快速调试指南

资料来源:03.ES750N_驱动器快调手册.html(ES750N 系列伺服驱动器手册”快速调试指南”章节)

调试准备

上电检查

请务必确认以下项目后,再接通电源。

项目内容
电源电压的确认请确认电源电压是否正确(380V AC~480V AC 50/60Hz),请对电源输入端子(R/S/T)可靠接线。
接地确认确认伺服驱动器和电机正确接地。
伺服驱动器输出端子和电机端子的连接确认请确认伺服驱动器输出端子(U1V1W1/U2V2W2)和电机端子的连接是否牢固,并确认两个电机的连接端子与编码器连接是否对应。
和伺服驱动器控制回路端子的连接确认请确认伺服驱动器的控制回路端子和其他控制装置的连接是否正确及可靠。
伺服驱动器控制端子的状态确认请确认伺服驱动器控制回路端子是否都处于 OFF 状态(伺服驱动器不运行状态)。
负载确认请确认电机是否为空载状态,未与机械系统连接。

上电

接通电源后,正常状态下的操作器显示如下:

状态显示说明
正常时出厂默认显示为数字设定 1500rpm正常待机状态
故障时显示故障代码(E xxx.y 格式)故障时伺服驱动器处停机状态

快速调试流程

设置命令模式

将驱动器运行指令选择为 LED 操作面板(F0-02 设置为 0),以便在面板上进行调试操作。

电机参数辨识

液压伺服系统有两种编码器类型:

  • C1 驱动器(高性能免调谐):配合 A3 系列编码器可免调谐,提高软件易用性。
  • R1 驱动器(旋转变压器):需要进行电机参数辨识。

电机参数设置

功能码名称设定范围最小单位出厂值更改
F1-01额定功率0.4kW~1000.0kW0.1kW3.7kW停机更改
F1-02额定电压0V~800V1V380V停机更改
F1-03额定电流0.0A~6500.0A0.1A9A停机更改
F1-04额定频率0.00Hz~300.00Hz0.01Hz100.00Hz停机更改
F1-05额定转速0rpm~30000rpm1rpm1500rpm停机更改
F1-15同步机反电动势0V~65535V1V300V停机更改

F1-00F1-05 为电机铭牌参数。当客户选择汇川 R1 编码器电机时,只需将 FP-02 设置成相应使用电机代号,便可以实现驱动器自动写入 F1 组电机基本参数。使用 FP-02 时务必保证 UVW 三相输出接线正确,并建议设置完后使用 F1-16=1 参数辨识一次,防止输出接线错误。

电机参数辨识模式

功能码名称设定范围最小单位出厂值更改
F1-16电机参数辨识模式0~710停机更改

F1-16 设定值说明:

模式说明
0无动作
1空载静态电机参数辨识电机反电动势已知的情况下采用,电机低速运行,可在不打开溢流阀的前提下进行
2空载动态电机参数辨识电机反电动势未知的情况下采用,电机高速运行,必须打开溢流阀
3带载静态电机参数辨识电机反电动势已知且有重负载情况下使用,电机低速运行,可在不打开溢流阀的前提下进行
4空载快速动态电机参数辨识(反方向高速旋转)快速动态辨识
5空载动态电机参数辨识(正方向高速旋转)正方向辨识
6空载快速动态电机参数辨识(正方向高速旋转)快速正方向辨识
7SVC 模式下额外静态参数辨识检查旋变编码器和电机接线正确,静态/动态辨识过程中驱动器报警 E43.00 时使用
⚠️

如检查旋变编码器和电机接线正确,静态电机参数辨识1或者动态电机参数辨识过程中驱动器报警 E43.00,请使用模式7进行学习。

静态参数辨识步骤

步骤过程
步骤1上电后,将驱动器运行指令选择为 LED 操作面板(F0-02 设置为 0)
步骤2准确输入电机的铭牌参数(F1-00F1-05);如有编码器,输入编码器参数(A1-00A1-04A1-06
步骤3参数 F1-16 设置为 1(静态参数辨识1),按 ENTER 键确认,键盘显示 TUNE
步骤4按 LED 键盘”RUN 键”使能运行,伺服驱动器会驱动电机加减速、正反转运行,运行指示灯点亮,参数辨识运行持续时间约 2 分钟。当显示信息消失,退回正常参数显示状态,表示参数辨识完成

经过完整参数辨识,伺服驱动器会自动算出电机的下列参数:

