力士樂Rexroth伺服控制模塊

 伺服驅(qū)動器的選型步驟：

  1．需求分析。

  確定轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速精度或定位精度、安裝尺寸、是否需要閉環(huán)、成本；

  2．選擇電機(jī)。

  首先確定電機(jī)類型；然后根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、安裝尺寸選擇電機(jī)；

  3．選擇反饋元件

  根據(jù)是否需要閉環(huán)，決定是否選用反饋元件，如編碼器、測速機(jī)、旋變等；

  根據(jù)轉(zhuǎn)速精度或定位精度選擇反饋元件的類型及參數(shù)。

  4．選擇驅(qū)動器。

  根據(jù)電機(jī)功率，和以上綜合因素選擇驅(qū)動器；

  選擇驅(qū)動器時，不僅需考慮和電機(jī)的匹配，還需考慮控制方式。選擇適合自己控制器的控制方式，也很重要。

  主要視具體應(yīng)用情況而定，簡單地說要確定：負(fù)載的性質(zhì)（如水平還是垂直負(fù)載等），轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求，上位控制要求（如對端口界面和通訊方面的要求），主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源，或電池供電，電壓范圍。據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動器或控制器的型號。

通用型伺服驅(qū)動器的特點(diǎn)：

  *內(nèi)置電壓前饋，轉(zhuǎn)矩前饋控制，實(shí)現(xiàn)位置指令的高動態(tài)響應(yīng)。

  *內(nèi)置位置指令平滑，使得速度更加柔和，減小機(jī)械沖擊，提高機(jī)械使用壽命。

  *內(nèi)置轉(zhuǎn)矩指令濾波功能，降低機(jī)械噪聲。

  *慣量自識別功能。

  *可編程的16段位置指令功能。直接設(shè)置指令長度，運(yùn)行速度，加減速時間，伺服根據(jù)設(shè)置自動規(guī)劃出4次方位置曲線運(yùn)動。

  *具有位置指令疊加功能?？赏瑫r追蹤兩路脈沖指令的總和。

  *內(nèi)置全閉環(huán)功能，對第二編碼器進(jìn)行位置閉環(huán)。

  *多種速度指令來源，具有可編程16段速功能。

  *增益自調(diào)整功能，通過設(shè)置剛性等級，調(diào)整伺服的剛度。

  *內(nèi)置中斷定長功能，實(shí)現(xiàn)外部信號觸發(fā)后，走一個固定的長度。

  *內(nèi)置全閉環(huán)控制功能，可外接第二編碼器，將機(jī)械的實(shí)際位置反饋到伺服，消除機(jī)械打滑對位置精度的影響，使得位置精度更高。

