Alpha6430s在机床主轴定位上的应用
一、概述
在数控机床上,不仅需要对主轴进行精确的速度控制,低频力矩大,响应快,同时也需要对主轴进行精确定位控制。Alpha6430s在高性能闭环矢量控制的基础上增加定位和进位功能,可对主轴实现任意点定位和任意角度进位。
![](/uploadfile/images/content_2012/content_10/content_19/2012101993258964.jpg)
图1
二、硬件连接
如图1所示为5.5KW变频器的硬件连接。运行命令由端子给定,频率设定由模拟AI1给定。电机采用增量式编码器,AB相接X5、X6端子,并且设置好电机与主轴之间的传动比P6.08。如果编码器装在主轴上,则需设置好P2.49、P2.50并且P6.08设置为1。
三、调试说明
1、闭环矢量。因为系统运行在闭环矢量控制下,所以先保证闭环矢量运行正常。首先进行电机参数自整定,将电机与负载脱开,PA.29=2(旋转整定)。如果不能与负载脱开也可PA.29=1(静止整定)。或者直接抄写同类型电机的参数。设置好编码器线数P2.44。P0.01=1(闭环矢量控制)。先数字给定P0.02=10HZ,运行,若以较低的频率跑且电流很大,则应把编码器AB相换个相序。
2、定位功能。闭环矢量能正常运行的情况下定位功能的设置,使P6.07=1,定位功能模块才有效。主轴位置以脉冲数确定,可以以任意位置为参考0°,主轴转360°对应:编码器脉冲数*传动比*4。比如编码器为1000线,传动比1.5,则360°对应:1000*1.5*4=6000个脉冲,若要停在60°则P6.11设置值为:60/360*(1000*1.5*4)=1000。确定参考0°时,可使主轴停在某一角度,然后按上述公式算出角度对应的脉冲值,调整当前位置显示(P6.46)为此脉冲值即可。可设置4个定位角度(P6.11~6.14),通过选择端子选择,若需要更多的定位角可通过通讯设置。设置PC.21=1,则可在监视状态查看主轴当前位置。
另外在定位完成之后可进行进位处理,或者给定运行命令前,进位使能已经有效则直接输出定位完成,可接收进位命令。进位使能时定位使能命令无效。进位角同样以脉冲的方式设置,计算方法同上。时序如图2所示
![](/uploadfile/images/content_2012/content_10/content_19/2012101993245271.jpg)
![](/uploadfile/images/content_2012/content_10/content_19/2012101993236347.jpg)
图2
四、总结
定位时变频器先运行到定位频率再执行定位过程,若出现超调可适当减小定位频率,或延长定位时间或者调小比例增益。目标是在不出现超调的情况下尽量减小定位时间。
经现场调试,Alpha6430s完全能满足定位精度要求,在主轴定位场合完全可替代伺服大量节省数控机床成本。
附表:现场调试参数参考值
功能码 |
参数名称 |
参数值 |
备注 |
P0.01 |
控制方式 |
1 |
1:闭环矢量控制 |
P0.03 |
频率设定源1 |
2 |
端子AI1 |
P0.18 |
加速时间1 |
1 |
根据需要设置 |
P0.19 |
减速时间1 |
1 |
根据需要设置 |
P2.44 |
内置PG每转脉冲数 |
1000 |
依现场情况确定 |
P3.01 |
X1端子功能 |
3 |
运行 |
P3.02 |
X2端子功能 |
54 |
定位使能 |
P3.03 |
X3端子功能 |
56 |
进位量/定向选择端子1 |
P3.04 |
X4端子功能 |
57 |
进位量/定向选择端子2 |
P3.05 |
X5端子功能 |
81 |
单相测速脉冲或双相测速A相脉冲输入 |
P3.06 |
X6端子功能 |
82 |
双相测速B相脉冲输入 |
P3.07 |
X7端子功能 |
55 |
进位使能 |
P3.08 |
X8端子功能 |
59 |
正向进位 |
P3.09 |
X9端子功能 |
60 |
反向进位 |
P3.10 |
X10端子功能 |
61 |
原点信号 |
P3.20 |
Y1端子功能定义 |
36 |
定位完成输出 |
P4.01 |
AI1最小模拟量输入值 |
0 |
依现场情况确定 |
P4.02 |
AI1最小模拟量输入值对应物理量 |
0.00V |
依现场情况确定 |
P4.03 |
AI1最大模拟量输入值 |
0.0% |
依现场情况确定 |
P4.04 |
AI1最大模拟量输入值对应物理量 |
10.00V |
依现场情况确定 |
P4.05 |
AI1输入滤波时间常数 |
100.0% |
依现场情况确定 |
P6.07 |
定位功能选择 |
1 |
定位功能有效 |
P6.08 |
主轴转动比 |
1.50 |
依现场情况确定 |
P6.09 |
定向方向选择 |
0 |
当前方向; |
P6.10 |
定向频率 |
5.00 |
根据需要设置 |
P6.11~P6.14 |
定向位置1~定向位置4 |
0 |
根据需要设置 |
P6.15 |
定向完成范围 |
5 |
根据需要设置 |
P6.16 |
定向完成时间 |
0.500 |
根据需要设置 |
P6.17 |
定向位置选择端子滤波时间 |
0.500 |
根据需要设置 |
P6.18 |
定位减速时间 |
2s |
根据需要设置,不能小于P0.19减速时间1 |
P6.19 |
进位量给定方式 |
0 |
端子选择; |
P6.22 |
进位频率 |
5.00HZ |
根据需要设置 |
P6.24 |
进位脉冲量高位1 |
1 |
根据需要设置 |
P6.25 |
进位脉冲量低位1 |
5000 |
根据需要设置 |
…… |
…… |
…… |
…… |
P6.38 |
进位脉冲量高位8 |
0 |
0~9999 |
P6.39 |
进位脉冲量低位8 |
0 |
0~9999 |
P6.40 |
位置环增益 |
0.50 |
根据需要设置 |
P6.41 |
位置前馈系数 |
45 |
根据需要设置 |
P6.42 |
寻找原点功能 |
0 |
寻找原点; |
P6.43 |
寻找原点方向 |
0 |
正方向; |
P6.44 |
寻找原点频率 |
0.5HZ |
根据需要设置 |
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