  • F1-11:同步机 D 轴电感
  • F1-12:同步机 Q 轴电感
  • F1-13:同步机定子电阻

动态参数辨识步骤

使用具有恒定输出特性的电机或应用在有高精度需求的场合,请在分离负载状态下实施动态完整参数辨识,参数辨识效果最佳。

步骤过程
步骤1上电后,将驱动器运行指令选择为操作面板(F0-02 设置为 0)
步骤2准确输入电机的铭牌参数(F1-00F1-05
步骤3如果 F0-01 设置为 1(FVC 闭环矢量控制),输入编码器参数(A1-00A1-04A1-06
步骤4参数 F1-16 设置为 2(空载动态参数辨识),按 ENTER 键确认
步骤5按 LED 键盘”RUN 键”使能运行,驱动器会驱动电机加减速、正/反转运行,运行指示灯亮,参数辨识运行持续一段时间。当显示信息消失,退回正常参数显示状态,表示参数辨识完成

观察运行状态

  1. 电机参数辨识完成后,设定 F0-08=5.00Hz 低速试运行。
  2. 观察驱动器运行电流是否较小并且平稳。如果运行电流较大,请检查电机参数(F1 组)和极对数(A1-04)的设置是否正确,如有更改则重新进行电机参数辨识并低速运行检查。
  3. 电机参数辨识运转正常后,检查驱动器运行方向是否正确。如果不正确,请对调电机 UVW 任意两相接线,并再次进行电机参数辨识。
  4. 检查电机运行是否正常:
⚠️

如果电机运行过程出现振荡,或者发出低沉的声音,请将速度环和电流环适当减弱。如减小 F2-00F2-03F2-13F2-16 数值,增大 F2-01F2-04 数值。如果电机运行过程转速不平稳,请将速度环和电流环适当增强。请务必把溢流阀完全打开,以确保试运行无负载。

伺服油泵应用调试

AI 零漂自动校正

设置步骤相关功能码说明
设定命令源方式F0-02=0操作面板控制方式,此时面板上的”LOCAL/REMOT”灯为熄灭状态
AI 零漂自动校正A3-20=1AI 零漂自动校正,按下 RUN 键,AI 零漂会自动完成校正

手动校正:在驱动器不使能条件下,查看 3 路 AI 通道 U1-04U1-05U1-06 的值,将查看到的最大值加上 80mV 的余量分别写入 F4-18F4-23F4-28 功能码中。AI 零漂自动校正操作完毕后,A3-20 参数值将自动恢复为”0”。

油压模式选择

功能码名称设定说明
A3-00油压模式选择0:非油压控制模式非油压模式
1:驱动器油压控制模式1(CAN 通道给定)伊士通专用
2:驱动器油压控制模式2(模拟通道给定)模拟量给流量压力
3:CAN 油压模式伊士通专用,485 给定命令
4:EST 模式伊士通专用模式,485 给定命令
5:EST 新模式伊士通使用的 CAN 给命令模式
6:CANopen 模式CANopen 控制油压环模式

当从非油压模式(A3-00=0)切换到油压模式(A3-00≠0)时,以下参数将自动设置:

相关功能码说明自动设定值
F0-01控制方式1(矢量控制方式)
F0-02命令源1(端子命令源)
F0-17加速时间0.0s
F0-18减速时间0.0s
F1-00电机类型选择2(同步电机)
⚠️

在油压控制模式下修改以上参数会掉电记忆(驱动器重新上电时恢复自动设置值)。如果从油压控制模式切换到非油压控制模式时,以上参数会被恢复为切换到油压控制模式前的数值。

油压功能参数设置

系统油压和流量对应设定

功能码名称设定说明
A3-01最大转速按实际需求设定设定电机运行的最大转速,即流量指令 100% 对应的电机转速
A3-02系统油压0~最大油压(A3-03设定系统的最大压力
A3-03最大油压按压力传感器量程设定设定压力传感器的压力量程,对应电压 0~10V DC 输出型压力传感器

AI1 油压指令对应设定

功能码名称设定说明
F4-18AI1 最小输入对应 AI1 零漂油压指令最小电压输入
F4-19AI1 最小输入对应设定默认 0.0%油压最小指令,即零压力
F4-20AI1 最大输入一般最大 10V 输入油压指令最大电压输入
F4-21AI1 最大输入对应设定默认 100.0%油压最大指令,100.0% 对应系统油压(A3-02

用于设定 AI1 油压指令 0V~10V(或其他量程)对应 0 kg/cm²~系统油压(A3-02)的对应关系。

AI2 流量指令对应设定

功能码名称设定说明
F4-23AI2 最小输入对应 AI2 零漂流量指令最小电压输入
F4-24AI2 最小输入对应设定默认 0.0%流量最小指令,即零流量
F4-25AI2 最大输入一般最大 10V 输入流量指令最大电压输入
F4-26AI2 最大输入对应设定默认 100.0%流量最大指令,100.0% 对应最大转速(A3-01

