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工业机器怎么设定驱动器

发布时间:2022-10-10 00:46:33

A. 伺服驱动器的工作原理

1.伺服驱动器的工作原理:

目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。

随着伺服系统的大规模应用,伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题,越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。

2.伺服驱动器:

是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用 。

在伺服驱动器速度闭环中,电机转子实时速度测量精度对于改善速度环的转速控制动静态特性至关重要。为寻求测量精度与系统成本的平衡,一般采用增量式光电编码器作为测速传感器,与其对应的常用测速方法为M/T测速法。M/T测速法虽然具有一定的测量精度和较宽的测量范围,但这种方法有其固有的缺陷,主要包括:1)测速周期内必须检测到至少一个完整的码盘脉冲,限制了最低可测转速;2)用于测速的2个控制系统定时器开关难以严格保持同步,在速度变化较大的测量场合中无法保证测速精度。因此应用该测速法的传统速度环设计方案难以提高伺服驱动器速度跟随与控制性能。

拓展资料:

一、应用领域:

伺服驱动器广泛应用于注塑机领域、纺织机械、包装机械、数控机床领域等。

二、相关区别:

1、伺服控制器通过自动化接口可很方便地进行操作模块和现场总线模块的转换,同时使用不同的现场总线模块实现不同的控制模式(RS232、RS485、光纤、InterBus、ProfiBus),而通用变频器的控制方式比较单一。

2、伺服控制器直接连接旋转变压器或编码器,构成速度、位移控制闭环。而通用变频器只能组成开环控制系统。

3.伺服控制器的各项控制指标(如稳态精度和动态性能等)优于通用变频器。

B. 适合关节型机器人的驱动方式有哪些

工业机器人伺服驱动器是指控制机器人伺服电机的专用控制器,可通过位置、速度和转矩三种方式对工业机器人伺服电机进行闭环控制。伺服电机一般安装在机器人的“关节”处,机器人的关节驱动离不开伺服系统,关节越多,机器人的柔性越高,所要使用的伺服电机的数量就越多。
目前市场上,机器人的控制轴和机器人关节轴驱动的驱动力、稳度和精度较低,无法满足机器人工作的实际需求。本发明提出了关节驱动装置、具有驱动装置的关节机器人及驱动方法。

技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供大大提高了控制轴和机器人关节轴驱动的驱动力、稳度和精度,满足机器人工作的实际需求的关节驱动装置、具有驱动装置的关节机器人及驱动方法。

C. 讲述工业机器人系统安装调试的一般步骤有哪些

工业机器人系统安装调试的一般步骤有:

1、将机器人本体与控制柜吊装到位
2、ABB机器人本体与控制柜之间的电缆连接
3、ABB机器人示教器与控制柜连接
4、接入主电源
5、检查主电源正常后,通电
6、机器人六个轴机械原点的校准操作
7、I/O信号的设定
8、安装工具与周边设备
9、编程调试
10、投入自动运行

D. 工控机如何控制伺服电机

工控机控制伺服电机,有两种实现方式:
第一种,就是工控机配运动控制卡来控制伺服电机;
第二种,就是通过工控机来控制伺服驱动器,再由伺服控制器来驱动伺服电机,这种是比较常用的方法。
一、关于工控机:
工控机即工业控制计算机,但现在,更时髦的叫法是产业电脑或工业电脑,英文简称IPC,全称Instrial Personal Computer。工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机。
二、关于伺服电机:
伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。
伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

E. 伺服电机驱动器的几个参数设置

1、位置比例增益

设定位置环调节器的比例增益;设置值越大,增益越高,刚度越大,相同频率指令脉冲条件下,位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调;参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。

2、位置前馈增益

设定位置环的前馈增益;设定值越大时,表示在任何频率的指令脉冲下,位置滞后量越小;位置环的前馈增益大,控制系统的高速响应特性提高,但会使系统的位置不稳定,容易产生振荡;不需要很高的响应特性时,本参数通常设为0表示范围:0~100%。

3、速度比例增益

设定速度调节器的比例增益;设置值越大,增益越高,刚度越大。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下,负载惯量越大,设定值越大;在系统不产生振荡的条件下,尽量设定较大的值。

4、速度积分时间常数

设定速度调节器的积分时间常数;设置值越小,积分速度越快。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下,负载惯量越大,设定值越大;在系统不产生振荡的条件下,尽量设定较小的值。

