![ABB外轴全参数调整手册簿_第1页](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2022-2/4/8f3a9f8b-7059-4fd7-8aa8-fd974135c830/8f3a9f8b-7059-4fd7-8aa8-fd974135c8301.gif)
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文档简介
1、2.1.2 选择:Load parameters if no duplicates外轴参数调整ABB机器人对外轴的控制参数的调整的基本步骤完成外轴的硬件安装,如电机的安装,SMB盒的安装等;向机器人控制器加载外轴的临时参数文件;对加载的临时参数进行修改和配置,保证机器人此时能够控制 电机的转动;如果客户需要对电机有额外的设置,如抱匝、使能和里控制等, 需要额外的配置和设置;等所有的参数设置都完成后开始电机参数的调整。配置外轴参数2.1加载参数2.1.1 在示教器上点击 Control Panel进入Configuration 选 项,选择File ,Load parameters加载通用的参数
2、文件:然后选择如下路径加载参数: utility Additional AxisDM1General,然后选择相应的文件加载;2.1.3 重启系统。2.2 配置参数2.2.1 在 Motion 中选择 Mechanical Unit 并且定义如下参数NameStandby State: Yes/NoActivate at Start UpDeactivation ForbiddenUse Single 12.2.2 在 Motion 中选择 Single 定义 Single ;NameSingle2.2.3 在 Motion 中选择 Single Type 定义外轴的种类; 有以下几种选项可以
3、选择:TRACK; FREE_ROT; EXT_POS; TOOL_ROT;2.2.4 在 Motion 中选择 Joints ,为外轴指定外轴的序号; 如:第 10 个轴对应与 robtarget 中的 eax_d2.2.5 在 Motion 中选择 Arm, 定义外轴的运动围;Upper Joint Bound;Lower Joint Bound;2.2.6 在 Motion 中选择 Accelerarion Data, 定义外轴加速和减速运动参数;Nominal Acceleration ;Nominal Deceleation ;2.2.7 在 Motion 中选择 Transmiss
4、ion , 定义外轴与传动比相 关的参数;(这些参数与减速机相关)Transmission Gear Ratio ;Rotating MoveTransmission High GearTransmission Low Gear2.2.8 在 Motion 中选择 Motor Type ,定义下面的参数; (这 些参数有电机供应厂商提供)Pole parisKe Phase to phase (Vs/Rad)Max current (A)Phase resistance (ohm)Phase inductance (H)2.2.9 在 Motion 中选择 Motor Calibration
5、,定义下面的参 数;Calibration offset ;通过 Fine calibration 获得;Commutator offset :电机供应商提供;2.2.10 在 Motion 中选择 Stress Duty Cycle ,定义最大扭矩和最快转速;Torque Absolute Max;Speed Absolute Max;Note: 如果 Torque Absolute Max 太大会造成配置错误,因此通常 定义如下:Torque Absolute Max 1.732 x Ke Phase to Phase x Max Current;通过计算出的值适当的减小(510);2.2
6、.11 重启系统;三、 参数调整3.1. 检测电机的连接正确性这段主要讲述应用ABB标准的程序Commutation来验证电机参数是否配置合理,主要验证以下几项功能:寻找同步永磁电机的 Commutation 的值;检查电机的相序是否正确; 检查电机的电机对是否设置正确; 检查 Resolver 的连接是否良好。3.1.1 在 Motion 中选择 Drive system,将 Current_vector_on 设置 为 TRUE, 然 后 重 新 启 动 系 统 , 并 且 运 行 程 序 Commutation;Debug Call Service Routine Commutation
7、。3.1.2 检查电机的相序连接是否正确; 通过示校器控制电机的相向旋转,从安装杆看相电机,如果旋转方想为顺时针方向,贝y电机的相序连接正确,如下图所示:XX34000Q1171如果电机旋转方向不正确,则可以通过改变接线方式来纠正:如将RST改为 SRT RTS TSR等。检测电机的电极对,单步执行 Commutaion程序,则每执行 一步电机会旋转1/16圈。3.1.4 检测Resolver的连接,单步执行 Commutation程序,如果Resolver连接正确,电机转动的角度会增加。3.2. 调整 Commutaion的值需要准备一个24V的直流电源和继电器。ABB的标准电机的 Comm
8、utation ofset 值都为1.5708。禁止电机(Deactivate the motor);关闭 Controller ;将电机的电源线拔开;将电机和齿轮箱分离(主要是为了防止电机受齿轮箱摩擦力的干扰);在电机的松匝信号两端接上开关信号,保证随时可以使电机松匝;先将电机松匝,将另一组24V的电源的正极接到S级(V级), 将0V接到T级(W级)。注意:不要直接将电源的正负级接到线圈上去,需要24V和0V之间串连一个继电器的线圈,以保证不烧毁电源。接上电源后,断开电源,此时电机已经回到正确的Commutation 位置,如果在接上电源,电机应该不会再转动。将电机的松匝信号解开,电机抱匝;