力士樂Rexroth伺服控制模塊

R911308417HCS03.1E-W0070-A-05-NNBV 

R911308419HCS03.1E-W0100-A-05-NNBV 

R911308421HCS03.1E-W0150-A-05-NNBV 

R911298371HCS02.1E-W0012-A-03-NNNN 

R911298374HCS02.1E-W0028-A-03-NNNN 

R911298373HCS02.1E-W0054-A-03-NNNN 

R911298372HCS02.1E-W0070-A-03-NNNN

R911312378CSB01.1C-CO-ENS-NNN-NN-S-NN-FW 

R911327307CSB01.1C-ET-ENS-EN2-NN-S-NN-FW 

R911326813CSB01.1C-ET-ENS-NNN-NN-S-NN-FW 

R911305278CSB01.1C-PB-ENS-NNN-NN-S-NN-FW 

R911307286CSB01.1C-PL-ENS-NNN-NN-S-NN-FW 

R911315253CSB01.1C-S3-ENS-EN2-NN-S-NN-FW 

R911328086CSB01.1C-S3-ENS-NNN-L2-S-NN-FW 

R911313871CSB01.1C-S3-ENS-NNN-NN-S-NN-FW 

R911305500CSB01.1C-SE-ENS-EN2-NN-S-NN-FW 

R911305277CSB01.1C-SE-ENS-NNN-NN-S-NN-FW 

R911305274CSB01.1N-AN-ENS-NNN-NN-S-NN-FW 

R911305273CSB01.1N-FC-NNN-NNN-NN-S-NN-FW 

R911305275CSB01.1N-PB-ENS-NNN-NN-S-NN-FW 

R911305276CSB01.1N-SE-ENS-NNN-NN-S-NN-FW 

R911328178CSH01.1C-ET-ENS-NNN-NNN-S2-S-NN-FW 

R911328094CSH01.1C-S3-EN2-NNN-NNN-S2-S-NN-FW 

R911312309CSH01.1C-S3-ENS-NNN-NNN-NN-S-NN-FW

R911327303CSH01.3C-ET-ENS-NNN-CCD-NN-S-NN-FW 

R911328005CSH01.3C-ET-ENS-NNN-CCD-S2-S-NN-FW 

R911326825CSH01.3C-NN-ENS-EN2-CCD-NN-S-NN-FW 

R911328912CSH01.3C-NN-ENS-NNN-CCD-NN-S-NN-FW 

R911327681CSH01.3C-PL-ENS-EN2-CCD-NN-S-NN-FW

R911318477FWA-INDRV-MPB-05VRS-D5-1-NNN-NN 

R911318479FWA-INDRV-MPB-05VRS-D5-1-SNC-NN 

R911328698FWA-INDRV-MPB-07VRS-D5-0-NNN-NN 

R911328706FWA-INDRV-MPB-07VRS-D5-1-NNN-NN 

R911328708FWA-INDRV-MPB-07VRS-D5-1-SNC-NN 

R911328741FWA-INDRV-MPH-07VRS-D5-1-NNN-NN 

R911328743FWA-INDRV-MPH-07VRS-D5-1-SNC-NN

R911328767WA-INDRV-MPC-07VRS-D5-1-ALL-MA 

R911328762FWA-INDRV-MPC-07VRS-D5-1-SNC-ML

R911296958PFM02.1-016-FW

R911328767FWA-INDRV*-MPC-07VRS-D5-1-ALL-MA

R911328716FWA-INDRV*-MPD-07VRS-D5-1-NNN-NN

R911328717FWA-INDRV*-MPD-07VRS-D5-1-SNC-NN

R911328760FWA-INDRV*-MPC-07VRS-D5-1-NNN-ML

R911328762FWA-INDRV*-MPC-07VRS-D5-1-SNC-ML

R911334717FWA-INDRV*-MPC-08VRS-D5-1-NNN-ML

R911336102KSM02.1B-041C-42N-M1-HP0-ET-L3-D7-NN-FW

R911336101KSM02.1B-041C-42N-M1-HP2-ET-L3-D7-NN-FW

R911335801KSM02.1B-061C-35N-M1-HP0-ET-L3-D7-NN-FW

R911335803KSM02.1B-061C-35N-M1-HP2-ET-L3-D7-NN-FW

R911339328KSM02.1B-061C-61N-M1-HP0-ET-L3-D7-NN-FW

