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(shè)置界面經(jīng)過改進后更加直觀,其他系列PLC的設(shè)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(shè)置界面如下所示
使用過程中,很多用戶對這兩個參數(shù)存在疑惑:它們代表什么?該如何設(shè)置?
1.1 電機/編碼器旋轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)
- 總線伺服:這里設(shè)置的是電機的編碼器分辨率。
- 脈沖伺服:這里設(shè)置的是多少位置指令時電機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換。設(shè)置電機旋轉(zhuǎn)一圈與機械移動量的對應(yīng)關(guān)系后,單位就換算成了機械單位。
換算前,我們是按發(fā)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(dǎo)程為10mm,則電機轉(zhuǎn)一圈,絲杠移動10mm。此時,unit就等同于mm。如果是旋轉(zhuǎn)臺,設(shè)置角度為360度,則unit等同于度(°)。
2. 控制總線伺服的設(shè)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(shè)電機直連絲杠,絲杠導(dǎo)程為10mm,參數(shù)設(shè)置如下:
- 電機/編碼器旋轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)設(shè)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(shù)應(yīng)設(shè)置為262144。
3. 控制脈沖伺服的設(shè)置示例
以SV660P為例,假設(shè)10000個脈沖轉(zhuǎn)一圈,不帶減速機,直連絲杠,絲杠導(dǎo)程為10mm,編碼器分辨率為8388608。參數(shù)設(shè)置應(yīng)為:
- 電機/編碼器旋轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)仍需發(fā)送8388608個脈沖。
H5U輸出頻率為200kHz,即每秒最多發(fā)200000個脈沖。若按8388608個脈沖轉(zhuǎn)一圈,需42秒才能轉(zhuǎn)一圈,速度太慢。所以,通常設(shè)置10000個脈沖轉(zhuǎn)一圈,通過電子齒輪比讓伺服達到1200rpm。如果設(shè)置為2500個脈沖轉(zhuǎn)一圈,伺服可達4800rpm,充分發(fā)揮性能。
4. 控制脈沖步進電機的設(shè)置示例
步進電機較簡單。假設(shè)控制一個步進電機,4000個脈沖轉(zhuǎn)一圈,不帶減速機,直連絲杠,絲杠導(dǎo)程為10mm,參數(shù)設(shè)置如下。
5. 單位換算與指令單位的關(guān)聯(lián)
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(dǎo)程10mm,工作臺旋轉(zhuǎn)一圈的移動量設(shè)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(shè)置電子齒輪比,發(fā)送8388608個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈,機械進給量是10mm,每個脈沖對應(yīng)的機械進給量為0.0012 μm。若設(shè)置電子齒輪比為10000個脈沖轉(zhuǎn)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(diào)速范圍會降低電氣側(cè)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(qū)動轉(zhuǎn)盤為例,電機與轉(zhuǎn)盤之間有30:1的減速比,轉(zhuǎn)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(shù)設(shè)置如下。
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