РХ (В3.4). Руководство по характеризации СанктПетербург 2019 г аннотация документ Руководство по характеризации (версия В) распространяется на устройства числового программного управления (учпу)
 Скачать 1.49 Mb.
|
|
gatecfg.ini - записи этого файла определяют параметры шлюзов и параметры других сетей, которые должны иметь доступ к УЧПУ. Файл можно не создавать, если все компьютеры и УЧПУ все- ти принадлежат к одной и той же рабочей группе. 8 . 5 Настройка внешних сетевых ресурсов в файле servers.ini Записи файла servers.ini определяют удаленные сетевые ресурсы, к которым будет иметь доступ пользователь, имя и пароль которого определены в netcfg.ini. Записи файла делаются во внешнем редакторе. Формат строки PC_name\Resource[:ip]] , где PC_name - сетевое имя компьютера максимально 12 алфавитно- цифровых (латинских) символов. Resource - имя сетевого ресурса, доступ к которому разрешен для пользователя УЧПУ. :ip - ip- адрес ПК, сетевое имя которого записано в параметре PC_name. ВНИМАНИЕ Если на ПК установлена ОС WINOWS 7, то требуется обязательно ввод значений для PC_name и Resource. Пример записей в файле servers.ini 192.168.2.19\TMP1 Руководство по характеризации 189 ADMINPC\TRANSMIT BS-VASIA\D\0:192.168.1.23 8 . 6 Настройка доступа к другой сети в файле gatecfg.ini Записи файла gatecfg.ini определяют удаленные сетевые ресурсы в другой сети, к которым будет иметь доступ пользователь, имя и пароль которого определены в netcfg.ini. Записи файла делаются во внешнем редакторе. Для организации сетевого доступа к УЧПУ и компьютерам, расположенным в разных рабочих группах, и соединенных друг с другом маршрутизатором (шлюз) в каталоге C:\CNC32\MP0 должен быть создан файл gatecfg.ini, в который должны быть введены записи со следующим форматом Name_gate:IP_ADDRESS_GATE_current_LAN:IP_ADDRESS_other_LAN:MASKA_o ther_LAN , где Name_gate - мнемоническое имя шлюза. Имя шлюза является текстовой маркировкой текущей записи. IP_ADDRESS_GATE_current_LAN - IP- адрес шлюза, в котором расположена текущая рабочая группа с УЧПУ, которая должна получить доступ к ресурсам, расположенным в другой сети. IP_ADDRESS_other_LAN - IP- адрес другой сети, к ресурсам которой могут получить доступ УЧПУ текущей сети. MASKA_other_LAN - маска другой сети, к ресурсам которой могут получить доступ УЧПУ текущей сети- символ предназначен для разделения параметров водной и той же записи. Пример записи в файле gatecfg.ini соответствует рисунку B.1): A_to_B:192.168.5.1:10.2.12.0:255.255.255.0 ПРИМЕЧАНИЯ 1) Запишите в файле servers.ini текущего УЧПУ на отдельной строке IP- адрес УЧПУ или компьютера\имя ресурса, расположенного в другой сети, ресурс которого открыт для доступа. 2) Запишите в файле servers.ini текущего УЧПУ на отдельной строке адрес компьютера\имя ресурса, расположенного в этой же рабочей группе, если на компьютере установлена ОС WINDOWS 7.0, ресурс которого открыт для доступа. Пример записи в файле servers.ini в УЧПУ, расположенном все- ти 192.168.5.0, для получения доступа к ресурсу 10.2.12.4/USER, Руководство по характеризации 190 расположенному в другой сети 10.2.12.0 соответствует рисунку 8.3): 10.2.12.4/USER Подключение ЧПУ к компьютерной сети. А Рисунок 8.3 Пример записей в файле gatecfg.ini aaa:10.0.0.1:192.168.2.0:255.255.255.0 Руководство по характеризации 191 9 КОДЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ И G T A 9 . 1 Назначение кодов РТА и GTA Коды PTA и GTA описаны в данном документе, т. к. имеют системное назначение. Код PTA обычно выполняется при настройке оси из строки ввода и редактирования в режиме РУЧНОЙ ВВОД («MDI») по кнопке ПУСК, реже в режимах АВТОМАТИЧЕСКИЙ («AUTO») или КАДР («STEP»), или по запросу от ПЛ для обеспечения адаптации управления к изменяющимся условиям работы. Последнее значение для каждого параметра, заданное с кодом PTA, сохраняется до перезапуска или выключения УЧПУ. Код GTA обычно выполняется из текущего или параллельного процесса, а также по запросу от ПЛ для дополнительного контроля технологии процесса обработки. 9 . 1 . 