R911336098KSM02.1B-071C-35N-M1-HP0-ET-L3-D7-NN-FW

R911335298KMS02.1B-A018-P-D7-ET-ENH-L3-NN-FW

R911339232KCU02.2N-ET-ET*-025-NN-N-NN-NW

R911333283FWA-INDRV*-MPB-17VRS-D5-1-NNN-NN

R911347312 SETKSM02.1B-041C-42N-M1-HP0-ET-L3-D7-NN-FW / FWA-INDRV*-MPB-17VRS-D5-1-NNN-NN

R911347317 SETKSM02.1B-041C-42N-M1-HP2-ET-L3-D7-NN-FW / FWA-INDRV*-MPB-17VRS-D5-1-NNN-NN

R911347367 SETKSM02.1B-061C-35N-M1-HP0-ET-L3-D7-NN-FW / FWA-INDRV*-MPB-17VRS-D5-1-NNN-NN

R911347370 SETKSM02.1B-061C-35N-M1-HP2-ET-L3-D7-NN-FW / FWA-INDRV*-MPB-17VRS-D5-1-NNN-NN

R911347395 SETKSM02.1B-061C-61N-M1-HP0-ET-L3-D7-NN-FW / FWA-INDRV*-MPB-17VRS-D5-1-NNN-NN

R911347418 SETKSM02.1B-071C-35N-M1-HP0-ET-L3-D7-NN-FW / FWA-INDRV*-MPB-17VRS-D5-1-NNN-NN

R911347283 SETKMS02.1B-A018-P-D7-ET-ENH-L3-NN-FW / FWA-INDRV*-MPB-17VRS-D5-1-NNN-NN

伺服驅(qū)動器的特點(diǎn)

　　1、伺服驅(qū)動器軟件程序主要包括主程序、中斷服務(wù)程序、數(shù)據(jù)交換程序。

　　2、伺服驅(qū)動器主程序主要用來完成系統(tǒng)的初始化、LO接口控制信號、DSP內(nèi)各個控制模塊寄存器的設(shè)置等。

　   3、伺服驅(qū)動器所有的初始化工作完成后，主程序才進(jìn)入等待狀態(tài)，以及等待中斷的發(fā)生，以便電流環(huán)與速度環(huán)的調(diào)節(jié)。

　　4、伺服驅(qū)動器所有的初始化工作完成后，主程序才進(jìn)入等待狀態(tài)，以及等待中斷的發(fā)生，以便電流環(huán)與速度環(huán)的調(diào)節(jié)。

　　5、伺服驅(qū)動器初始化主要包括DsP內(nèi)核的初始化、電流環(huán)與速度環(huán)周期設(shè)定、PWM初始化、四M啟動、ADc初始化與啟動、QEP初始化、矢量與永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置初始化、多次伺服電機(jī)相電流采樣、求出相電流的零偏移量、電流與速度P調(diào)節(jié)初始化等。

　　6、PWM定時中斷程序有的用來對霍爾電流傳感器采樣A、B兩相電流ia、ib進(jìn)行采樣、定標(biāo)，以及根據(jù)磁場定向控制原理，計算轉(zhuǎn)子磁場定向角，再角，再生成PWM信號對位置環(huán)與速度環(huán)進(jìn)行控制。

　　7、功率驅(qū)動保護(hù)中斷程序主要用于檢測智能功率模塊的故障輸出。

　　8、光電編碼器零脈沖捕獲中斷程序可實(shí)現(xiàn)對編碼器反饋零脈沖精確確地捕獲，從而可以得到交流永磁同步電機(jī)矢量變換定向角度的修正值。

　　9、數(shù)據(jù)交換程序主要包括與上位機(jī)的通信程序、EEPRoM參的讀取、數(shù)碼管顯示程序等。參數(shù)的存儲控制器鍵盤值。

伺服驅(qū)動器控制方式

　　1、反饋補(bǔ)償型開環(huán)控制

　　開環(huán)系統(tǒng)的精度較低，這是由于伺服驅(qū)動器的步距誤差、起停誤差、機(jī)械系統(tǒng)的誤差都會直接影響到定位精度。應(yīng)采用補(bǔ)償型進(jìn)行改進(jìn)，這種系統(tǒng)且有開環(huán)與閉環(huán)兩者的優(yōu)點(diǎn)，即具有開環(huán)的穩(wěn)定性和閉環(huán)的精確性。不會因?yàn)闄C(jī)床的諧振頻率、爬行、失動等引起系統(tǒng)振蕩。反饋補(bǔ)償型開環(huán)控制不需要間隙補(bǔ)償和螺距補(bǔ)償。

　　2、閉環(huán)控制

　　由于開環(huán)控制的精度不能很好地滿足機(jī)床的要求，為了提高伺服驅(qū)動器的控制精度，最根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式。即不但有前身控制通道，而且有檢測輸出的反饋通道，指令信號與反饋信號比較后得到偏差信號，形成以偏差控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

