国产免费AV|泡泡玛特欧洲总部将设在伦敦|中文天堂网www新版资源在线|一本久道综合在线中文|国精产品一二三产区的使用方法|香蕉鱼在线观看|www.27eee

ELEOK

標題: 伺服軸控的單位換算詳解 [打印本頁]

作者: Jonsa 時間: 2021-11-15 02:39
標題: 伺服軸控的單位換算詳解
本文以匯川H5U為例進行說明軸控的單位換算。
單位換算，也叫設置電子齒輪比，各個品牌PLC、定位單元、運動控制板卡等的軸控的單位換算，都是一樣的原理。
H5U支持本地軸控（發脈沖）和EtherCAT軸控，軸控設置界面是一樣的，如下圖：
在使用過程中，很多朋友對這兩個參數都存在疑惑，是啥意思？要怎么設置？
Unit是什么意思？
unit是用戶單位的意思，它就是一副馬甲，可以當成是mm、um、角度等等機械單位。
比如電機直連絲杠，導程10mm，也就是說，電機轉一圈，絲杠移動10mm，這里設置為10mm，那么這里的unit就等同于mm！
而如果我們帶的機構是旋轉臺，想用角度，比如電機轉一圈，旋轉臺轉360度，那么就可以設置為
這時候，unit就等同于度！
控制總線伺服的情況
以SV660N為例，對應的電機編碼器分辨率為8388608，假設電機不帶減速機，直連絲杠，絲杠導程是10mm。
那么參數設置如下：
有些朋友會問，我用脈沖伺服的時候，不是一般發10000脈沖伺服轉一圈嗎？
不應該這樣設置嗎：電機/編碼器旋轉一圈的脈沖數：10000指令脈沖？
這里的電機編碼器分辨率是8388608，也就是說，要讓伺服電機轉一圈，需要發送8388608個脈沖。
如果是SV630N系列伺服，對應的電機是18位編碼器，那電機編碼器旋轉一圈的脈沖數就應該設置為262144。
那脈沖伺服是什么情況？
控制脈沖伺服的情況
假設要控制一個脈沖伺服SV660P，10000個脈沖就轉一圈，不帶減速機，直連絲杠，絲杠導程是10mm。SV660P的編碼器分辨率也是8388608。
那么，按照剛才總線伺服的說法，應該這樣設置嗎：電機/編碼器旋轉一圈的脈沖數：8388608指令脈沖？
錯！
這里的電機編碼器分辨率是8388608，也就是說，要讓伺服電機轉一圈，需要發送8388608個脈沖。
而H5U發送脈沖的能力（輸出頻率）是最高200kHz，什么概念？
就是1秒鐘內最多發200000個脈沖。
要讓電機轉一圈，最快要發
（8388608/200000=）41.94304秒，
取42秒好了，最快42秒才能讓伺服轉上一圈，多慢的速度啊。
所以一般脈沖伺服，即便編碼器分辨率很高，我們也會設置比如10000個脈沖讓伺服電機轉一圈，主要受限于控制器側（PLC、脈沖定位模塊、板卡等）發送脈沖的能力。
所以才會誕生電子齒輪比的概念。
10000個脈沖讓伺服電機轉一圈，H5U最多每秒發送200000個脈沖，可以讓伺服轉（200000/10000=）20圈，即20r/s，即1200rpm（每分鐘1200轉）。
實際上一般伺服的額定轉速是3000rpm，這樣的設置，最多只能讓伺服達到1200rpm，遠遠不能發揮伺服電機的性能。
如果設2500個脈沖讓伺服電機轉一圈，H5U最多每秒發送200000個脈沖，可以讓伺服轉（200000/2500=）80圈，即80r/s，即4800rpm（每分鐘4800轉）。
這時就可以達到伺服電機的額定轉速了，能夠發揮伺服電機的性能。
言歸正傳！
那么，按照10000個脈沖讓伺服電機轉一圈，參數設置如下：
但是，這樣設置是不夠的。因為伺服編碼器分辨率還是8388608！還是需要收到8388608個脈沖才能轉一圈！
所以，伺服內部也有個電子齒輪比。
伺服驅動器那邊需要設置如下：
這里的設置相當于伺服自己收到10000脈沖后，就自動轉換成8388608個脈沖了；這樣一來，伺服收到10000脈沖，就能轉一圈了。
控制脈沖步進電機的情況
步進電機就比較簡單了。
假設要控制一個步進電機，步進電機收到4000個脈沖就轉一圈，不帶減速機，直連絲杠，絲杠導程是10mm。
那么，參數設置如下：
單位換算設置與指令單位的關聯
用戶單位中，
位置單位為Unit，
速度單位為Unit/s，
加速度單位為Unit/s2。
本文例子中，絲杠導程10mm，工作臺旋轉一圈的移動量設為10unit，unit表示mm，所以指令中：
位置單位為mm，
速度單位為mm/s，
加速度單位為mm/s2。

