伺服電機是激光切割系統中的核心器件之一,相當于機器的“四肢”,而控制系統則是機器的“大腦”,“大腦”與“四肢”的配合則至關重要了,配合的好,機器的性能才能充分釋放,達到預期的目的;另一方面,伺服電機的性能調試工作也非常重要,一款簡單實用的伺服調試軟件,不僅僅能簡化伺服調試工作,而且也能快速的與控制系統形成閉環,達到事半功倍的作用。
在以前的激光切割機調試過程中,伺服調試也是整臺設備調試耗時比較長且比較困難的工作。我們通常會面臨以下諸多問題:
各家伺服電機和伺服驅動器的接線方式?伺服驅動器通訊方式是脈沖還是總線?修改參數是通過伺服調試軟件還是通過顯示面板按鈕?伺服電機剛性強弱及插補精度?切割效果如何優化?面對目前激光切割市場種類繁多的伺服驅動和電機,我們的電裝人員總是不知道該給驅動中壓供電還是高壓供電,也不理解為什么有的伺服驅動器連到控制器需要接一推線纜,有的只需要一根網線?
為保證機床運行精度達到客戶要求,很多時候,我們的調試人員調試伺服都是通過數據線連接著筆記本電腦,蹲在伺服電氣柜旁一遍一遍的調試參數。運動的跟隨誤差,圓弧的精度,拐角的過沖等現象,都和伺服參數密切相關,都需要通過調節伺服的增益來優化。然而目前激光切割市場伺服電機品牌五花八門,其對應的伺服驅動器及驅動調試軟件各不相同,這就要求調試人員對各種品牌的調試軟件及調試參數要了解,大大提高了調試人員的難度。而且很多調試人員調整伺服參數都是憑借經驗或試一試的方式,對于各種伺服參數對切割效果的理解都是模棱兩可的,也比較難找到系統專業的教程,所以在調試的時候困難叢叢。
針對以上問題,德國BECKHOFF提供了基于PC的EtherCAT總線數控系統,通過網線數據傳輸的方式控制伺服電機,大大簡化了伺服的接線方式。帶有EtherCAT總線接口的伺服驅動器可通過EtherCAT總線傳輸PID相關參數,為方便調試各家伺服參數提供了很好的理論基礎與技術支撐。然后,各家EtherCAT總線驅動器相關參數對應EtherCAT地址不盡相同,如果通過倍福的底層軟件TwinCAT來調試與配置伺服參數,則對調試人員提出了一定的技術門檻。基于行業發展的痛點與市場發展的需要,威士登公司的核心技術團隊在深入研究、二次開發德國BECKHOFF總線數控系統15年以上的技術經驗,并結合核心技術團隊20年以上的激光切割技術與工藝積累經驗,憑借對各家總線伺服的了解與長期合作,在此基礎上開發推出的WSD-E系列全數字化智能激光切割控制軟件(以下簡稱WisCut軟件),軟件內置伺服調試模塊,將激光切割市場常見伺服品牌的伺服參數調節集成到軟件上,將伺服 PID 調節做到軟件界面上,可在上位軟件進行 PID 實時讀寫并同時集成示波器功能,簡化伺服調試流程,優化伺服調試參數,大大降低伺服調試難度。
用戶只需要打開WisCut軟件設置頁面,選擇當前機器配套的伺服電機(菜單化下拉選擇對應的伺服品牌),目前的WisCut軟件支持激光切割市場主流品牌的伺服,包括歐系的倍福、摩力,日系的安川、松下,國產臺灣的臺達、匯川等等。通過下圖界面可以選擇機器所使用的伺服品牌,點擊確認,即可顯示對應品牌伺服調試參數的界面。
下面以某家伺服調試具體操作步驟示例:
在WisCut軟件上依次點擊“機床調試”-“伺服調試”,進入伺服調試界面,軟件會彈出切換到 MDI 模式,選擇“是”確認,在界面右側選擇對應的軸,點擊“讀”讀取對應的驅動器數據,進行修改后點擊“寫”,將修改的數據實時刷入驅動器并保存。界面圖如下所示:
修改完伺服參數后,如果我們要進行伺服的性能優化調試,我們可以選擇對應的運動模式,設置適當的運動距離和速度,就會出現對應軸定位運動的代碼,點擊開始按鈕對軸做一些定位操作。同時軟件左邊提供示波器功能,示波器可以監控伺服運動的各種參數的波形圖,比較常用的實際位置,指令位置,跟隨誤差,實際速度,指令速度等參數,在調試增益時主要觀察的幾個參數。可以對四個軸同時觀察,也可以對單個軸觀察,根據波形圖變化來調節PID參數,通過對波形的觀察對比發現增益參數是否合適。在調試時也可以簡單的使用鋼性等級來調試電機性能,軟件中已經做好了1~31級鋼性等級的參數,在實際調試時將鋼性等級這一參數填好,比如18級,那么對應的位置環增益,速度環增益,速度環積分,都會相應的改變到這個鋼性等級的參數,然后點擊寫,就可以將參數寫入。
同時可以參考以下PID參數說明單獨修改對應參數。
下面是WisCut軟件集成的一些常用伺服調試參數的界面圖
WisCut軟件的伺服調試功能模塊,除了已經兼容主流的伺服品牌,也可以方便快捷的鏈接其他品牌伺服,實際應用中已經驗證了很多不同品牌的伺服,比如雷賽伺服,高創伺服,富士伺服,洛源伺服等伺服電機,配置步驟相對比較簡單。
WisCut切割系統提供了方便快捷的的調試伺服的方法,也提供了多元化的伺服配置的開放性功能,為我們在調試激光切割設備時提供了便捷和多樣的解決方案。
審核編輯 :李倩
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原文標題:優化激光切割機調試過程——如何搭配激光切割軟件與總線伺服?
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