1 Код РТА Код РТА изменяет параметры, характеризующие объявленную ось. Формат РТА, имя оси, номер параметра, величина) , где имя оси - наименование оси, параметр которой подлежит изменению должно соответствовать имени оси, объявленному при характеризации, и быть представлено символом ASCII; номер параметра - номер изменяемого параметра оси должен быть представлен числом от до 18. Значения параметров, заданные для номеров с 9 по 13, учитываются в системе только при использовании версий SW с буквами «РИВ» или с 16-теричным кодом ECDF. Каждому изменяемому параметру оси соответствует свой номер 1 - сервоошибка в останове, мм 2 - сервоошибка со скоростной компенсацией, мм 3 - сервоошибка без скоростной компенсации, мм 4 - время ожидания входа оси в допуск, с 5 - ускорение ручной подачи и при G01, мм 6 - ускорение быстрого хода, мм 7 - скорость быстрого хода, мм/мин; 8 - скорость ручной подачи, мм/мин; 9 - константа усиления KV, с 10 - время действия компенсации трения, мс Руководство по характеризации 192 11 - значение минимальной величины компенсации трения ∆Vmin, мм/мин; 12 - значение коэффициента скоростной составляющей ПИД-регулятора (Kvff); 13 - значение коэффициента интегральной составляющей ПИД-регулятора(Kvffi); 14 - значение максимального времени инверсии шпинделя (инструкция TSM, 1- ый параметр 15 - значение максимального напряжения инверсии шпинделя (инструкция TSM, 2- ой параметр 16 - значение максимального изменения скорости на профиле (инструкция FAV, 1- ый параметр 17 - значение максимального изменения ускорения на профиле (инструкция FAV, 2- ой параметр 18 - значение максимально допустимой скорости оси при установке эталонного напряжения, указанного во втором параметре инструкции GM0 данной оси 19 - действительный номер позиции оси от точки к точке. Выполнение трехбуквенного кода PTA с номером параметра установит для заданной оси признак Ось выведена в ноль без ее вывода в ноль 20 - значение параметра acc_linear_part_S в инструкции ACC; 21 - значение параметра acc_nonlinear_part_S в инструкции ACC; 22 - значение параметра ∆Vmax вин- струкции FRC; 23 - значение полосы пропускания фильтра для контура положения. величина - новое значение параметра может быть представлено константой или Е-параметром в формате real. Пример РТА, Y, 8, 700) - изменяет для оси Y параметр 8 (скорость ручной подачи) назначение, равное 700 мм/мин. 9 . 1 . 2 Код GTA Код GTA записывает значение объявленного параметра оси в указанную системную переменную. Формат (GTA, имя оси, NM, переменная) , Руководство по характеризации 193 где имя оси - наименование оси, параметр которой подлежит записи в системную переменную должно соответствовать имени оси, объявленному при ха- рактеризации, и быть представлено символом ASCII; NM - цифра N определяет номер процесса (1-5), из которого должно быть прочитано значение параметра, определённо- го цифрой M. Цифра M может принимать следующие значения 1 - текущая позиция оси относительно микронуля в текущем процессе 2 - текущая позиция оси относительно текущей исходной точки (с учётом длины инструмента) в текущем процессе 3 - результат измерения оси относительно микронуля в текущем процессе 4 - номер текущей абсолютной исходной точки в текущем процессе. 9 - текущая позиция сдатчика оси относительно микронуля в текущем процессе. переменная - имя системной переменной (Е, SA, SK, SYVAR), куда должен быть записан объявленный параметр оси. Запись первого и второго параметров возможна как для интерполированных осей, таки для осей от точки к точке. Третий и чет- вёртый параметры могут быть записаны только для интерполированных осей. Пример (GTA, X,11,E30) – нажать клавишу ПУСК (режимы «MDI»/«AUTO»/ «STEP») - записывает для оси X первого процесса параметр текущая позиция оси относительно микронуля» в системную переменную Е текущего процесса. (GTA, X,21,E30) - нажать клавишу ПУСК (режимы «MDI»/«AUTO»/ «STEP») – записывает для оси X второго процесса параметр текущая позиция оси относительно микронуля» в системную переменную Е текущего процесса. Руководство по характеризации 194 ПРИЛОЖЕНИЕ А Особенности управления осей Приложение