以絕對位置指令為例，此處：
位置賦值為100，表示100mm，
速度賦值50，表示50mm/s，
加速度賦值60，表示60mm/s2。
就是讓絲杠以50mm/s的速度走到100mm的位置。
關于加速度的設置
加速度的值，是設得越大，加速越快的。
這個跟三菱軸控差別較大，三菱都是設置加減速時間。
如何確定加速度的值？
比如，要讓絲杠以50mm/s的速度移動1000mm，加速時間1s，減速時間2s，
加速度=速度/加速時間=50/1=50mm/s2
減速度=速度/加速時間=50/2=25mm/s2
每個脈沖的機械進給量
上面在說到控制總線伺服的時候，給了這個圖，
其實也不是不可以。要這么設的話，那就跟脈沖伺服一樣，需要在伺服參數里設置電子齒輪比使得伺服收到10000個脈沖就轉一圈。
但是沒有這個必要。因為脈沖伺服受限于控制器發送脈沖的能力，才必須設置電子齒輪比，而總線伺服的指令發送是通過總線，沒有這個限制。
這樣設置之后，反而會降低定位的精度。
這里就涉及到一個概念：每個脈沖的機械進給量。
還是以此為例：23位編碼器分辨率的伺服電機不帶減速機，直連絲杠，絲杠導程是10mm。
如果不設置伺服電子齒輪比，則發送8388608個脈沖，電機轉一圈，機械進給量是10mm。那么每個脈沖對應的機械進給量是：
10mm / 8388608 ≈ 0.0012 μm。
如果設置電子齒輪比使得發送10000個脈沖電機轉一圈，那么每個脈沖對應的機械進給量是：
10mm / 10000 = 1 μm
這里，每個脈沖的機械進給量僅僅是電氣側精度，當我們在衡量機械綜合精度的時候，一般需要滿足：
電氣側精度 ≤ 機械綜合精度 × （1/5 ～1/10）
所以，每個脈沖的機械進給量為 1 μm，則機械綜合精度最高能達到 5～10 μm （前提是機械側的精度能達到這個水平）。
當然了，很少有機構的精度能達到微米級別，所以，很多情況下，設置電子齒輪比對定位精度的影響可以忽略不計。
脈沖伺服軸控的速度和定位精度
上面已經說到，之所以要設置電子齒輪比，就是受限于控制發送脈沖的最高頻率；而電子齒輪比的設置又會影響到定位精度，所以我們總結一下：
輸出頻率最高200kHz的控制器，
10000個脈沖讓伺服電機轉一圈，最快可以讓伺服轉
200000/10000= 20圈，
即20r/s，即1200rpm，
此時每個脈沖對應的機械進給量是：
10mm / 10000 = 1 μm
2500個脈沖讓伺服電機轉一圈，最快可以讓伺服轉
200000/2500= 80圈，
即20r/s，即4800rpm，
此時每個脈沖對應的機械進給量是：
10mm / 2500 = 4 μm
調速范圍的提高，會降低電氣側的定位精度。
所以，如果對定位精度和速度都有要求，一般會采用輸出頻率最高4MHz的控制器，差分高速輸出脈沖。
補充說明：
1、這里勾選與否，只是進制不同而已。

歡迎光臨 ELEOK (http://m.afoofa.cn/)