Fanuc 伺服优化调试手册.pdf

版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 1 of 54 fanuc 伺服调整伺服调整作业指导书作业指导书 fanuc servo turning oms 编制：编制： 日期：日期： 审核：审核： 日期：日期： 批准：批准： 日期：日期： 版本/rev 变更描述/change description 更改人/author 发布日期/date a.0 原版/original edition zhou xinqiang 2012/06/01 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 2 of 54 目目录录 table of contents 目目录录 table of contents 2 2 1 1 相相关关文件文件 associated documentsassociated documents 3 3 2 2 servo guide servo guide 软件软件介绍介绍 4 4 2.1 servo guide 软件安装 4 2.2 启动 servo guide 软件 . 4 2.3 软件界面介绍 . 4 2.3.1 参数 . 4 2.3.2 图形 . 7 2.3.3 程序 . 8 2.3.4 调整向导 . 9 2.3.5 通讯设定 . 9 3 3 优化前的准备优化前的准备 1010 3.1 备份系统参数 10 3.1.1 读取参数 10 3.1.2 备份参数 11 3.2 机床准备 12 3.3 初始参数设定 12 3.3.1 速度环增益设置(vg=120) 12 3.3.2 参数检查 12 4 4 优化优化 . . 1515 4.1 初始增益调整 15 4.2 滤波器调整 26 4.3 增益调整 35 5 5 圆弧调整圆弧调整 4545 5.1 图形参数设定。 45 5.2 程序设定 50 5.3 程序运行 51 5.4 参数修改 53 6 6 优化不成功处理优化不成功处理 5353 7 7 反馈意见反馈意见 commentscomments 5454 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 3 of 54 1 相相关关文件文件 associated documents 1. servo guide 操作说明 2. 伺服调试应用案例-频率响应 3. 伺服调试应用案例-圆弧调整 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 4 of 54 2 servo guide 软件软件介绍介绍 2.1 servo guide 软件安装软件安装 安装 servo guide version 7.30 软件(以下简称软件)，打开软件安装包，运行 setup.exe 文件进行向 导自动安装。软件安装后，会在桌面和开始菜单中生成快捷方式。 2.2 启动启动 servo guide 软件软件 运行 servo guide 软件，依次点击：windows 开始程序fanuc servo guideservo guide。软件 启动后的界面如下图所示： 软件以工具条形式位于屏幕的最上方。 2.3 软件界面介绍软件界面介绍 以中文界面为例介绍如下： 1 2 3 4 5 2.3.1 参数参数 2.3.1.12.3.1.1 在线读取系统参数在线读取系统参数 点击工具栏中的“参数”工具后弹出如下界面。参数工具可以用来联机进行在线修改 cnc 系统参数。 通过运行“在线”功能，可以读取机床的系统参数。 2.3.1.22.3.1.2 浏览离线参数浏览离线参数 通过“来自文件”工具可以浏览保存在计算机中的参数文件，保存在计算机中的参数文件是以 “.prm”为扩展名的文件。 2.3.1.32.3.1.3 参数界面介绍参数界面介绍 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 5 of 54 1) 伺服主轴参数切换 2) 参数分组查看 3) 轴参数选择 4) 参数锁定 2.3.1.3.12.3.1.3.1 伺服主轴参数切换伺服主轴参数切换 通过点击“”“”来切换伺服参数和主轴参数。伺服参数如下： 主轴参数界面： 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 6 of 54 2.3.1.3.22.3.1.3.2 参数分组查看参数分组查看 软件将轴参数进行了分组，通过下拉式分组子菜单的选择可以在不同的参数组之间进行切换，这里我 们主要用到的参数组有：速度控制；加速度ai 轮廓控制；位置控制；前馈；背隙加速。 2.3.1.42.3.1.4 轴参数选择轴参数选择 轴参数选择功能可以切换不同轴之间的参数，轴名称依据 1023 里的设置，通常为：，。 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 7 of 54 2.3.1.52.3.1.5 参数锁定参数锁定 在线情况下，选择参数锁定功能之后，可以避免因误操作而修改参数。当需要通过软件在线修改参数 时，必须将“锁定”功能取消方可在线修改参数。 