9、将电机再次连接到机器人控制器上, 重新启动系统,不要转动 任何机械部件;打开 Test Signal Viewer , Mechanical unit 选择 Resolver_angle,观看Resolver_angle 的值,将正确的值输 入 Commutation offset 中。33 按照下图设置Test signal Viewer设置: speed 和 torque_ref注意:具体的 Test signal Viewer 操作参看手册 ABBTest Signal Viewer1.3.pdf ;3.4. 初步调整 Kv,Kp,Ti ;341 调整Kv (方法一)将 Lag cont
10、rol master 0 中的参数 FFW Mode 设置为 No;将Kp设置为5 (记录Kp的初始值);将Ti设置为10 (记录Ti 的初始值),重启系统让新的参数生效; 按照下列程序逐步增加 Kv 的值,增幅为 1 0,观看 Test signal viewer 中的 Torque_ref 信号,当电机出现不稳定, 即电机有明显的振动和声音,停止运行程序。MODULE Kv_tunePROC main()VAR num i;VAR num per_Kv;VAR num Kv;TuneReset;FOR i FROM 0 TO 40 DOper_Kv:=100+10*i;Kv:=1*per_
11、Kv/100;TPErase;TPWrite per_Kv = Num:=per_Kv;TPWrite Kv = Num:=Kv;Tun eServo STN1,1,100Type:二TUNE_KP;Tun eServo STN1,1,100Type:=TUNE_TI;Tun eServo STN1,1,per_KvType:=TUNE_KV;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;MoveJ p2,v500,z50,tool0;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;WaitTime 1;ENDFORENDPROCENDMODULE_LxxxO4&D000644ANorm
12、al plotBUnstable plot通过Test signal Viewer可以十分清楚的看见电机的不稳定的状况:ii - lie 八 i祈晒LJTG)曽i 5 -:iK 3ll_ 11Ji护 |_匚”= J记录此时的Kv的值,将Kv/2的值输入到系统参数中,重新启动系统。调整Kv方法二:采用ABB提供的标准的外轴调整软件,tune master进行参数调 整,如下图所示,当电机的速度出现明显的抖动,然后将此 Kv值 除以2Tin討 Fxili申iMode |勺门工仃|KzKv值越大变位机的速度响应越快,但是过快容易造成电机的不稳定和抖动,通常Kv=0.61.5之间。342调整Kp (方
13、法一)保持刚调整玩的Kv值不变,将Kp值改回到原来的初始值,依然保证Ti为10;按10%的比例逐步增加 Kp的值,观察Test signal viewer中的中的 Torque_ref 信号,直到见到 Test signal viewerOvershot 现象为止;MODULE kp_tunePROC main()VAR num i;VAR num per_Kp;VAR num Kp;TuneReset;FOR i FROM 0 TO 20 DOper_Kp:=100+10*i;Kp:=5*per_Kp/100;TPErase;TPWrite per_Kp = Num:=per_Kp;TPWr
14、ite Kp = Num:=Kp;TuneServo STN1,1,100Type:=TUNE_KV;TuneServo STN1,1,100Type:=TUNE_TI;TuneServo STN1,1,per_KpType:=TUNE_KP;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;MoveJ p2,v500,z50,tool0;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;WaitTime 1;ENDFORENDPROCENDMODULE 1:二匕JlA*-ip j4厂 护厂 H : Ji - jjB4XJ04000Q064BANormal plotBOvershoot将Kp减
15、1,即Kp= Kp 1,将所得的值输入到系统中,重启系统;调整Kp (方法二)采用ABB提供的标准的外轴调整软件,tune master进行参数调整,如下图所示:Ttire 卩8甫mL pdst-s iJ-gCckite cc5tview 他噸 Tq 国 iie iefClmt-Ltp di tup Eriut)保证绿线尽量的接近红线,但是不要出现过冲现象,如果没有出现明显的过冲现象,则参看力矩曲线(蓝线所示),如果蓝线出现 明显的振荡曲线,贝y表示此时参数已经合适。上诉两种方法区别:第一种方法采用精度高,调试效率低;第二种方法,精度低, 调试效率高。通常情况下Kp值越大,电机的定位精度越高,
16、但是 过大时容易造成电机的振动,对电机损伤大,对于大负载的变位 札通常Kp为20左右,对于小负载的变位机,Kp通常为35左 右,具体调整大小视情况而定。343调整Ti (方法一) 保持刚调整完毕的Kv和Kp值不变,将Ti设置为1;将 Ti 的值按 10的步长递减,观察 Test signal viewer 的 Torqueref ,直到见到 overshot 为止。MODULE ti_tunePROC main()VAR num i;VAR num per_Ti;VAR num Ti; TuneReset;FOR i FROM 0 TO 10 DOper_Ti:=100-10*i;Ti:=1*
17、per_Ti/100;TPErase;TPWrite per_Ti = Num:=per_Ti;TPWrite Ti = Num:=Ti;TuneServo STN1,1,200Type:=TUNE_KV;TuneServo STN1,1,250Type:=TUNE_KP;TuneServo STN1,1,per_TiType:=TUNE_TI;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;MoveJ p2,v500,z50,tool0;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;WaitTime 1;ENDFORENDPROCENDMODULE记录此时的Ti值,将Ti值增加510%
