伺服在高精度定位中使用中注意事项

伺服在高精度定位中使用中注意事项

伺服系统是电流、速度、位移的闭环控制实现位置控制的高精度，并且伺服系统的高速性能比较好，电机转速一般能达到2000-3000r/m,抗过载能力比较强，低速运行比较平稳。在此次的设备调试中主要是在伺服的Pt模式下，实现高精度定位。

一：精度的确定

二：电子齿轮比的计算

确定电子齿轮比之前应该先设定脉冲当量即一个脉冲机械的位移量。电子齿轮比的确定可以有两种方法：

1.计算公式：

电子齿轮比*减速比=电机编码器转一圈反馈的脉冲数/（负载转一圈的移动量÷脉冲当量）

例：负载靠A2伺服在减速机(1/25)的作用下随着丝杠移动，丝杠的导程为5MM，如果我们设定以脉冲物体的移动量(脉冲当量)为1UM则：

电子齿轮比*1/25=1280000/(5000um/rem÷1um/pluse)

注：此种方法是在不考虑机械间隙及机械误差的条件下的理想值。

2.实测计算

通过发送脉冲数并测量实际的位移量A，应该走的距离B，实际走的距离扩大或则缩小B/A,就可以将现在的电子齿轮比*B/A就会得出实际的电子齿轮比了。注：此种方法对测量的实际值要求很高，但是我们实际中测量误差肯定是存在的，这种方法也只能适用于对精度要求不是太高的场合

三：伺服定位控制方式

定位的场合主要是使用伺服的位置模式，如果使用脉冲控制的时候选择PT模式，使用命令寄存器通过外部开关或者通讯方式定位的话选择PR模式。

1.PT模式下伺服可以接受的脉冲信号：AB相正反脉冲脉冲加方向

2.PR模式下：通过外部的DI信号触发内部寄存器通过通讯的方式改变寄存器的值，通过通讯的方式启动DI信号。如果下次调试伺服定位的设备时建议使用此种方法，可以避免干扰问题。

四：PLC的控制方式

伺服选择不同的模式，控制器PLC控制思路及方法也会不同。

1.在PT模式下采用脉冲加方向是常用的方法也是简便的方法，但是很容出现丢脉冲的情况，正反转脉冲也是同样的情况，相对来说AB相的抗干扰性会更强些。下面是使用EH3机种三种方法的不同之处：

EH3机种测试：

从说明书上可以看出来，EH3PLC不能写正反转脉冲列的程序，因为Y0 Y1分别表示正转和反转，而EH3不能写Y1的PLSY指令，编译不会出错，但是下到PLC会出错。

AB相输出控制时：D1220=K1，A领先B，伺服正转

D1220=K2，B领先A,伺服反转

改变D1220的值来改变正反转方向

4倍频的情况下，PLC发送一个脉冲实际上伺服接受的是4个脉冲

像这种方式的控制都应该先改变方向（D1220），再延时启动PLSY

ES2机种的测试：

实际操作中发现说明书中有误：

D1220=K0时，为Pulse+Dir

D1220=K1时，CW+CCW

D1220=K2时，A+B S2的正负号代表正反转方向

并且D1220=K2，S2的正负号才代表正反转方向

并且使用内部电源模式时不能使用A+B相，并且启动之前必须先改变脉冲的个数再延时启动PLSY的使能。

注：脉冲控制时写程序的时候应该注意启动脉冲命令之前，改变方向

信号应该再此之前。

相关的指令：PLSY ZRN DRIV DRV A

2.PR模式下相对PT脉冲模式最大的优点就是避免了干扰对脉冲的影

响。

PLC和伺服之间的通讯控制实现伺服的定位回零点动等功能，次功能还没总结完善，等总结完善了一并发去。

五：回零

回零位置的准确与否，直接影响着定位的准确度。回零的方法也有很多种，在此次的调试中，回零程过程是伺服快速运动到接近开关后，反方向以很慢的速度接近开关的下降沿进行停止。

与伺服通过DI口触发伺服回零时，观察的P0-02反馈脉冲数不同的是，伺服内部的回零完成后，通过脉冲清除命令将反馈的脉冲数清零了。而自己写的程序回零后观察反馈的脉冲数不同，有递增的趋势，这就是机械间隙造成的。

注意：由于机械间隙的存在，位了消除这部分的误差，必须在伺服运动到接近开关后，反方运动消除这部分误差，并且反方向的速度不应该很快。

六：定位不准检测及解决办法

如果发现伺服走的位置有误差可以按照下面的步骤进行排除解决

1.回零误差造成可以通过单端打表，查看回零是否在允许的误差范围之内。

2.P0-02设置为01监控伺服接受的脉冲数和实际发送的脉冲是否一致。

如果发现不一致的情况说明有丢脉冲的现象：

①.首先考虑是否是线的问题，线应该选用带屏蔽的通信线

②.考虑通信线的接地问题，应该在通信线的脉冲接受端良好接地

③.控制脉冲形式的影响，选择抗干扰性更高的AB相脉冲控制方式。

3.P0-02设置为00 监控伺服电机反馈的脉冲数。

观察反馈脉冲数与伺服接受的脉冲数是否一致，如果不一致，更换编码器线，观察伺服电机有无异常，是否发热等不正常显现。

4.如果发送和接受的脉冲都正常，很有可能是机械上哪点出现不顺，可以配合机械人员进行排查。

河南众力达电气

2014年9月27日