808D advanced+MK主轴驱动器
系统配置:
数控单元:西门子SINUMERIK 808D advanced
主轴驱动器:四川MK主轴驱动器
一、接线
驱动侧接线图
系统侧接线
| 接口 | 用途 | 驱动侧端子 | | 接口 | 用途 | 驱动侧端子 |
| I5.0 | 主轴速度到达 | O3P(CN1:4) | | Q2.0 | 运行使能 | |
| I5.1 | 主轴驱动就绪 | O0P(CN1:36) | | Q2.1 | 主轴准停 | I2(CN1:7) |
| I5.2 | 主轴准停到位 | O1P (CN1:35) | | Q2.2 | 刚性攻丝 | I4(CN1:9) |
| I5.3 | 主轴驱动故障 | ErC (CN1:16) | | Q2.3 | 主轴使能 | I0(CN1:22) |
| | | | | | | |
| | | | 接口 | | 用途 | 驱动侧端子 |
| | | | X54.AO | | 模拟量正 | DSPA扩展卡5脚(CN3) |
| | | | X54.AGND | | 模拟量负 | DSPA扩展卡24脚(CN3) |
| | | | PE | | 屏蔽接地 | DSPA扩展卡外壳(CN3) |
以上系统PLC输入输出点的接线与下述的PLC程序对应,仅供参考。
注意事项:
主轴伺服的使能不是采用原来系统的SEI和SE2,是由系统的一个输入点给到CN1端子的22脚(I0)主轴使能上的;
MK的主轴伺服CN1上的12脚SEL和系统的24V同一个电压下,才能保证伺服有输入信号
二、调试校正流程
MK主轴伺服相关说明
(一) 模拟量校正流程
1,CNC系统执行M03S0指令,查看监控参数A,若不为0,则调整F63,使A变为0;
2,若参数A在M03S0指令下有小幅度的波动,如0-2,调节F68=3,确保电机不会转动;
调整参数F66,使之与CNC中的最高转速相同,必须保证主轴转速的给定值和反馈值在3转内。例如为8000rpm;
CNC系统执行M03S8000,查看监视参数A,若不为20480,则调整参数F64,使A变为20480;
CNC系统执行M04S8000,查看监控参数A,若不为-20480,则调整参数F65,使A变为-20480;
(二) 模拟量分度/刚性攻丝调试流程
1,调整参数F67与CNC系统的位置环最高转速对应;
2,CNC系统执行SPOS=XX(运转至XX角度),电机应快速定位至该角度;
3,若发生震荡,增大F12,F13位置环刚性参数,但不宜过大,否则电机会产生抖动;
4,另外也可通过调节F69及F70爬行范围及速度来减小在分度位置的震荡,爬行范围越宽,爬行速度越慢,越不容易发生震荡,但分度耗时增加;
根据电机安装的编码器线数调整CNC系统的“精准停”(36010)和“粗准停”(36000)参数,不宜过小或过大,以保证加工质量。
CNC808D advanced的相关说明
(一)、修改PLC程序
系统上电后就给主轴驱动器上使能,系统急停时,禁止断开主轴驱动器使能,否则主轴会由于驱动使能断开而选择自由停车模式延长停止时间。
主轴工作在速度环模式时,主轴转速0~8000rpm,攻丝时,主轴需要工作在位置环控制模式下,转速为0~2000rpm,因此在攻丝前需要对主轴进行模拟换档,并且给主轴驱动器一个攻丝指令,使主轴驱动器切换到位置环控制模式,攻丝结束后,主轴驱动器需要退出位置环控制模式,同时主轴进行模拟换档。本例中主轴第一档为攻丝档,第二档为速度档,当PLC接收到M41指令时,模拟换档,同时输出攻丝指令,当PLC接收到M42指令时,模拟换档,同时取消输出攻丝指令。由于需要攻丝必须进行主轴档位切换,因此使用M41和M42作为攻丝的控制指令,有利于最终用户编程,不需要额外的再使用其它M代码来控制攻丝。
若主轴驱动器工作在攻丝模式,且NCK中主轴工作在速度模式,按复位键或程序执行结束,主轴驱动器退出攻丝模式,同时主轴模拟换档到速度档;若主轴驱动器工作在攻丝模式,且NCK中主轴也工作在位置模式,按复位键,程序停止,同时系统HMI显示如下画面,
再次按复位键,主轴驱动器退出攻丝模式,NCK中主轴切换到速度模式,且模拟换档到速度档。
相关的PLC参考程序为:
(二)调整NC参数
实现刚性攻丝的前提条件:
在调试“刚性攻丝”之前必须保证主轴转速的给定值和反馈值在1-3转内。
调整方法为:首先保证系统的编码器线数和伺服的一致,MK的编码器反馈不需要5V电压,这个阵脚不需要焊线;然后请调整32250【0】额定输出电压和32260【0】电机额定转速下对应的转速,通过调整两者的关系,系统运行M3S2000,将倍率调到100%,查看显示数据和2000的差值是否在5转之内,如果不再5转之内,查看监视参数A,若不为20480,则调整参数F64,使A变为20480;系统运行M4S2000,将倍率调到100%,查看显示数据和2000的差值是否在5转之内,如果不再5转之内,查看监视参数A,若不为-20480,则调整参数F65,使A变为-20480,实现给定值和反馈值在5转之内即可。
2.在验证主轴转速后,需要先进行主轴定向(spos=)功能或者M19的调试。当系统会出现报警25050主轴速度监控,这个参数不能通过36400来放大误差,否则会乱牙。可以通过修改伺服的F12,F13来增大增益,系统的伺服增益系数32200也需要放大即可消除报警。必须保证主轴可以任意角度定向,而且定向后没有任何报警或提示,哪怕是出现“等待:主轴没有到达准停位置”的提示也是不被允许的。
三、参数的设定
