冲 1：Plus+Sign脉冲 百位：脉冲输入方向 1：正转 2：反转 千位：脉冲输入来源 0：PA/PB输入 1：HPA/HPB脉冲输入 |
|
P31.00 |
0001 |
驱动器执行准停使能开关 |
设置好以上参数，系统操作运行即可。
4、相应调整以下刚性增益。
|
P05.00 |
50.0 |
低速环KP |
|
P05.01 |
0.100 |
低速环I |
|
P05.04 |
40 |
高速KP |
|
P30.08 |
300 |
位置环增益1 |
|
P30.09 |
600 |
位置环增益2 |
5、重要监控参数
|
P01.13 |
编码器反馈频率(用于判断电机编码器的信号有无问题) |
|
P01.18 |
端子的闭合状态(用于判断多功能端子的输入) |
|
P01.36 |
脉冲指令输入 |
|
P01.07 |
输出电流 |
|
P01.16 |
直流母线电压 |
|
P01.37 |
电机轴编码器PG1计数值(0—4*P04.05变化) |
|
P01.39 |
编码器Z相位置，此值在上电后，保持不变，若变化说明Z信号被干扰，会导致准停不准。 |
|
P01.40 |
主轴编码器PG2计数值(0—4*P33.06变化) |
针对调试好的机器整理相应参数表
批量生产的机型(配置一致)，按照参数表设置参数即可。
例SPS-4T11-DCL02+7.5KW电机+2048线PG1+2048线PG2 |
|||
|
功能码 |
设置值 |
功能定义 |
备注 |
|
P02.00 |
01 |
闭环矢量控制 |
|
|
P02.04 |
频率给定源 |
03：模拟量给定 10：双向脉冲给定 |
|
|
P02.13 |
3 |
加速时间 |
|
|
P02.14 |
3 |
减速时间 |
|
|
P02.15 |
266.7 |
最大输出频率 |
最大转速8000rpm (根据需求设置) |
|
P02.16 |
266.7 |
上限频率 |
最大转速8000rpm (根据需求设置) |
|
P03.00 |
7.5 |
电机额定功率 |
按照电机名牌设置 |
|
P03.01 |
300 |
电流额定电压 |
|
|
P03.02 |
19.4 |
电机额定电流 |
|
|
P03.03 |
50 |
电机额定频率 |
|
|
P03.04 |
1500 |
电机额定转速 |
|
|
P03.06 |
0.410 |
电机定子电阻 |
旋转自学习得到 |
|
P03.07 |
5.44 |
电机漏感 |
|
|
P03.08 |
0.409 |
电机转子电阻 |
|
|
P03.09 |
97.36 |
电机互感 |
|
|
P03.10 |
5.5 |
电机空载电流 |
|
|
P04.05 |
2048 |
编码器线数 |
|
|
P04.06 |
1 |
编码器方向 |
|
|
P04.07 |
2048 |
电机每转脉冲 指令 |
电机每转脉冲指令 |
|
P04.08 |
0000 |
分频脉冲方向 |
百位设置定义： 分频脉冲方向 逻辑设置 |
|
P05.00 |
50 |
低速KP |
|
|
P05.01 |
0.100 |
低速I |
|
|
P05.04 |
40 |
高速KP |
|
|
P05.05 |
0.100 |
高速I |
|
|
P05.15 |
200 |
转矩限制值 |
|
|
P05.16 |
200 |
转矩限制值 |
|
|
P09.03 |
02 |
反转使能 |
DI4定义反转使能， DI2和DI4短接后， 配合系统回零 |
|
P09.22 |
0 |
输出端子逻辑 |
4：故障输出常闭 0：故障输出常开 配合系统设置 |
|
P10.01 |
009 |
AI1模拟量电压 给定 |
|
|
P10.06 |
99.0 |
AI1最小给定值， 系统给定最高转速, 观察P01.20的值 例：P01.20=0.02, 则P10.08设置0.2 |
|
|
P10.08 |
0.2 |
AI1最小给定值， 系统给定0速 观察P01.20的值 例：P01.20=0.02, 则P10.08设置0.2 |
|
|
P10.29 |
0速矫正， AI1口模拟量零偏， 监控P01.20的值， 通过更改P10.29， 修正P01.20为0.00 |
||
|
P30.00 |
1 |
速度模式切换 |
|
|
P30.01 |
0000 |
脉冲输入选择 |
普通脉冲输入口， A/B相 |
|
P30.08 |
300 |
位置增益1 |
|
|
P30.09 |
600 |
位置增益2 |
|
|
P30.10 |
3 |
位置增益切换 |
|
|
P31.00 |
0001 |
主轴准停使能 开关 |
驱动器准停， 需要设置 |
|
P33.00 |
1 |
全闭环使能 |
|
|
P33.01 |
1 |
主轴编码器 方向 |
通过双闭环 调试过程判断 |
|
P33.02 |
0 |
主轴编码器 类型 |
|
|
P33.06 |
2048 |
主轴编码器 线数 |
|
|
P33.07 |
双闭环传动比 自学习过程得到 |
||
|
P33.08 |
双闭环传动比 自学习过程得到 |
||
|
P98.01 |
5.00 |
软件版本 |
只读参数 |
|
P98.03 |
5.01 |
软件版本 |
只读参数 |
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