к инструкции FQF При настройке контура положения оси важными параметрами, влияющими на точность и устойчивость отработки, являются следующие параметры 1) KV - коэффициент усиления 2) KFF - скоростная компенсация 3) Wp - полоса пропускания контура положения 4) Ws - полоса пропускания контура скорости 5) Ki - интегральный коэффициент. Примечание - Поскольку ввод в контур управления значения Ki ухудшает устойчивость системы, поэтому настройка Ki не рассматривается. Система автоматического управления включает в себя УЧПУ (регулятор положения, электропривод (ЭП), электродвигатель (ЭД), датчик обратной связи (ДП) и нагрузку. Общие схемы тестируемых систем автоматического управления представлены на рисунках A.1 и A.2, где з- заданная позиция. д- позиция с ДП. ∆ e - значение сервоошибки (з- ММ- заданная скорость вращения ЭД. ЭП Регулятор скорости Регулятор тока ЭД ДС ДП Редуктор Нагрузка -привод с ШВП KV DAC KFF Регулятор положения (ЧПУ) ЭП, ЭД, ДС и ДП ω θ д θ з + ─ Рисунок A.1 Фильтр Руководство по характеризации 195 Автоматическая настройка контура положения оси включает все- бя автоматический поиск оптимальных значений для параметров KV, KFF и Wp оси, имеющей ДОС, в любом УЧПУ серии NC-XXX. При настройке контура положения важными параметрами, влияющими на точность и устойчивость обработки, являются полоса пропускания контура положения Wp, скоростная компенсация KFF и коэффициент усиления KV. Существует несколько различных методов для подбора оптимальных значений параметров KV и но все они мало подходят для тестирования контура управления в автоматическом режиме. Нами используется метод, позволяющий выполнить автоматический поиск оптимальных значений для Wp, KFF и KV. Приоритетным показателем, определяющим точность и устойчивость обработки, нами выбрана полоса пропускания контура положения. При этом под полосой пропускания подразумевается частота, при которой амплитуда синусоиды на выходе измеряемой системы уменьшается на 0.71 от первоначальной (например, при 0,5 Гц) амплитуды синусоиды. Полоса пропускания контура положения должна быть достаточно широкой, чтобы обеспечить необходимую динамическую точность. Однако увеличивать полосу пропускания контура положения больше необходимой не следует, т.к. шумна выходе увеличивается пропорционально ширине полосы пропускания, что приводит к уменьшению точности. Поэтому существует оптимальная полоса пропускания контура положения. Для современных приводов с шарико-винтовой передачей таким общепризнанным значением полосы пропускания контура положения является 30 Гц. Кроме того, оптимальная полоса пропускания контура положения находится в прямой зависимости от полосы пропускания контура скорости. Для исключения нежелательных колебаний необходимо, чтобы полоса пропускания контура скорости была не менее чем в 2 раза выше, чем полоса пропускания контура положения. Поэтому, если полоса ЭП Регулятор скорости Регулятор тока Редуктор Нагрузка -привод с ШВП KV DAC KFF Регулятор положения (ЧПУ) ЭП, ЭД, ДС и ДП ω θ д θ з + ─ Рисунок A.2 Фильтр ЭД ДС ДП Руководство по характеризации 196 пропускания контура скорости равна 70 Гц, то оптимальной полосой пропускания контура положения выбирается 30 Гц. Однако, если полоса пропускания контура скорости равна 40 Гц, то получаем для оптимальной полосы значение равное 20 Гц, (т.к. 40/2=20). При этом увеличение или уменьшение полосы пропускания до оптимального значения происходит в тесте при помощи KFF (или KV). Несмотря на то, что скоростная компенсация KFF сильно влияет на полосу пропускания и во многих случаях улучшает точность обработки, она имеет и существенные недостатки. Прежде всего, необходимо отменить генерируемые при помощи KFF высокочастотные шумовые компоненты. Кроме того, KFF из-за своей не замкнутости является очень чувствительным к изменению параметров устройств (по насыщению ЦАПа, по ограничению некоторых параметров привода. Общепринятым методом удаления вышеназванных недостатков является установка фильтра низкой частоты после KFF. При этом, как правило, полоса этого фильтра выбирается равной оптимальной полосе пропускания контура положения. При таком выборе полосы фильтра значения KFF очень близки к единице. Окончательная проверка оптимальности значений KFF (или KV) происходит при помощи коэффициента колебательности M, который характеризует склонность системы к колебаниям. На практике M=1.1 обеспечивает хороший запас устойчивости (по фазе более 60 градусов. Значения M > 1.1 могут вызвать в системе колебания, а значения < 1.1 являются признаком инерционности системы, т.