1. 匯川H5U單位換算介紹
在本文中,我們將以匯川H5U為例,介紹軸控單位的換算方法。匯川H5U的設置界面經過改進后更加直觀,其他系列PLC的設置也類似,界面一致。H5U支持本地軸(脈沖)和EtherCAT軸,其單位換算設置界面如下所示
使用過程中,很多用戶對這兩個參數存在疑惑:它們代表什么?該如何設置?
1.1 電機/編碼器旋轉一圈的脈沖數
- 總線伺服:這里設置的是電機的編碼器分辨率。
- 脈沖伺服:這里設置的是多少位置指令時電機轉一圈。
在這里,勾選與否只是進制不同而已。AM系列默認使用十六進制,所以需注意轉換。設置電機旋轉一圈與機械移動量的對應關系后,單位就換算成了機械單位。
換算前,我們是按發多少脈沖和脈沖頻率來控制電機的位置和速度;換算后,可以按機械單位(如毫米)來控制。例如,讓絲杠以每秒多少毫米的速度移動多少毫米。
1.2 用戶單位(Unit)解釋
“Unit”即用戶單位,可以是mm、um、nm、角度、英寸、脈沖等機械單位。例如,如果電機直連絲杠,導程為10mm,則電機轉一圈,絲杠移動10mm。此時,unit就等同于mm。如果是旋轉臺,設置角度為360度,則unit等同于度(°)。
2. 控制總線伺服的設置示例
以SV660N為例,其電機編碼器精度為23位,分辨率為2^23(8388608)。假設電機直連絲杠,絲杠導程為10mm,參數設置如下:
- 電機/編碼器旋轉一圈的脈沖數設置為編碼器分辨率,即8388608個脈沖。
對于SV630N系列伺服,18位編碼器的脈沖數應設置為262144。
3. 控制脈沖伺服的設置示例
以SV660P為例,假設10000個脈沖轉一圈,不帶減速機,直連絲杠,絲杠導程為10mm,編碼器分辨率為8388608。參數設置應為:
- 電機/編碼器旋轉一圈的脈沖數仍需發送8388608個脈沖。
H5U輸出頻率為200kHz,即每秒最多發200000個脈沖。若按8388608個脈沖轉一圈,需42秒才能轉一圈,速度太慢。所以,通常設置10000個脈沖轉一圈,通過電子齒輪比讓伺服達到1200rpm。如果設置為2500個脈沖轉一圈,伺服可達4800rpm,充分發揮性能。
4. 控制脈沖步進電機的設置示例
步進電機較簡單。假設控制一個步進電機,4000個脈沖轉一圈,不帶減速機,直連絲杠,絲杠導程為10mm,參數設置如下。
5. 單位換算與指令單位的關聯
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
例如,絲杠導程10mm,工作臺旋轉一圈的移動量設為10unit,unit表示mm。指令中:
- 位置單位為mm
- 速度單位為mm/s
- 加速度單位為mm/s2
6. 每個脈沖的機械進給量
如果不設置電子齒輪比,發送8388608個脈沖電機轉一圈,機械進給量是10mm,每個脈沖對應的機械進給量為0.0012 μm。若設置電子齒輪比為10000個脈沖轉一圈,每個脈沖的機械進給量為1 μm。
7. 脈沖伺服軸控的速度和定位精度
提高調速范圍會降低電氣側定位精度。如果對定位精度和速度有要求,通常采用輸出頻率4MHz的控制器。
8. 使用變速裝置的控制情況
以電機間接驅動轉盤為例,電機與轉盤之間有30:1的減速比,轉盤行程0-360度,電機選擇匯川IS620N絕對值電機(編碼器分辨率為23位),參數設置如下。
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