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 V90的力矩控制---伺服驱动器的核心

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看雪001
至圣

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楼主    2023-04-06 23:17:13
主题:V90的力矩控制---伺服驱动器的核心 精华帖 

伺服驱动器最常见的应用是定位控制,其次是速度控制,再其次是力矩控制,但伺服驱动器的核心是力矩控制!

这篇帖子以西门子V90为例,来探讨一下:“如果你只有伺服驱动器的电流环,能不能自己倒推出速度环和位置环”?

先看看旧帖:西门子s7-200smart与v90如何通过Profinet同时控制力矩速度

11楼描述“在PN下,V90只有速度控制和EPOS两种模式,没有转矩!”

大概说的是这里:

1.3版本102报文是有转矩闭环控制的(以前的版本就不知道了,没用过),只是它不在控制模式里去选择,而是通过控制字1去选择:


这其实可以非常容易的进行速度/转矩控制模式切换,反而是有道理的,何故?

再看一个帖子:v90 扭矩模式 速度怎么控制?

“设定值大于负载扭矩后,速度一直往上加直到大于速度限制值后驱动报警f7091”

所有的速度限制参数,在扭矩闭环模式下都只能是监视而不参与控制的!这很正常嘛,既然是扭矩闭环,在任何速度下,力矩输出都是你设定的值,优先响应力矩而不是速度。

102报文包含速度反馈和位置反馈,有了这两个反馈值,能不能自己做速度环和位置环?


……港笑啦哟!说点正经的

不能?再叫上自己做的PID运算,能不能?

天下事有难易乎?为之则难者亦易矣;不为则易者亦难矣。

人之为学有难易乎?学之,则难者亦易矣;不学,则易者亦难矣。

……

上面提到的两个帖子,结合楼主的需求,其实不需要用扭矩闭环这个方法来实现,甚至不需要750报文,只是对102报文的“MOMRED”进行控制就能达到需求

伺服驱动器的三个闭环:位置环、速度环、电流环(转矩环),不论外侧两个环是部署在上位机(PLC),或是部署在伺服驱动器本体,核心的电流环一定是部署在驱动器里的,实时性的区别而已;基于驱动器的DSC,或是基于控制器的105报文都能满足高响应需求。

有没有谁想过只靠伺服驱动器的闭环扭矩控制,通过编码器反馈的信号+PID运算(PI)把外侧两个环由虚线变成实线?

噫!微斯人,吾谁与归?


大道至简,知易行难
看雪001
至圣

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3楼    2023-04-08 22:53:39
精华帖  主题:回复:V90的力矩控制---伺服驱动器的核心

手上有一套闲置的v90pn,200W伺服,绝对值20bit单圈+12bit多圈编码器电机,就按照官方文档把力矩应用的方法都做了个遍,有一些体会是文档中未提及到的:

1,可不可用400W伺服带200W或100W伺服电机?

可以。这有什么好处?驱动器的备件通用性啊!只需要一种最常用的驱动器型号,就可以匹配同等功率以下的所有伺服电机;400W及以下功率伺服驱动器的价格和体积差别不是很大,甚至小功率型会更贵。

2,使用PN总线的伺服驱动器,数字量DI基本都是闲置了,一个驱动器有4DI哟,完全可以把它们当做PLC的远程DI模块来使用;PLC侧读取伺服参数r722“CU数字输入状态”即可。

3,使用102报文的PZD“MOMRED”(扭矩减少)时,可不可以同时使用750报文?

  可以的。这时,控制字1为16#047F,扭矩限制分别对应750报文的上限和下限值,速度为正时对应上限,速度为负时对应下限。另外,也可以使用扭矩闭环,控制字为16#447F,以速度反馈值作为切换。挺好玩的,虽然暂时还没想到它用到什么场景下。

4,虽然是多圈绝对值编码器,但断电重启后,使用102报文的编码器数值会丢失。

速度模式有个好处,可以做多轴同步。如果断电后编码器位置丢失,岂不是每次重启后还要做回零操作?

大道至简,知易行难
Zane
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11楼    2023-05-27 21:42:00
精华帖  主题:回复:V90的力矩控制---伺服驱动器的核心

我也很反对使用1500T +v90的工艺控制,任务却只是点到点的单轴控制,V90的位置环没用上,反而浪费了1500T的cpu资源。为什么出现这种情况?西门子的使用文档半遮半掩的,大部分用户觉得使用定位功能块非常繁琐,不如工艺功能那种引导式的方便。

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1500T+V90PN,多好的搭配,工艺轴更是让V90PN变成公鸡中的战斗机,楼主这么说是事出何因呀?

Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
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