5、速度反馈滤波因子

设定速度反馈低通滤波器特性;数值越大,截止频率越低,电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大,可以适当减小设定值。数值太大,造成响应变慢,可能会引起振荡;数值越小,截止频率越高,速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应,可以适当减小设定值。

6、最大输出转矩设置

设置伺服电机的内部转矩限制值;设置值是额定转矩的百分比;任何时候,这个限制都有效定位完成范围;设定位置控制方式下定位完成脉冲范围。

本参数提供了位置控制方式下驱动器判断是否完成定位的依据,当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时,驱动器认为定位已完成,到位开关信号为 ON,否则为OFF;在位置控制方式时,输出位置定位完成信号,加减速时间常数。

设置值表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间;加减速特性是线性的到达速度范围;设置到达速度;在非位置控制方式下,如果电机速度超过本设定值,则速度到达开关信号为ON,否则为OFF;在位置控制方式下,不用此参数;与旋转方向无关。



(5)工业机器怎么设定驱动器扩展阅读

1、智能伺服驱动器将传统PLC功能集成到伺服驱动器中,拥有完整的通用PLC指令,使用独立的编程软件进行编程,整个系统更加高效简洁。

2、智能伺服驱动器内置的运动指令,支持一轴闭环,三轴开环同步运动,开环轴滞后1ms;即“四轴同步”。

3、智能伺服驱动器驱动支持瞬时最大3倍过载,速度环400HZ,刚性10倍。位置环调节周期1ms,动态跟随误差小于4个脉冲。

4、在系统设计中,要用到三环切换时,智能伺服驱动器能做到三环无扰数字切换。在梯形图环境下重构伺服电流环、速度环、位置环结构参数,实现多模式动态切换工作。

5、在梯形图的条件下可以完成数控插补运算,自动生成曲线簇算法,集成G代码运动功能(如S曲线、多项式曲线等)。例如:在背心袋制袋机中的加减速控制采用指数函数作为加速部分曲线和采用加速度平滑、柔性较好的四次多项式位移曲线作为减速部分曲线,从而使得机器更加快速、平稳。

6、拥有完善的硬件保护和软件报警,可以方便的判断故障和避免危险。

F. 工业机器人是用什么作为驱动控制系统的需要编程吗难吗

顶,楼上的。PLC是控制系统,伺服是执行系统,编程是肯定的。执行系统是肯定需要的,看控制精度,也可用步进电机,甚至气缸,至于控制系统,看功能,来选择了,不一定是用PLC

G. 工业机器人设计步骤

这个开发流程单拉哪个环节出来都够写一个长文,这里只能简单说一下我自己的认识。按照时间顺序,一个批量机器人产品的开发由以下几个流程组成:

1. 需求分析和产品定义。

产品管理人员在这个阶段搜集市场信息,走访客户,了解竞争对手,最终总结出一种产品需求,以及需求所针对的典型行业和典型工艺。根据市场提出市场预期,一年能卖多少台,目标价格区间,目标行业应用的现状和发展趋势等。根据需求,提出一份产品性能指标,定量的具体的对预期产品进行产品功能层面的描述,例如使用环境,工作范围,最高速度,额定负载,实现某典型工艺轨迹的时间,IP等级,电源类型,重量限制,使用寿命,需要遵循哪些认证和标准等等。

这里需要的技能是对行业,对市场,对成本,对公司战略,对其他开发环节和生产制造过程的综合认识以及商业敏感。这是在长期工作中慢慢建立起来的。

2. 前期研究和可行性分析

针对前一步提出的产品性能指标,机械,仿真,驱动,电气,软件领域的工程师开始从各自的技术角度对指标进行评估。主要从技术可行性和成本两个方向切入,期间还需要采购和生产人员的协助。目标是确定在技术和成本间是否存在一个可盈利的平衡点。在这个阶段另一个重要内容是对竞争对手相似产品进行详尽的分析和测试,尽可能把对手的经验转化为自己产品的优势。

本阶段结束后会得到一个概念方案,并且对开发周期和成本有了估计。这些内容会以可行性分析报告,项目计划,成本分析,风险评估等形式成为输出文档供管理层决策是否正式开始开发项目。

在这个阶段各个领域都会有资深的工程师参加。各个领域涉及的知识和技术会在后面其他开发阶段介绍。

3. 计算与仿真

前面的概念方案虽然缺乏大部分细节,但依靠大致的尺寸,负载,速度,典型工艺轨迹等信息已经可以对产品进行粗略的建模和仿真计算。依照概念方案中的几何尺寸信息可以建立机器人的运动学模型。在这样的基础上,外部负载是已经定义,自然质量负载和摩擦力根据经验估计,这样可以进一步获得动力学模型。以目标速度和轨迹作为输入进行动力学仿真就获得了两项重要的数据:a. 各驱动轴扭矩;b. 各关节受力情况;
其中前者作为驱动系统开发和选型的依据,而后者是机械结构设计的依据。

