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MSConfigurator概要

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MSConfigurator概要,三菱M70B系统,伺服调整和主轴调整,伺服状态监视

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1 BCN-B81006-047-B 伺服调整工具 MS Configurator概要 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 1.MS Configurator概要 ・ 1.1 产品概要 ・ 1.2 功能一览 2 BCN-B81006-047-B ………………………………….04 ………………………………….06 2.操作步骤 ・ 2.1 主画面与菜单构成 ・ 2.2 操作步骤 ・ 2.3 PC与NC的准备 ・ 2.4 环境设定 ・ 2.5 频率响应测定 ・ 2.6 测定功能 ………………………………… 09 ………………………………… 10 ………………………………… 11 ………………………………… 12 ………………………………… 14 ………………………………….15 3.频率响应与速度环调整 ・ 3.1 频率响应 ・ 3.2 波特图 ・ 3.3 开环/闭环 ・ 3.4 共振出现时 ・ 3.5 速度增益调整 ………………………………….18 ………………………………….19 ………………………………… 20 ………………………………….21 ………………………………….22 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 3 BCN-B81006-047-B 1. MS Configurator 概要 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 1. 1 产品概要 1 . 产品概要 1. 1 产品名称、软件编号 产品名称 编 号 1. 2 特性 MELSOFT MS Configurator BND-1201W000-* [* :版本名称] MS Configurator具有伺服参数自动调整及数据测定功能。 ■使用网线连接 ■采用向导式操作 ■最适增益调整 ■仅需MSConfigurator软件,无需其它仪器 4 BCN-B81006-047-B 1. 3 适用对象机型 MS Configurator BND-1201W000-A0 BND-1201W000-A1 BND-1201W000-A2 NC M70/M700(M/L) C70 MDS-D/DH-Vx C0版之后版本 - A1版之后版本 D0版之后版本 - E0版之后版本[注1] A2版之后版本 A6版之后版本 放大器 MDS-D/DH-SP - MDS-D-SVJ3 A0版之后版本 - AA版之后版本 A1版之后版本 MDS-D-SPJ3 - - A1版之后版本 ※注1:E0版之后版本支持M70(typeB), #1164 ATS参数设定后需重启NC。 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 1. 1 产品概要 1. 4 系统构成 本工具的系统构成如下所示。 MS Configurator 基本构成 ● 基本OS: Windows XP/2000 ● 对应语言:日语/英语 ● 显示器: VGA(640×480或以上) ● 内存: 256MB或以上 PC ● 接口: Ethernet(LAN网线) 5 BCN-B81006-047-B 软件画面 菜单 表格区域 文本区域 M70/M700 NC C70 GOT 交叉网线直连网线 驱动单元 电机加振·旋转 HUB NC (加振)指令等 测定数据 位置·速度·电流 功能栏 电机 (工作机械) 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 1. 2 功能一览 2. 功能一览 在A2版中补充支持C70的内容。仅支持C70同期轴和主轴测定的一部分 6 BCN-B81006-047-B ◎:新加、〇:改良、△:带条件改良(仅C70)、←:无变更 分类 功能名称 通讯路径设定 环境设定 加振信号设定 创建程序 辅助功能 参数设定 初始陷波滤波器调整 速度环增益调整 调整功能 位置环增益调整 时间常数设定 丢步调整 丢步调整(类型3) 整体调整 整体调整 频率响应测定 机械频率响应测定 测定功能 测 时序数据测定 定 功 圆弧误差测定 能 任意轨迹测定 同期攻牙误差测定 设定与NC的通讯路径。 概 要 A0版本 A1版本 A2版本 ◎ ← ○[对应C70] 估算频率响应测定与速度环增益调整中使用的加振信号 ◎ ← △[对应同期轴] 创建调试用测试程序。 ◎ ○ ← 可进行伺服参数的保存与变更。 ◎ ← ← 初始参数中共振时使用。 - ◎ ← 根据频率响应波形,进行速度环增益和陷波滤波器频率的最合适自 动调整。 ◎ ○ ← 进行位置环增益的自动调整,实现无过冲的稳定运行。 ◎ ○ ← 进行快速进给及切削进给时间常数自动调整,实现稳定加减速运行。 ◎ ○ ← 自动调整丢步类型2的补偿量,解决象限突起问题 ◎ ← ← 丢步类型3相关参数自动调整。 进行基本功能(速度增益/时间常数/位置增益)自动调整。 通过测定频率响应,取得机械特性。 测定机械频率响应波形。 测定指令/反馈(电流、速度、位置)的误差。 测定任意2轴的圆弧误差。 测定平面内任意2轴轨迹。 测定同期攻牙时的同期误差。 - ◎ ← ◎ ○ ← ◎ ← △[对应同期轴] - ◎ △[对应同期轴] - ◎ △[对应同期轴 /PLC 轴/主轴] - ◎ ← - ◎ ← - ◎ ← 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 1. 2 功能一览 ※NC适用功能一览 (MS Configurator A2版时) 环境 辅助 调整 功能名 加振信号设定 创建程序 参数设定 整体调整 初始陷波滤波器设定 速度环增益调整 时间常数调整 位置环增益调整 M70/M700系列 ● ● ● ● ● ● ● ● 单轴 丢步调整 ● 丢步调整类型3 ● 频率响应测定 ● 机械频率响应测定 ● 创建调试程序 ● 伺服 基准轴 测定 时序数据测定 ● 圆弧误差测定 ● 同期 控制轴 PLC轴 - 环境 辅助 调整 测定 测定 同期攻牙误差测定 任意轨迹测定 加振信号设定 参数设定 初始陷波滤波器设定 频率响应测定 机械频率响应测定 创建调试用程序 时序数据测定 圆弧误差测定 同期攻牙誤差测定 任意轨迹测定 时序数据测定 功能名 ● ● - - - - - - - - - - - M70/M700系列 主轴 非插补控制(主轴) 测定 时序数据 - 插补控制(主轴C轴/主轴同期) 测定 - C70系列 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●[ #1] ● ● ●[ #1] ●[ #1] ●[ #2] ● ● ● ● ●[ #3] C70系列 ●[ #3] - 7 BCN-B81006-047-B #1:在测定时,仅可以选基准轴,基准轴与从动轴同时加振,但只 显示基准轴。 #2:创建调试程序时,选择基准轴。 #3:创建调试程序画面中,仅可进行往返加减速时序数据的测定。 但由于不能创建调试程序,请在NC端搜索运行程序。 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 2. 操作步骤 8 BCN-B81006-047-B 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 2. 1主画面与菜单构成 主画面与菜单构成 9 BCN-B81006-047-B 启动MS Configurator.exe,出现主画面,如下图所示,既可从画面上方菜单栏内的“工具”中选 择所需要的目标功能,也可以从画面下方的功能栏中选择。 主画面 表格区域 菜单 文本区域 主画面 工具 1.Setup 2.AssistanceFunction 3.AllAdjust 4.IndividualAdjust 5.MeasurementFunction 注释区域 功能栏 名称 菜单 表格区域 文本区域 注释区域 功能栏 功能 按照Windows的一般操作,解析波形数据,设定MS Configurator 图表显示MS Configurator测定的数据 显示MS Configurator测定数据的解析结果 用户可任意输入文字与数字 再现分级菜单,通过功能键可实现菜单功能 1.Setup 通讯路径设定 加振信号设定 创建程序 2.AssinstanceFunction 参数设定 3.AllAdjust 整体调整 4.IndividualAdjus 陷波滤波器调整 速度环增益调整 时间常数调整 位置环增益调整 丢步调整 丢步调整类型3 5.MeasurementFunction 频率响应测定 机械频率响应测定 测定功能 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 操作顺序概要 根据需要,通过 PING指令确认 2. 1主画面与菜单构成 确认NC动作 ALL.PRM的备份 连接LAN网线 确认PC和NC的IP地址 10 BCN-B81006-047-B ①调整前,在NC执行动作并确认未发生 报警,且已正确设定软极限。 ②(调整结果与预期不符或发生异常,需要 恢复原有参数)执行全部数据的备份。 NC参数设定 (#1164 ATS=1) M70/M700参数设定 后需重启NC MSConfigurator启动 通讯路径设定 ※在初次通讯路径设定中确认通信 加振信号设定 (调试用)创建程序 频率响应测定 速度环调整 [整体调整] ※补充: 进行一次环境设定后,即可反复使用各功能。但 在重启EXE时,需重新进行环境设定 (通讯路径及加振信号设定)。 