2.3.2 图形图形 图形界面主要用来对伺服进行检测，如检测圆形，伺服扭矩，响应频率，等。 1) 在线离线 2) 通道操作 3) 原点测量 4) 比例缩放 5) 图形切换 6) 选择 7) 图形测量 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 8 of 54 2.3.2.12.3.2.1 在线离线在线离线 软件处于在线状态时，方可对机床进行检测，通过“在线离线”按钮可以切换软件的检测状态。 2.3.2.22.3.2.2 通道操作通道操作 “通道操作”是对检测图形进行设置。其界面如下： 1) 通道选择 2) 通道设置 3) 触发器设置 2.3.2.2.12.3.2.2.1 通道设置通道设置 选择测量的轴，通过“轴”下拉菜单选择被检测的伺服轴，轴名称依据参数 1023 里的设置。 选择测量的种类，通过“种类”下拉菜单选择被测轴的测量种类，如 posf 为位置反馈。详见通道 窗口右下角的说明部分。 单位选择，对不同种类检测量的单位进行设置。 以下为默认设置。换算系数，换算基准，原始值。 设置完成之后可能通过“ch1/ch2/ch3”切换通道继续完成通道设置。 2.3.3 程序程序 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 9 of 54 根据检测的内容生成相对应的检测程序，软件的程序功能提供了一个快速生成检测程序的功能，检测 程序也可根据需要进行自行编制。常用程序有：直线移动程序，圆弧程序，走方程序，方带 1/4 圆程 序，刚攻程序。 2.3.3.12.3.3.1 生成程序生成程序 根据检测内容进行程序设置并生成程序。程序生成后会显示在“程序区”，通过传输功能将生成好的 程序传送到 cnc 控制系统，并进行下一步的检测操作。 1) 程序区 2) 程序名设置 3) 程序模式选择 4) 程序参数 5) 程序控制轴 6) 轴进给选择 g00/g01 7) 程序传输 2.3.4 调整向导调整向导 通过调整向导，可以对机床进行自动优化。这里主要对前三项进行详细介绍。详见第 6 章节。 2.3.5 通讯设定通讯设定 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 10 of 54 在与机床连接之前，必须进行通信设定。只有进行了正确的设定，才能与机床进行连接。按照下图所 示设置通信参数。设置完之后进行“测试”，测试结果显示“ok”表示通讯设置正常。 注意：计算机的本地连接的 tcp/ip 设置如下图所示： 3 优化前的准备优化前的准备 3.1 备份系统参数备份系统参数 3.1.1 读取参数读取参数 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 11 of 54 3.1.2 备份参数备份参数 文件名一般输入机床号，方便查找文件名一般输入机床号，方便查找 点击“在线在线”，如果正确（nc 出于mdi 方式，pos 画面）， 则出现参数画面. 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 12 of 54 3.2 机床准备机床准备 优化时通常将机床的工作台移动到各行程的中间位置进行优化。通过手动移动，将工作台移动到 中间位置。 确保急停按钮能正常工作，优化过程中，当出现异常情况时，需急时地按下急停按钮，已免造成 不必要的损坏。 倍率开关置于 100%的位置。 关闭机床操作门，使机床处于正常通电状态。 3.3 初始初始参数设定参数设定 3.3.1 速度环增益设置速度环增益设置(vg=120) 3.3.2 参数参数检查检查 以下参数所有轴的设定值必须相同： 插补后加加减速时间常数(图 1) 前馈系数(图 2) 插补后加减速时间常数(aicc2) (图 3) 速度控制(图 4) 位置环增益(图 5) x x、y y、z z轴都需更改轴都需更改 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 13 of 54 图：插补后加减速时间常数 图 2：先行前馈 x x、y y、z z轴轴需保持一致需保持一致 x x、y y、z z轴轴需保持一致需保持一致 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 14 of 54 图 3：aicc2 图 4：速度环 x x、y y、z z轴轴需保持一致需保持一致 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 15 of 54 图 5：位置环增益 4 优化优化 这里介绍通过“调整向导”如何进行机床自动优化。 4.1 初始增益调整初始增益调整 点击主菜单“调整导向”，出现以下菜单画面。 选择“初始增益调整（伺服）”，单击“ok”按钮。 如下图所示。 根据向导进行“下一步”的操作。直到出现“开始”按键，点击“开始”等待参数设置完成后启 动机床进行初始增益调整。分别对每个轴的初始增益进行调整。调整后会改变初始增益值，得到 一个较高的增益值。此时应经过反复的调整并检测频率响应波形。当调整到如下图所示的波形 时，表示初始增益调整结果。