仿真计算工作是机器人开发过程中系统层和元件层的接口,面向产品功能的性能指标在这里被转化为面向技术实现的各元件性能参数。

在这个阶段格外需要经典力学,多体动力学仿真,对机械系统,电气系统以及控制理论的综合知识要有深刻的理解。需要熟练使用仿真计算工具,Matlab/Simulink, Modelica, Adams, 或各种机器人领域内的软件。当然工具的使用并不是最重要的,对知识的理解永远是第一位。

4. 驱动系统选型开发

驱动系统包括从电源,伺服驱动器,电机,到减速机的一系列元件,更多被叫做powertrain。因为不同元件涉及的领域差别较大,通常由电力电子(power electronic),伺服电机,减速机三个领域的工程师合作完成。

根据经仿真计算得出的转速扭矩需求,在上述三个领域内的产品内选择已有的标准型号,在标准型号的基础上进行优化,或开发新型号。这里设计的三个元件驱动器,伺服电机,减速机是工业机器人最核心的三个零部件,承载了物理层的大部分关键技术,也是元件成本的大头。三个元件都是工业系统中的常用元件,但对性能要求与其他应用(除了精密加工和航空航天)比要高一些。因为安装空间有限且封闭,在紧凑型和热量管理上的要求尤其高。

在这个阶段,工程师需要对相关领域的知识有深入理解,例如电力电子,电机驱动与控制 (基于空间向量),电机(主要是无刷永磁电机)设计,电机相关的电磁学,各种减速机设计和应用,轴承与润滑等。如果不涉及元件开发只是选型则需要对各种元件的性能参数有深入的理解,且有大量应用经验。

5. 机械设计

常规的运动系统机械设计。设计输入有以下几方面,一是经过仿真计算的机械部分子系统性能指标(长度,空间运动范围,重量),二是各节点受力分析,三是驱动系统的安装要求,四是功能性能指标中对安装方式和应用环境的要求。综合这些输入,机械工程师需要选择适当的材料,设计合理的结构实现以上要求。

其中力学分析结果作为有限元分析的输入,由机械工程师对设计进行有限元计算,验证结构的强度。

知识结构上:机械设计,材料,有限元,熟悉相关标准,了解各种加工工艺(铸造,压铸,塑料成型,钣金,焊接),熟练使用CAD软件(ProE, UG, Catia, Inventor),有限元计算,还有更重要的,经验,经验,经验。

6. 控制柜设计

典型的工业驱动控制系统电气柜设计。柜体为驱动系统中的电源和启动器,控制系统中的工控计算机(大多厂商选择工控计算机而不是PLC加运动控制器方案),以及通信总线系统提供安装,操作,维护的环境。布局,热量管理,以及相关设计标准(IEC, UL, GB, CE)的执行是关键。

知识体系:低压电气系统设计,伺服驱动系统应用,电气柜风道和散热设计,本质安全,现场总线的连接,各种设计标准。熟练使用CAD软件(Eplan, Autodesk)

H. 三菱伺服驱动器 与三菱电机怎样连接啊

三菱伺服驱动器与三菱电机的连接方法是:用UVW三条线以及编码器信号线将伺服驱动器的输出端与电机接收端连接起来即可。

UVW三条电源线是驱动器用来给电机提供三相交流电源的,同时通过编码器信号线,位置信号可以由编码器反馈给驱动器进行计算。

伺服驱动器的作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。它通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制,实现高精度的传动系统定位,是传动技术的高端产品。

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。


(8)工业机器怎么设定驱动器扩展阅读:

三菱伺服系统的应用:

三菱伺服系统不但可以用于工作机械和一般工业机械等需要高精度位置控制和平稳速度控制的应用,也可用于速度控制和张力控制的领域。

它还有RS-232和RS-422串行通讯功能,通过安装有伺服设置软件的个人计算机就能进行参数设定,试运行,状态显示和增益调整等操作。

三菱伺服系MR-J2S列是在伺服MR-J2系列的基础上开发的具有更高性能和更高功能的三菱伺服系统,其控制模式有位置控制,速度控制和转矩控制以及它们之间的切换控制方式可供选者。

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