用于设定 AI2 流量指令 0V~10V(或其他量程)对应 0rpm~最大转速(A3-01)的对应关系。

AI3 油压反馈对应设定

功能码名称设定说明
F4-28AI3 最小输入对应 AI3 零漂油压反馈最小电压输入
F4-29AI3 最小输入对应设定默认 0.0%油压反馈最小值,即零压力
F4-30AI3 最大输入一般最大 10V 输入油压反馈最大电压输入
F4-31AI3 最大输入对应设定默认 100.0%油压反馈最大值,100.0% 对应最大油压(A3-03

用于设定 AI3 油压反馈 0V~10V(或其他量程)对应压力传感器量程 0 kg/cm²~最大油压(A3-03)的对应关系。

泄压设定

功能码名称设定说明
A3-08最大反向转速对应最大转速(A3-01)的百分比设定泄压时的最大反向速度。设定值越大,泄压越快,但太大会造成油泵反转噪声;设定值越小,泄压越慢。

底流和底压设定

由于油泵存在内泄漏,在系统没有给出流量和压力指令时,油路中液压油会倒流回油箱,导致空气进入油路,造成系统运行噪音以及不稳定,所以需要给定一定的底流和底压。

功能码名称设定范围说明
A3-09底流0.0%~50.0%对应最大转速(A3-01)的百分比设定
A3-10底压0.0 kg/cm²~50.0 kg/cm²系统底压设定

油压指令滤波时间

功能码名称设定范围说明
F4-22AI1 输入滤波时间0.000s~10.000sAI1 输入信号滤波
A3-04第一组油压指令上升时间0ms~2000ms油压上升斜坡
A4-02第一组油压指令下降时间0.001s~2.000s油压下降斜坡
A3-25第一组油压指令上升 S 滤波时间0.001s~10.000sS 曲线滤波
A3-26第一组油压指令下降 S 滤波时间0.001s~1.000sS 曲线滤波

减小滤波时间,油压响应越快,超调会越大;反之响应变慢,超调减小。

流量指令滤波时间

功能码名称设定范围说明
F4-27AI2 输入滤波时间0.000s~10.000sAI2 输入信号滤波
A4-03第一组流量指令上升时间0.000s~5.000s流量上升斜坡
A4-04第一组流量指令下降时间0.000s~5.000s流量下降斜坡

减小滤波时间,油压响应越快,运行冲击会变大;反之响应变慢,运行越平滑。

油压环 PID 响应调整

油压 PID 模式选择

驱动器提供 4 组 PID,根据 DI 端子 48# 和 49# 的组合选择:

DI3(49#DI 输入功能)DI2(48#DI 输入功能)PID 组别
00第一组 PID:A3-05A3-06A3-07
01第二组 PID:A3-11A3-12A3-13
10第三组 PID:A3-14A3-15A3-16
11第四组 PID:A3-17A3-18A3-19

比例增益 Kp 越大、积分时间 Ki 越小、微分时间 Kd 越大,响应越快,但响应太快容易引起超调,造成系统运行振荡、不稳定。反之比例增益 Kp 越小、积分时间 Ki 越大、微分时间 Kd 越小,响应越慢,响应太慢容易引起效率下降和制品不稳定。

油压 PID 比例增益

参数编号:A3-05A3-11A3-14A3-17

比例增益越大,压力响应越快,但是太大会造成系统振荡,反之压力响应越慢。

油压 PID 积分时间

参数编号:A3-06A3-12A3-15A3-18

积分时间越小,压力响应越快,但是容易引起超调,太强还会引起系统振荡;反之压力响应越慢,太弱还会导致压力不稳定。

油压环 PID 响应增益

功能码名称设定范围最小单位出厂值更改
A3-29油压环增益系数0.20~5.000.011.00可更改

用于调整整个油压环控制的响应。油压环增益越大,整个油压环响应越强,但太强会造成系统振荡;反之油压环增益越小,整个油压环响应越慢。

⚠️

当油压系统惯量比较大,或者油管比较细长的场合一般需要降低该增益。

保压稳定性调试

如调试过程发现保压压力波动大,请增强低速速度环响应来提高压力稳定性,即:适当加大 F2-00 参数值,减小 F2-01 参数值,注意调整范围适当,否则电机控制会振荡。

功能码名称设定范围最小单位出厂值更改
F2-00速度环比例增益11~400160可更改
F2-01速度环积分时间10.01s~10.00s0.01s0.3s可更改

速度环和电流环响应将直接影响到压力稳定性,在条件允许的前提下,请尽量设置较强的速度环和电流环响应。