18、,即Ti = Ti (1 + 5%),将此值输入到系统中,重新启动系统;调整Ti方法二:Fun严Um芯一 Medi Ihil 72002 Mia 1 Ti 0 2 CycieTime 3 852 It 4.11Node ViflwTi:IJpCaie Cig I DelstmumaJ17 rorauerefP Speedp Speed r efTi值通常为越小变位机速度响应越快,但是越小越容易造成电机抖动,Ti通常为0.1.3.5. 设置 Inertia ( Specifying the inertial)当变位机上的负载过大时或者偏心比较严重时,需要调整变位机 的惯量,这样可以保证变位机的稳
19、定性和精度,如下图所示,采用Tune master调整变位机的惯量:3.6. 调整 Bandwidth (Tuning Bandwidth )3.7. Tuning of Resonance frequency3.8. 调 整 Acceleration 和 DecelerationAcceleration 和 Deceleration 两个参数都是属于 Motion 中的 Acceleration Data运用 TSV(Test Signal Viewer )去监控正负 Torque_limit 和 Torque_ref 的值,然后以 0.5 的步长增加 Acceleration 的值,在TS
20、V中观察Torque_ref是否向Torque_limit 靠近,当值增 加到一定程度后 Torque_ref 已经非常接近 Torque_limit (即 如果再增 加 Acceleration 的 值就 会导 致 Torque_ref 和 Torque_limit 进行交叉),记录此时的 Acceleration 的值, 然后将其减少 10%,将此值作为标准的 Acceleration 的值。注意 Deceleration 和 Acceleration 的方法一样, 不同之处在 于 Acceleration 是让 Torque_ref 向 positive Torque_limit 靠 近
21、 , 而 Deceleration 是 让 Torque_ref 向 negative Torque_limit 靠近.如下图所示:正确的 Acc 参数:jrw PotiiisnMich Ur it - 00 Axis = 1 Ace = 2.2 CyeleTime = 3 166匸 G(R3tlDRogion or interest-51.C6州附Abc:|2? * 二|Ugi血 OhI CddLS-Gaae I帀 TrnqLr f-;P Fwitn17 Fcsit-rr -1P P i快* rcu# I *t f NcjijF t lurue m r tP印半Mode | :i&MeAcc
22、的值太高:Tnna FociticrJJDace Ra:icVi时心:Upease CigDelete caseWwfe |-!i jclsAcc-porgue iteTFPtBiMh17Pbsh幻r ref17Po&ravie 如aue imiPMocaii1 torq jo lirntPSpeed&辭1Acc的值太低:LJpcrir fgD4上 gmc丽 Torgui tf丽 tH-iJCJP =DEI2IDT于#%.訂叶 iw 叶 liiri!审.苗Hl : Ictzilc hrmtIfcfe | Wil” L jlAce3.9. 最终调整Kp Kv和Ti如果在装上夹具和工件后,发现变位
23、机的参数并不完全合适,因此需要根据实际情况重新调整变位机的 Kp, Kv和Ti参数,以保证变位机运动的稳定性,调试方法和上述相同具体调试步骤见:Tune master帮助说明手册附件 1:ABB机器人对外轴电机的控制方式:ABB机器人控制柜分为高压控制柜和低压控制柜:低压控制柜主要控制: IRB140, IRB1410, IRB1600, IRB2400,IRB4400等小型号的机器人;高压控制柜主要控制:IRB4600, IRB6640, IRB7600, IRB6620 等 大型号的机器人; 高压控制柜和低压控制柜的主要区别在于: 低压控制柜外轴驱动器输 出的电压等级为198430V之间,
24、额定输出为234V;高压控制柜外轴 驱动的电压等级为:377790V之间,额定输出为400V。因此对于ABB的标准变位机,如 MTC IRBP R, IRBP K等变位机 他们采用的电机都是200V电压等级的,因此他们只能适合于低压控 制柜。如果大型机器人想要控制变位机必须进行额外配置一个低压控 制柜,通常采用 4400的控制柜作为低压控制柜。对于我们设计的LCP500K这种型号的变位机,采用的电机是高压 低压兼容的电机,他的额定电压为 400V,因此这种电机既适用于高 压控制柜,也适用于低压控制柜。注意(哪种型号的电机能够与ABB电机进行同步):( 1 )电压等级为 400V AC 的交流伺
25、服永磁电机;( 2)必须是星型连接方式( Y, Star connection );( 3)电机的反馈必须是 Resolver 形势的,下面几种型号是经过ABB认可的可以与 ABB兼容的resolver 型号:The following 】亡solvers are approved by ABBManufacturerArticle numbersLTN Servotechnik GmbHLTN RE-21-1V02: size 21LTN RE-16-1-V16: size 15AGTamagawa Seiki CoV234014J2117-C333, size 21TS 2640N141E172. size 21TS 2640N871E172. size 21TS 2620N871ET72, size 16通常我们选择Tamagawa勺Resolver附件2:ABB SMB板的描述:Illust
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