hem1000/1200 机床的轴速度环增益 720 左右为最佳值， x x、y y、z z轴轴需保持一致需保持一致 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 16 of 54 轴在 600 左右为最佳值。hem600/800 机床的轴速度环增益在 720 左右，轴在 600 左右 为最佳值。 特殊情况 当通过初使增益调整不能获得较好的波形时，此时速度环增益往往低于上面的常规值。此种情况暂且 保留自动获得的增益值，进行下一步的调整滤波器调整。 下图以 hem1000 机床为例： 下一步： 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 17 of 54 下一步： 下一步： 选择“x轴”， 左击“下一步” 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 18 of 54 下一步： 下一步： 左击“开始” 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 19 of 54 下一步： 下一步： 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 20 of 54 下一步： 下一步： 左击“开始” 左击“下一步” 此参数最高此参数最高720720，低于，低于 720720不需修改，超过不需修改，超过72720 0 更改为更改为720720。（。（y y、z z轴轴 分别为分别为600600） 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 21 of 54 下一步： 此时会跳出以下画面，我们需将此图形与标准图形对比，并修改参数使图形满足范围。 暂时不要点击“下一步”暂时不要点击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 22 of 54 下一步： 频率响应标准图形（理论）频率响应标准图形（理论） 只需查看频率在只需查看频率在0 0- -200hz200hz内内, , 图形是否在标准范围内图形是否在标准范围内 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 23 of 54 下一步： 下一步： 若图形符合要求直若图形符合要求直 接点击“下一步”接点击“下一步” 左击“下一步” 需打勾需打勾 注注：若图形不在范围若图形不在范围 内，具体操作步骤见内，具体操作步骤见 注意事项中。注意事项中。 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 24 of 54 x 轴初始增益调整完成，然后完成 y、z 轴初始增益调整。（x、y、 z 初始增益调整操作步骤完全相 同，可参照 x 轴!） 若频率相应 0-200hz 内，图形不符合要求，则需如下操作。（可参考资料：伺服调试应用案例-频率响 应 ） 错误!链接无效。 左击“完成” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 25 of 54 下一步： 左击上一步左击上一步 修改此处参数，具体修改此处参数，具体 更改可参考资料更改可参考资料 之后步骤相同，再观察之后步骤相同，再观察 图形是否在范围内图形是否在范围内 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 26 of 54 4.2 滤波器调整滤波器调整 通过滤波器调整可以把机床的共振频率进行滤波，从而可以获得更高的速度环增益，速度环增益提高 将使机床获得更高的刚性。 点击主菜单“调整导向”，出现以下菜单画面。选择“滤波器调整（伺服）”，单击“ok”按钮。 下一步： 下一步： 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 27 of 54 下一步： 下一步： 左击“下一步” 左击“下一步” 选择 “x轴” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 28 of 54 下一步： 下一步： 左击“下一步” 单击“开始” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 29 of 54 下一步： 下一步： 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 30 of 54 下一步： 下一步： 左击“下一步” 左击“开始” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 31 of 54 下一步： 此时会跳出以下画面，我们需将此图形与标准图形对比，并修改参数使图形在标准范围内。 暂时不要点击“下一步”暂时不要点击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 32 of 54 下一步： 频率响应标准图形参考（理论）频率响应标准图形参考（理论） 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 33 of 54 下一步： 下一步： 频率响应标准图形参考（频率响应标准图形参考（实际实际） 若图形符合要求若图形符合要求 点击“下一步”点击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 34 of 54 下一步： 下一步： x 轴滤波器调整完成，然后完成 y、z 轴滤波器调整。