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 【单驱动带多电机的应用】

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隐身人
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楼主    2020-12-27 11:25:39
主题:【单驱动带多电机的应用】 精华帖 

  最近接了个项目,用户一落地镗铣床TH6918需要在原基础上增加一个进口的平旋盘(该配件为增加在镗轴端面一个加工配件,目的为了实现与镗轴运动方向垂直的面)。设备图片见图一:


平旋盘附件见图2:

该平旋盘上的电机与原设备出厂时的平旋盘电机型号不同,而且两个平旋盘不能同时使用,为了成本以及方便施工,我们出了这样一个方案就是一个驱动同时带两个电机,这样就需要通过自定义M代码来切换两个平旋盘的使用。

这个方案开始遭到了同事的质疑,他们质疑的理由是,在切换时候,需要进行热插拔,拔掉电机线缆会出现轴控报警,第二,布线在原基础上很难增加线缆。第三,他们建议还是双驱动控制双电机方案更好;

经过了一番争论,还是采用了,单驱动控制方式,用户说的很明白,疫情给各行业带来了阻碍,他们的生产环境也受到很大的影响,还是采用最经济的方式,其次不好布线不是不能布线,现场测试还是有空间的,再有就是第一个问题,可以通过西门子数控一种功能PARKING来实现;

  说做就做!

 所需部件齐全,马上进入施工状态,开始一切布线虽然有难度,但是在我们无坚不摧的技术人员面前还是合理的布线完成了。

设备系统:SINUMERIK 840Dsl;

 NCU:730.3 PN;

操作面板:MCP 483PN;

驱动器:SINAMICS S120;

布线完成就剩调试了,调试远没有我个人想的那么简单,本人也是初次做这种控制应用,就如图一设备所示,原设备不包含转台轴数为X,Y,Z,W,U五轴以及主轴S1;其中,X轴是滑座运动,Y轴是主轴箱上下运动,Z是镗轴前后运动,W是滑枕与镗轴的运动方向相同,镗轴在滑枕内腔中运行,U轴就是平旋盘了,我们采用了两个平旋盘随意互换,轴名称顾定义为U1,U2;该功能就需要系统能提供的的PARKING轴功能支持。因该结构采用了两种电机,故还需要驱动器支持多组参数功能。

  两个电机型号:1FT70665AF701NG0;1FT70465AF701NG0。

遇到的第一个问题:

在驱动器选择上,因平旋盘接口只有一组轴的接口,故只选择了一个轴的驱动器。因此系统要支持一个驱动器能够驱动不同电机的功能。就要在PLC的变量中,DB3X.DBX21.3 / 21.4 为选择不同电机的接口变量。

根据资料显示如下:

不但要对PLC进行处理,驱动器部分还需要做配置才能完成该功能。首先必须要在驱动器内要增加MDS组。

在增加MDS的同时,DDS也被同时复制了一组。但由于使用了EnDat绝对值的直接测量系统(绝对值圆光栅),都有自身的序列号,因此还要有新的编码器数据组:即EDS。还需要修改参数:P140-142;修改完发现还要修改P187;

修改上述参数后,就可以在不同的MDS组中配置不同的电机和编码器。

经过上面对驱动的配置和调试,驱动器部分就已经允许单个驱动器驱动不同电机的功能。剩下的就是修改PLC程序了;

 L     #axis_number

      L     20

  +I   

      T     #AXIS_DB

      A     #MDS0

      OPN   DB [#AXIS_DB]

      AN    DBX    2.1

      R     DBX   21.0

     ......

  在调试时,为了NC使参数设置方便,U轴按一个轴设置的;接下来又遇到了新的难题;

因为是绝对值编码器,必须进行初始化,否则会报警;再就是更换附件后由于编码器位置不同,显示坐标值不同;这样,让我们的调试进入了困境,通过一系列讨论,决定把电机绝对值编码器更换为增量,为此,我们停工了几天,代电机更换完毕,调试继续进行...

  我们通过M70,M71进行了附件平旋盘的更换,

在这里我们参考了调试手册中的介绍;

顺便说一下PARKING功能的介绍,该设备如果不使用该功能就很难完成了;

PARKING功能简介(以下内容为方便坛友了解,转自网络收集的笔记)

“parking驱动轴是通过参数设置,使驱动轴处于暂停状态。该功能常用在:当一驱动轴出现故障,希望故障不再显示,且使驱动轴处于可以随时被移除的状态。若需要移除维修,在没有DMC20的情况下,不能热插拔,需要断电后才可以移除。

1) Parking驱动轴的实现:通过参数P0897=1 或控制字STW2.7=1 实现。相反若要取消驱动轴的Parking功能,将P0897=0 或STW2.7=0即可。通过参数r0896.0 或状态字ZSW2.7 可以查到其状态,当r0896.0=1或ZSW2.7=1表示处于Parking状态。
2) Parking驱动轴的实现条件:驱动轴在被Parking前必须通过控制器停止轴,使其处于静止状态。若是OFF1/OFF3停车,则驱动轴必须停止后才能实现Parking功能。若是出现故障,或其他方式的OFF2停车,则在Parking命令存在的前提下,驱动轴会立即实现Parking功能,且Parking后该驱动轴之前产生的故障信息可以被确认。
 驱动轴Parking后的特点:
通过该驱动轴的DRIVE-CLIQ通讯仍处于正常状态。
分配在该驱动轴下的编码器和电机模块的监控都被抑制,通过参数r0146[0]=0 、r0126=0 可以查到其状态。但没有分配该驱动轴下的测量系统仍处于激活状态,通过r0146[n]=1查到。
 若将Parking的对象移除,在没有DMC20下,会出现“驱动对象未准备好”A01315、和“拓扑对比不一致”A01481/A01482 报警。
通过参数设置可以激活被Parking的驱动轴,驱动轴自动集成到原来的拓扑图中,恢复正常。
驱动轴所属的驱动轴对象仍处于激活状态,通过r0106=1可以验证。

2.2 Parking 编码器
Parking编码器是通过参数设置,使该编码器处于暂停状态,该功能常常用在:当一编码器出现故障,希望故障不再显示,且使编码器处于可以随时被移除的状态。对应的驱动轴可以使用该轴下连接的其他编码器。若需要移除维修,在没有DMC20的情况下,不能热插拔,需要断电后才可以移除。

1Parking 编码器的实现:通过参数P480.14=1或编码器控制字Gn_STW.14=1实现。相反若要取消编码器的Parking功能,将P480.14=0或Gn_STW.14=0即可。通过参数r481.14或编码器的状态字Gn_ZSW.14可以查到其状态,当r481.14=1或Gn_ZSW.14=1表示该编码器处于Parking状态。
2Parking编码器的实现条件:该编码器在被Parking前,必须通过控制器停止对应的驱动轴,使其处于静止状态。
3 编码器被Parking后的特点:
监控该编码器的状态被抑制,可以通过参数r0146=0可以查到其状态。
 但该驱动轴下的电机模块仍处于激活状态,即通过参数r0126=1可以查到其状态。
 Parking轴/编码器取消后, 更换新的编码器必须确定偏移角和重新回参考点。


就这样,克服了各种困难,最后终于实现了单驱动带多电机的调试,设备刚交到客户,暂时还在试用中,过些天可能还要改一些设计上的不足,资料还在积累中,带完全应用后再拿出来与网友分享!

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