к. уменьшение значения связано с уменьшением полосы пропускания. Поэтому значения параметров KV, KFF и Fпп, полученные в конце автоматического теста, являются оптимальными. Поскольку тестирование оси выполняется в достаточно жестких условиях, без контролируемого разгона/торможения и безобразного закона для разгона/торможения, то конечные результаты теста могут быть скорректированы опытными пользователями после ввода этих параметров. Результаты тестирования осей, участвующих в совместной интерполяции, должны быть выровнены по результатам тестирования худшей оси следующим образом значения сервоошибок всех осей в случае UEP=1 (KFF выключено) были равны друг другу значения сервоошибок всех осей в случае UEP=0 (KF включено) в автоматическом режиме работы были равны друг другу. Значения KV, KFF, Wp и Ws определяются при выполнении тестовой программы KVKF. Программа KVKFF расположена в устройстве памяти. До запуска программы KVKFF необходимо выполнить следующие настройки для тестируемой оси Скомпенсировать смещение нуля. Установить в инструкции GMnn шкалу скорость- напряжение, соответствующую установленной скорости на приводе. Проверить точность выполнения перемещений. Руководство по характеризации 197 Перед запуском программы необходимо подготовить следующие данные о тестируемой оси для последующего их ввода после запуска программы KVKFF: • Вв. макс.скор. в (мм/мин) в GM0 - например 9000 • Вв. макс.напр. в (В) в GM0 - например 7.5 или -7.5 • Введ.знач.соотн. Ws/Wp K – рекомендуется 2, при этом полоса контура положения в 2 раза меньше полосы пропускания канала скорости. • Введите призн. измен. К - например 1, при этом тест определит оптимальный К, при 0 тест определит оптимальный К Значения по умолчанию для остальных параметров тестирования оси представлены в таблице A.1. Таблица A.1 Номер параметра Значение по умолчанию Обозначение размерность) Назначение E100 20 Wsn Гц) Начальное значение полосы пропускания в контуре управления по скорости (Ws) E101 160 Ws мГц) Максимальное значение полосы пропускания в контуре управления по скорости (Ws) E102 20 dWs Гц) Шаг увеличения полосы пропускания в контуре управления по скорости E103 10 Ds (%) Точность расчетов Ws E116 16.67 KV0 Начальный коэффициент усиления KV в контуре управления по положению E117 0.7 KFF0 Начальный коэффициент скоростной компенсации KFF E104 1 dKV Шаг изменения KV E105 0.1 dKFF Шаг изменения KFF E106 1 Dp (%) Точность расчетов полосы пропускания в контуре управления по положению М Оптимальный коэффициент колеба- тельности E108 2 K Значение отношения Ws/Wp E109 5 dWp Гц) Шаг уменьшения Wp при поиске оптимальной колебательности в контуре управления по положению E27 9221 V ( мм/мин) Максимальная скорость в GM0 E29 7.5(-7.5) KC (В) Максимальное напряжение в GM0 E115 1(0) 1 Kff 0 KV Примечание - поскольку в УЧПУ можно подключить фильтр с помощью параметра Ев котором задаётся полоса равная оптимальной полосе канала положения. Фильтр позволяет исключить сигналы скоростного канала с частотой находящейся за пределами полосы пропускания контура положения. При Е фильтр отключается. Руководство по характеризации 198 ПРИЛОЖЕНИЕ B Особенности управления осей Для точного управления приводом оси необходимо скомпенсировать смещение нуля в контуре управления. правильно согласовать значения параметров в инструкции GMnn с соответствующими настройками этого привода (скорость оси при эталонном напряжении KC и коэффициент усиления KV). Правильность согласования скорости Vmax (инструкция GMnn для конфигуриру- емой оси) с действительной скоростью оси при эталонном напряжении можно