驱动器侧参数调整说明:
功能码 | 名称 | 设定范围 | 单位 | 出厂设定 |
E00 | 电机基频 | 0.00-500.0 | Hz | * |
E01 | 电机额定电流 | 0.00-500.0 | A | * |
E02 | 电机级数 | 2~12 | - | 4 |
E03 | 电机转差 | 1-900 | r/min | * |
E04 | 电机编码器线数 | 1~60000 | - | 1024 |
E05 | 电机励磁电流 | 1-100 | % | 70 |
E06 | 电机编码器脉冲滤波时间 | 1-200 | 0.1ms | 20 |
E07 | 电机零速时转差补偿 | 1-100 | % | 60 |
E08 | 电机基频以上转速补偿 | 0-150 | % | 30 |
E10 | 速度控制时电机转差基准 | 1~900 | r/min | 60 |
E11 | 速度控制时电机转差增益 | 1~100 | - | 0 |
E12 | 位置控制时电机转差基准 | 1~900 | r/min | 30 |
注意:
1、攻丝时,系统侧的最高转速与驱动侧的最高转速必须一致。这就是要保证编码器的线数要求一致。
2、驱动侧使能后,如果接收到0V指令时,主轴不应缓慢旋转,即确保驱动0V对应零速。
3、攻丝后,若通锥不通,则将F12和F13调大,若止锥通,则将Z轴驱动P1460调大,P1462调小。
(二)、NC侧需要调整的一些参数
参数号 | 参数名称 | 设定值(仅供参考) |
N11602 | $MN_ASUP_START_MASK | F |
N31020 | $MA_ENC_RESOL[0,AX4] | 1024 |
N31040 | $MA_ENC_IS_DIRECT[0,AX4] | 1 |
N31050[0] | $MA_DRIVE_AX_RATIO_DENOM[0,AX4] | 1 |
N31050[1] | $MA_DRIVE_AX_RATIO_DENOM[1,AX4] | 1 |
N31050[2] | $MA_DRIVE_AX_RATIO_DENOM[2,AX4] | 1 |
N31060[0] | $MA_DRIVE_AX_RATIO_NUMERA[0,AX4] | 4 |
N31060[1] | $MA_DRIVE_AX_RATIO_NUMERA[1,AX4] | 4 |
N31060[2] | $MA_DRIVE_AX_RATIO_NUMERA[2,AX4] | 1 |
N32000 | $MA_MAX_AX_VELO[AX4] | 8000 |
N32260 | $MA_RATED_VELO[0,AX4] | 8000 |
N34080 | $MA_REFP_MOVE_DIST[0,AX4] | 7 |
N35200 | $MA_GEAR_STEP_SPEEDCTRL_ACCEL[2,AX4] | 65 |
N35010 | $MA_GEAR_STEP_CHANGE_ENABLE[AX4] | 1 |
N35110[0] | $MA_GEAR_STEP_MAX_VELO[0,AX4] | 2000 |
N35110[1] | $MA_GEAR_STEP_MAX_VELO[1,AX4] | 2000 |
N35110[2] | $MA_GEAR_STEP_MAX_VELO[2,AX4] | 8000 |
N35120[2] | $MA_GEAR_STEP_MIN_VELO[2,AX4] | 50 |
N35130[0] | $MA_GEAR_STEP_MAX_VELO_LIMIT[0,AX4] | 2200 |
N35130[1] | $MA_GEAR_STEP_MAX_VELO_LIMIT[1,AX4] | 2200 |
N35130[2] | $MA_GEAR_STEP_MAX_VELO_LIMIT[2,AX4] | 8500 |
N35300 | $MA_SPIND_POSCTRL_VELO[0~5,AX4] | 10 |
N36000 | $MA_STOP_LIMIT_COARSE[AX4] | 1 |
N36010 | $MA_STOP_LIMIT_FINE[AX4] | 0.4 |
N36200[0] | $MA_AX_VELO_LIMIT[0,AX4] | 2300 |
N36200[1] | $MA_AX_VELO_LIMIT[1,AX4] | 2300 |
N36200[2] | $MA_AX_VELO_LIMIT[2,AX4] | 8800 |
N36400 | $MA_CONTOUR_TOL[AX4] | 50 |
注意:
1、刚性攻丝时使用的主轴驱动器必需为“双极性模拟量”驱动器。所以主轴参数MD30134=0。
2、机床在使用过程中必须严格保证接地和信号给定线的屏蔽。
3、需要根据主轴编码器的线数,调整主轴参数MD31020。
4、所有轴(特别是Z轴和主轴)的参数MD32200[1]必须设置相同,否则攻丝时会有报警。
5、调整主轴参数MD35200可以调整主轴加减速时间。
调整驱动参数
四、加工程序注意事项
1、在攻丝或者镗孔前需要编写代码M5 M41,然后再给定主轴转速。
2、换刀后需要重新给定主轴转速。
3、在同一个程序中攻丝或者镗孔完成后需要编写代码 M5 M42,后续程序然后视情况处理。
4、在执行刚性攻丝的程序时,需要运行
M42 G4F1
M41 G4F1
G291S800 G84Z-10F1200 G290
G291iso模式中对M42 M41不识别!