时间常数调整 位置环调整 丢步调整 丢步调整(类型3) [整体调整] 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 结束后请恢复NC参数 (#1164 ATS=0) 参数设定 陷波滤波器设定 机械频率响应 测定 2. 3 PC与NC的准备 ◇PC侧的准备 项 目 PC配置 网线 IP地址 PC(计算机)侧的设定 内 容 Windows XP/2000、内存256MB、 SuperVGA(640×480)以上、以太网 通过网线(直连网线或交叉网线)连接PC与NC。 (为能在附近进行PC操作与NC操作,请准备较长电缆) 使用相同网段的IP地址 (例): NC”192.168.200.1”、PC”192.168.200.7”(←NC以外的值) 11 BCN-B81006-047-B ◇连接前NC侧的准备1与MSConfigurator连接前请进行以下设定 项 目 检查NC的状态 内 容 执行简单操作,检查NC是否有报警。另外,请务必设定软极限(OT)。 参数备份 在执行MSConfigurator操作前,请备份所有参数。 伺服参数 调整前通常将伺服参数设定为标准参数。(另外,请设定速度反馈陷波器[SV017bit3=1]) ◇连接前NC侧的准备2 设定NC参数等 项 目 内 容 NC参数设定 #1164 ATS=0→1 (MSConfigurator功能有效) 运行模式 运行模式请设定为“记忆模式”。 坐标系偏置 根据NC”MONITOR”显示,记录坐标系偏置,并将其设定为“0” ⇒注):请在MSConfigurator结束后还原数据。 ※补充:同时确认其它相关NC参数 项 目 加减速模式的设定 内 容 #2003 smgst 推荐加减速模式⇒00FF(软件加减速模式) 由于在调整时以软件加减速模式为对象,所以请事先设定适用于此模式的值。 其它 #1267 ext03bit0=1→0 (G64的程序运行时需要)请确认背隙补偿、螺距误差补偿无效。 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 ■通讯路径设定(步骤) 2. 4 环境设置 12 BCN-B81006-047-B 功能名 内 容 备 考 通讯路径设定 设定NC的通讯路径 当前,仅支持以太网通讯 项 目 IP地址的设定 (PC侧) 内 容 设定PC的IP地址与NC的IP地址在同一网段中。 (例如,在NC设定为“192.168.200.1”时,PC设定为“192.168.200.7”) IP地址的设定 (MS Configurator) 输入要连接的NC的IP地址。 →将NC参数#1926内 的IP地址 “(例)192.168.200.1”填入通讯路径设定。 通讯确认 按下通讯路径设定的“测试”按钮,确认通讯成功。 ■通讯路径设定 (画面截图) 点击 选择连接处 的NC类型 ①详细设定 注):更改连接NC类型 请重启MSConfigurator.exe。 ②测试 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 ■加振信号设定 2.4 环境设置 13 BCN-B81006-047-B 功能名 加振信号的设定 内 容 调整测定频率响应波形时使 用的加振信号大小。 备 考 在速度环增益调整、频率响应测定前必须执行一次。 另外,速度增益通常以标准参数执行。 项 目 注意事项 内 容 关闭MS Configurator后,重新启动软件时请再次执行“加振信号的设定”。 ※若不执行,在执行频率响应测定和速度环增益调整时会发生错误。 另外,出现较大共振时,请事先设定陷波滤波器,或是降低速度环增益。 ■加振信号的设定 (调整流程 ) ■加振信号的设定 (画面截图) 开始调整加振信号 调整轴的选择 循环启动 调整加振信号 加振信号调整结束 对各轴重复 执行此动作 点击 选择进行加振信号设定的轴 选择进行设定的轴 追加/ 变更 OK/ 取消 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 2. 5 频率响应测定 ■频率响应测定 (测定步骤) 14 BCN-B81006-047-B 功能名 内 容 备 考 频率响应测定 对于指定轴进行速度环 频率响应测定。 通常在行程中段部分进行测定,测定行程距尾端保持几厘米安全距离。 ※加振中暂时设定伺服参数SV015为0。 点击 ◇频率响应测定后的波形画面截图 选择测定轴 循环启动ON 追加/ OK/ 变更 取消 设定加振量的大小 注)一般使用“加振信号设定”的决定值。 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 2.6 测定功能 ■测定功能 (程序创建画面) ■运行程序创建画面 15 BCN-B81006-047-B 运行程序的创建 条件设定区域 点击 ↑在此选择项目 ※测定功能包含如下项目 项目 概要 时序数据测定 测定位置、速度、电流的时序数据。 圆弧误差测定 对2轴的位置反馈数据进行采样、测 定圆弧误差。 同期攻牙误差测 定 任意轨迹测定 测定同期攻牙运行时伺服和主轴的同 期误差。 测定任意2轴的位置指令和位置反馈, 描绘二维轨迹。 ・在测定功能中,从右边的画面启动以上各测定项目。 ・可以在本画面创建测试时使用的加工程序。 ・按下“测定”按钮,画面跳转到测试条件设定画面。 ・在设定画面输入采样条件等。 ・按下循环启动开始测定。 ・测定数据可按 BMP、CSV格式保存、也可重新描绘。 ※“发送加工程序”的选择 项目 有检查 无检查 内容 向NC发送创建的测试程序 测试在NC运行搜索到的测试程序 项目 概要 创建 在输入数据的基础上创建测试程序 测试 在“MDI模式”下降低倍率,运行确认用 测定 画面跳转到各测定项目的条件设定画面 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 ■时序数据测定 循环启 动ON 2. 6 测定功能 CH1的波形 CH2的波形 ■圆弧误差测定 循环启 动ON 项目 设定范围 位置指令, 位置反馈, 位置滞后 (mm) 测定对象数据 速度指令, 速度反馈, 速度滞后 (r/min, mm/min) 电流指令, 电流反馈, 电流滞后 (静态%) ■任意轨迹测定 项目 测定对象数据 设定范围 位置指令或位置反馈 ■同期攻牙误差测定 循环启 动ON 位置指令与 位置反馈的 轨迹波形 循环启 动ON 项目 测定数据 设定范围 位置指令与位置反馈的双方 ※采样周期的设定范围: 1.7ms×整数倍(1~255) ※注意事项:采样周期为1.7ms时,最大测定时间约为29sec。 进行在此基础之上的测定时请加大采样周期。 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 项目 测定数据 设定范围 位置指令或位置反馈 16 BCN-B81006-047-B 显示表面精度 及突起量 同期误差 速度 17 BCN-B81006-047-B 3. 频率响应(波特图)与速度环调整 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 3. 1 频率响应 ・所谓频率响应・・・ 在给予控制系统正弦波的输入信号,输出信号 达到正弦波的稳定状态时的响应 ・频率响应的测量方法 控制系统 18 BCN-B81006-047-B 控制系统 正弦波输入 ω S+ω 正弦波输出 输入 输出 相位差 △θ 输入 输出 振幅 振幅 a b 输入 (时序数据) 输出 (时序数据) 输入 (时序数据) 输出 (时序数据) 频率解析 (傅利叶变换) 频率响应 ・输入信号 随机信号 (白噪) 正弦扫描 频率与时间同时变 化的 正弦波信号 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 3. 2 开环/闭环频率响应 闭环 指令 + - 速度控制 电机 速度 ※开环时频率响应如何变化 闭环 0db → 0db以上 开环 输入 速度控制 开环 19 BCN-B81006-047-B 电机 速度 freq.(Hz) 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 开环 0dB以下 →保持原状 freq.(Hz) 3. 3 波特图 所谓波特图・・・ 即在半对数坐标中画出的增益曲线和相位曲线 增益(曲线):横轴频率坐标采用对数刻度,纵轴以(dB) 为单位表示增益的图 相位(曲线):横轴频率坐标采用对数刻度,纵轴以(deg)为单位表示相位的图 20 BCN-B81006-047-B ※波特图示例 交叉频率 (响应速度的指标) 相位裕量 增益曲线 增益裕量 相位曲线 ・交叉频率(响应性): 开环波形增益变为0dB时的频率 ・增益裕量: 相位为-180deg时的开环增益与0db时的差值 ・相位裕量: 开环增益为0dB时的相位与180deg时的差值 频率(Hz) 在・增益裕量=8dB以上 ・相位裕量=30deg以上 通常裕量在上述范围之内都是稳定的通常对于 加工机械,如果交叉频率在70Hz~100Hz之间, 表明机械的响应能力已经足够好。 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 3. 4 速度环响应(共振出现时) ――― 当机械出现共振时 ――― 共振 ※机械共振较大时的时序波形 21 BCN-B81006-047-B 阶跃响应 共振抑制 陷波滤波器 设定 共振峰值超过 0db时, 不稳定 ↓ 陷波滤波器 ※陷波滤波器设定后的时序波形 阶跃响应 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 3.5 速度环响应(速度增益调整) ―――速度 增益调整――― 如果相位裕量和增益裕量都很小, 闭环增益增加导致振动 ⇒ 降低速度增益 22 BCN-B81006-047-B 例 速度增益 交叉频率 增益裕量 相位裕量 400 200 Hz 5dB 20 度 三菱电机自动化(上海)有限公司 CNC事业部 例 速度增益 交叉频率 增益裕量 相位裕量 200 100Hz 12dB 40度

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