проверить, если выполнить сравнение значения расчетной сер- воошибки оси для любой заданной скорости оси и значения действительной сервоошибки при её движении на этой же скорости. Расчетная и действительная сервоошибки на заданной скорости в идеальном случае должны быть равны с погрешностью, равной классу точности станка. Значение расчетной сервоошибки вычисляется по формуле E=V/(60*KV) , где V - скорость оси при её движении в режиме Безразмерные ручные перемещения (MANU) из поля индикации F; KV – значение коэффициента усиления, записанное в инструкции для тестируемой оси. Значение действительной сервоошибки этой же оси необходимо определить с экрана УЧПУ из поля индикации осей при её движении в режиме Безразмерные ручные перемещения (MANU) на постоянной скорости. Режим индикации осей для вывода сервоошибки устанавливается командой UCV=2 выполненной по клавише ENTER. ПРИМЕЧАНИЯ Сравнивать расчетную и действительную сервоошибки при выполнении перемещения, заданного в кадре, можно, если скоростная компенсация сервоошибки отключена. Отключение скоростной компенсации сервоошибки в программных режимах работы устанавливается командой UEP=1 , выполненной по клавише ENTER . скомпенсировано смещение нуля привода. Внимание При настройке привода необходимо стремиться к тому, чтобы скорость в инструкции GMnn при эталонном напряжении В и максимальная паспортная скорость, записанная в инструкции RAP, для каждой осине отличались более чем на 25% (В + В = В. В противном случае зона нечувствительности привода увеличивается. После выполнения согласования скорости Vmax и действительной скорости оси при эталонном напряжении необходимо согласовать значение в инструкции GMnn с коэффициентом усиления привода. Практически, устанавливая значение KV, пользователь указывает системе максимально допустимое рассогласование по оси. Значение напряжения для одного импульса датчика оси зависит от её электромеханического Руководство по характеризации 199 шага (количество импульсов водном мм) и параметров инструкции GMnn (Vmax и эталонное напряжение. Внимание Оси, одновременно участвующие в интерполяции, например круговой, должны иметь одинаковые сервоошибки при одинаковой скорости движения. Выравнивание сервоошибок осей пользователь должен обеспечить подбором значений KV в инструкциях GMnn этих осей. Установить для каждой координатной оси значение низкочастотного фильтра в контуре положения (инструкция FQF), используя тестовую программу KVKF рассмотренную в ПРИЛОЖЕНИИ A. Выполнить выравнивание значений сервоошибок при движении осей на одной и той же скорости со скоростной компенсацией по худшей из этих осей, используя значения Kvff в инструкции FRC. Руководство по характеризации 200 ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ ДОС (transducer)- датчик обратной связи ОЗУ (RAM) - оперативное запоминающее устройство ПЛ (logica) - программа логики станка ПрО (SW) - программное обеспечение УП (program) - управляющая программа (для обработки детали УЧПУ (CNC) - устройство числового программного управления ЦП (CPU) - центральный процессор ЦАП (DAC) - цифро-аналоговый преобразователь ЦИП (DPC) - цифро-импульсный преобразователь ШД (SM) - шаговый двигатель ВП (VP) - визуальное программирование ffa - сила трения в покое (англ. friction force alone) НЗК (N.C.) - нормально замкнутый контакт HW - штурвал (англ. handwheel) SSI - синхронно-последовательный интерфейс (англ. Synchronous Serial Interface) ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ Инициализация - установка начальных данных для функционирования УЧПУ в соответствии со значениями, объявленными при характеризации, и их диагностика. ПЛ - программа логики станка разрабатывается на языке PLC см. документ Программирование интерфейса PLC»). УП - управляющая программа, определяет технологию обработки детали. Характеризация - запись параметров и характеристик управляемого оборудования, а также аппаратных и программных модулей УЧПУ, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к составлению файлов FCRSYS, AXCFIL, IOCFIL и PGCFIL, описанных в данном документе. |