　　3、半閉環(huán)控制

　　對于閉環(huán)控制系統(tǒng)，合理的設(shè)計可以得到可靠的穩(wěn)定性和很高的精度，但是直接測量工作臺的位置信號需要用如光柵、有磁尺或直線感應(yīng)同步器等安裝、維護(hù)要求較高的位置檢測裝置。通過對傳動軸或絲杠角位移的測量，可間接地獲得位置輸出量的等效反饋信號。由于這部分傳動引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)中不包含從旋轉(zhuǎn)軸到工作臺之間的傳動鏈，因此這部分傳動引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)自動補(bǔ)償，所以稱這種由等效反饋信號構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)為半閉環(huán)伺服驅(qū)動器，這種控制方式稱為半閉環(huán)控制方式。

　　4、反饋補(bǔ)償型的半閉環(huán)控制

　　這種伺服驅(qū)動器控制補(bǔ)償原理與開環(huán)補(bǔ)償系統(tǒng)相同，由旋轉(zhuǎn)變壓器和感應(yīng)同步器組成的兩套獨(dú)立的測量系統(tǒng)均以鑒幅方式工作。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是成本高，要用兩套檢測系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是比全閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)整容易，穩(wěn)定性好，適合用做高精度大型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動。

　　伺服驅(qū)動器維修

　　1、示波器檢查驅(qū)動器的電流監(jiān)控輸出端時，發(fā)現(xiàn)它全為噪聲，無法讀出。

　　故障原因：電流監(jiān)控輸出端沒有與交流電源相隔離（變壓器）。

　　處理方法：可以用直流電壓表檢測觀察。

　　2、電機(jī)在一個方向上比另一個方向跑得快。

　　故障原因：無刷電機(jī)的相位搞錯。

　　處理方法：檢測或查出正確的相位。

　　故障原因：在不用于測試時，測試/偏差開關(guān)打在測試位置。

　　處理方法：將測試/偏差開關(guān)打在偏差位置。

　　故障原因：偏差電位器位置不正確。

　　處理方法：重新設(shè)定。

　　3、電機(jī)失速。

　　故障原因：速度反饋的極性搞錯。

　　處理方法：

　　a、如果可能，將位置反饋極性開關(guān)打到另一位置。（某些驅(qū)動器上可以）

　　b、如使用測速機(jī)，將驅(qū)動器上的TACH+和TACH-對調(diào)接入。

　　c、如使用編碼器，將驅(qū)動器上的ENC A和ENC B對調(diào)接入。

　　d、如在HALL速度模式下，將驅(qū)動器上的HALL-1和HALL-3對調(diào)，再將Motor-A和Motor-B對調(diào)接好。

　　故障原因：編碼器速度反饋時，編碼器電源失電。

　　處理方法：檢查連接5V編碼器電源。確保該電源能提供足夠的電流。如使用外部電源，確保該電壓是對驅(qū)動器信號地的。

　　4、LED燈是綠的，但是電機(jī)不動。

　  故障原因：一個或多個方向的電機(jī)禁止動作。

　　處理方法：檢查+INHIBIT 和 –INHIBIT 端口。

　　故障原因：命令信號不是對驅(qū)動器信號地的。

　　5、上電后，驅(qū)動器的LED燈不亮。

　　故障原因：供電電壓太低，小于最小電壓值要求。

　　處理方法：檢查并提高供電電壓。

　　6、當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時， LED燈閃爍。

　　故障原因：HALL相位錯誤。

　　處理方法：檢查電機(jī)相位設(shè)定開關(guān)（60/120）是否正確。 多數(shù)無刷電機(jī)都是120相差。

　　故障原因：HALL傳感器故障

　　處理方法：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時檢測Hall A， Hall B， Hall C的電壓。電壓值應(yīng)該在5VDC和0之間。

　　處理方法：將命令信號地和驅(qū)動器信號地相連。