（x、y、 z 滤波器调整操作步骤完全相同，可参 照 x!） 7.2.4 若图形不符合要求，则需如下操作。（参考资料：伺服调试应用案例-频率响应 ） 错误!链接无效。 需打勾需打勾 左击“下一步” 左击“完成” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 35 of 54 下一步： 再对共振点的频率进行滤波之后，可以进一步地进行增益调整。 4.3 增益调整增益调整 点击主菜单“调整导向”，出现以下菜单画面。选择“增益调整（伺服）”，单击“ok”按钮。 左击上一步左击上一步 修改此处参数（可参修改此处参数（可参 考考伺服调试应用案例伺服调试应用案例 -频率响应频率响应资料）资料） 之后步骤相同，再查看之后步骤相同，再查看 图形是否在范围内图形是否在范围内 单击“滤波器单击“滤波器1 1”，”， 出现另一菜单画面出现另一菜单画面 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 36 of 54 下一步： 下一步： 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 37 of 54 下一步： 下一步： 左击“下一步” 选择“x轴” 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 38 of 54 下一步： 下一步： 左击“下一步” 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 39 of 54 下一步： 下一步： 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 40 of 54 下一步： 下一步： 左击“下一步” 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 41 of 54 下一步： 下一步： 左击“开始” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 42 of 54 此时会跳出以下画面，我们需将此图形与标准图形对比，并修改参数使图形在标准范围内。 暂时不要点击“下一步”暂时不要点击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 43 of 54 频率响应标准图形参考（理论）频率响应标准图形参考（理论） 频率响应标准图形参考（频率响应标准图形参考（实际实际） 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 44 of 54 下一步： 下一步： 需打勾需打勾 左击“下一步” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 45 of 54 x 轴增益调整完成，然后完成 y、z 轴增益调整。（x、y、 z 增益调整操作步骤完全相同，可参照 x!） 注：参考资料注：参考资料，伺服调试应用案例伺服调试应用案例-频率响应频率响应 。 错误!链接无效。 5 圆弧调整圆弧调整 5.1 图形参数设定。图形参数设定。 点击主菜单“图形”，出现以下菜单画面。操作步骤如下： 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 46 of 54 下一步： “方式方式”栏下，左 击“circlecircle” 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 47 of 54 下一步： 左击此按钮，出现 图形设定对话框 参数值参照参数值参照 此图此图 1 1 2 2 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 48 of 54 下一步： 左击“修改修改”按钮，跳出 “触发器设定触发器设定”对话框 1 1 参数值参照参数值参照 此图此图 2 2 3 3 单击“测量设定测量设定” 4 4 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 49 of 54 下一步： 左击“属性属性”按钮，跳 出“通道通道”对话框 1 1 2 2 3 3 左击”ch1ch1” 参数值参照参数值参照 此图此图 左击”chch2 2” 4 4 5 5 参数值参照参数值参照 此图此图 6 6 注：注：对于通道的设定，注意对于通道的设定，注意 换算系数为换算系数为 0.001，基准为，基准为 1，不能错，否则圆弧不能，不能错，否则圆弧不能 正常显示。正常显示。 版本号版本号/version/version：a.0a.0 page 50 of 54 5.2 程序设定程序设定 点击主菜单“程序”，出现以下菜单画面。操作步骤如下： 参数值参照参数值参照 此图此