航天DSCU系列数字化进给伺服控制单元

5201314 · 发表于 2011-7-13 23:52:54

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DSCU系列全数字化进给伺服控制单元是北京航天数控系统有限公司通过国际合作的方式研制出的新一代全数字式交流伺服驱动器。该产品具有技术先进、稳定可靠、控制精度高、功能强、体积小、抗干扰能力强等优点，达到了国外同类产品的先进水平。优良的控制性能使得其不仅可用于数控机床的进给控制也可用于需要进行高精度位置及速度控制的运动控制领域。

1．产品特点
(1)采用高性能的专业芯片组，使系统的处理能力得到充分保证。
(2)采用数字矢量控制算法，控制性能高。
(3)优良的高低速特性及系统刚性。
(4)通过软件设置，同一伺服可选择对交流同步电动机或交流异步电动机进行控制。
(5)采用多重保护和冗余设计，产品可靠性高。
(6)使用380V三相交流电源直接供电，无需变压器，性价比高。
(7)接口丰富、功能齐全、操作方便。
2．主要性能指标
性能指标请见表1

3．特殊功能及其使用
(1)力矩限制  在某些特定的应用场合，如张力控制、压力控制中为保护机械及工件不受到损坏通常要求限制电动机输出的力矩值，当输出力矩到达设定的限制值时，力矩限制功能将起作用。力矩限制功能通过参数P22(控制方式)、P305(力矩限制值)、外部指令输入端“TLI”及力矩模拟口输入端V2进行设置。参数P22定义如下：
P12_0：
1——由操作而板来接通力矩限制功能，参数305设定力矩限制值。
0——禁止由操作面板来接通力矩限制功能。
P12_1：
1——由RS—485接口来接通力矩限制功能，参数305设定力矩限制值。
0——禁止由RS—485接口来接通力矩限制功能。
P12_2：
1——由外部指令输入端“TLI”来接通力矩限制功能，参数305设定力矩限制值。
0——禁止由外部指令输入端“TLl”来接通力矩限制功能。
由外部指令输入端“TLI”控制比由操作面板、RS—485接口控制优先级高。
P12_3：
1——力矩限制值由模拟口输入端V2给定。，
0——禁止力矩限制值由模拟口输入端V2给定。
若力矩限制值由模拟口给定，则参数305设定的力矩限制值无效。
若力矩限制值由模拟口给定，则P12_0、P12_1、P12_2必须有1位等于1来控制接通力矩限制功能。
力矩限制功能参数设置举例：
机器人夹持工件能力的保持设置参数P12=4P305=力矩限制值(N·m)。
转矩控制方式时机械保护  设置参数P12=12输入端V2接力矩给定电压。
(2)参数自整定  DSCU系列进给伺服具有自动测量机械特性、自动设定用户参数的自调整功能，使用该功能可对部分参数进行自动整定，大大缩短了调试时间。自动凋整功能可通过伺服监控软件vector(随机配送)进行操作。自动调整参数时，打开vector软件，选择“parameters”菜单，点击“atotuning'’选项即可启动自调整功能。调整过程中电动机以不同速度及旋转方向运行，vector软件界面Device Status信息栏atotuning项将为黄色高亮显示状态，当自整定结束后，atotuning项高亮显示状态消失，电动机停止运行。在自调整过程中若伺服有报警自调整操作将自动取消，vector软件界面上会显示出相应的报警内容。
(3)切换控制参数  为适应不同的控制对象及满足不同的控制要求，伺服驱动器需要具备不同的控制特性。DSCU系列进给伺服控制软件中预置了两组速度环及位置环控制参数，使得伺服控制性能更加优越。使用时根据控制要求可预先分别调试好两组不同控制特性的控制参数，当需要改变控制特性时，即可通过RS485接口或外部指令输入端“NT”进行参数组的切换，进而达到控制要求。
(4)网络功能  DSCU系列进给伺服预留了RS485网络接口，通过该接口不仅可以与监控软件vector进行通信而且也可与其他伺服驱动器及上位机构成总线式网络，每个网络上最多可连接31台进给伺服，网络地址从1～31，网络地址0作为伺服的通用地址，用来与操作面板进行通信，网络地址由参数P2进行设置。RS485接口设有6种波特率，可通过参数P3进行选择。
设置举例：P2=20  伺服网络地址为20
P3=5 RS485接口通信波特率为115200bit/s
(5)输人输出(I/O)接口正负逻辑功能  DSCU系列进给伺服I/O接口电路中采用了对称双向二极管电路，输人/输出形式可以为正、负逻辑，即流经输入/输出端的电流可以有任意方向，不受外部电源极性的限制，极大的方便了伺服与系统的连线。使用时当输入/输出端有足够电流流过时相应接口指令有效。以输入端为例，正、负逻辑连接方式如下：
正逻辑(图1)：
IC：与24V电源负端连接。
输入端：与24V电源正端连接。
负逻辑(图2)：
IC：与24V电源正端连接。
输入端：与24V电源负端连接。

4．典型应用
(1)典型应用1一HX715铣加工中心 HX715铣加工中心是集铣、钻、镗、铰、攻螺纹等功能于一体的立式铣加工中心，该加工中心配有最多可容纳20把刀的自动换刀刀库，工件在一次装夹后可完成多种工序的加工。该加工中心配备了1台航天DSSU系列主轴伺服及3台航天DSCU系列进给伺服，使用及试验证明航天系列伺服在重切削及刚性攻螺纹等方面具有优良的特性，完全满足高、中档数控机床的使用要求。
(2)典型应用2—GP65/S大型转台随动系统GP65/S转台是用来跟踪目标飞行物的大型随动转台，该转台随动系统由位置计算机、方向角进给伺服、高低角进给伺服、方向角位置码盘、高低角位置码盘、方向减速箱、高低减速箱等组成。转台工作时，位置计算机接收上位装置传来的目标方向角和高低角的信息，计算分析后输出控制信号至方向角进给伺服和高低角进给伺服，经方向角控制电动机和高低角控制电动机及减速箱控制转台跟踪到给定的位置上。原理框图如图3：

DSCU数字化进给伺服控制单元具有反应速度快、控制精度高、抗干扰能力强等显著特点，目前该进给伺服驱动器不仅在数控机床进给控制中被广泛使用，同时在GP65/S大型转台随动系统等控制领域也被大量采用。【MechNet】
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