汇川IS300电液伺服系统解决方案

Innovation+Advance汇川技术IS300电液伺服系统解决方案Beyondyourimagination销售与服务管理部IS300专机组2011-11-184007771260Innovation+Advance目录电液伺服系统的发展史电液伺服系统的特点汇川IS300安装/调试汇川IS300故障诊断/处理汇川电液伺服系统特点Innovation+Advance电液伺服系统的发展史早在上世纪九十年代，日本大金公司第一个提出来把电液伺服系统应用在注塑机上，并取得巨大成功，为此得到日本政府颁发的工业节能进步奖，后来有川崎重工/油研伺服等汇川在08年立项，09年投放市场，现在累计销售4万台占市场份额总量33.6%，客户数占50%还多2003中国第一台海天伺服J5系列机型中国塑机伺服应用的开山鼻祖Innovation+Advance注塑机动力系统发展历程Innovation+Advance电液伺服系统的特点电液伺服系统它是突破传统设计理念，把PQ开环控制转为闭环控制，用高精度高响应的永磁同步电机代替异步机，从而促进了中国塑机工业技术水平提升到一个新高度。流量闭环压力闭环高精度电机高响应电机精密高速省电宁静Innovation+Advance伺服系统最直观的好处•节能•精度提高•环保•高效Innovation+Advance电液伺服系统特点-节能1.电机本身上节能同比伺服电机能耗高出5-10%三相交流异步机,法拉第电磁感应原理，消耗无功率因数低于0.85，转子材料采用普通的铸铝鼠笼条，功率密度低交流永磁同步电机，磁场相互作用，基本无消耗，功率因数高于0.95，转子材料采用钕铁硼稀土永磁体，功率密度高2.工艺上节能节能多少视不同原料不同成型工艺参数而定液压公式P功率=P压力×Q排量×N转速／60液压功率跟液压的压力和油泵的排量和电机的转速是相关联的，液压能耗W=P×T功率的时间累积就是能耗，在压力不变的情况下如何有效地改变电机转速或者油泵的排量就可以节省能耗。Innovation+Advance电液伺服系统特点-节能Innovation+Advance电液伺服系统特点-精密1.电机惯量上G惯量∝转子质量M，电机力矩T∝转子直径d,电机力矩T∝转子长度L，所以伺服电机的个头又小又长。三相交流异步电机转子大，自然惯量大，制动难控制流量和压力控制不准交流永磁同步电机转子小,自然惯量小制动较容易,流量和压力控制较准2.控制方式从控制学的角度讲闭环比开环的精度要高定量泵系统采用开环控制给定值和实际的数值不能进行比较处理——精度差伺服泵系统采用闭环控制给定值和实际通过速度传感器和压力传感器斟测的数值进行比较处理——精度高Innovation+Advance电液伺服系统特点-精密Innovation+Advance电液伺服系统特点-高效1.电机：电机结构及工作原理不一样决定电机的响应不一样异步机加减速时间长，配合变频器驱动时间大约是600ms左右同步永磁电机加减速时间短配合伺服驱动器时间大约是50msInnovation+Advance电液伺服系统特点-高效2.工艺：电机的弱磁扩速原理注塑机的动作快慢是由流量决定的，流量正比于成型周期，同样排量的油泵下异步机不具备弱磁扩速，而同步伺服机可以弱磁扩速500转能力。Innovation+Advance电液伺服系统特点-环保环保1—噪音噪音dB∝转速N恒速系统（定量泵系统）噪音是恒定的变速系统（伺服泵系统）噪音是变化的同比平均噪音要低8-10分贝明显改善车间噪音环境环保2—温度系统的-供油方式不同恒速供油（定量泵系统）高压溢流,油温高变速供油（伺服泵系统）无高压溢流油温低油温低的好处,粘度下降慢压力特性好,调机方便泄漏量少，工作环境干净，油封老化周期延长，节省维修费用车间工作环境降低。Innovation+Advance注塑机动力系统发展历程Innovation+Advance四：油泵所需扭矩，电机，驱动器的匹配计算1：油泵匹配电机的基本步骤和方法：A:一台额定排量Q的油泵，产生一定的压力P,所需要的扭矩T油泵=0.0159*P*Q(NM).B:由于电机具备一定的过载能力，而同时由于注塑机并非时时刻刻处于最大扭矩状态，因此，油泵需要的扭矩并不需要完全有电机的额定扭矩提供。根据目前伺服电机的现状，通常这个过载系数约1.6倍。C:由于注塑机所成型的材料，工艺条件有所不同，对于高速高压的工艺过程（例如PET瓶胚机，瓶盖机，射胶阻力很大且时间长），过载系数应当不超过1.3倍。D：匹配此油泵的电机扭矩为：T电机=T油泵/1.3~1.6Innovation+Advance四：油泵所需扭矩与电机的匹配计算E：查相关的电机参数表。先选定电机扭矩。F：根据不同电机制造商提供数据，通常一个电机扭矩下有1500RPM，1700rpm,2000rpm三个转速段。G：根据系统所配置的油泵的不同，选定转速。由此，可以确定电机H：电机选定之后。扭矩和转速是确定的，因此，电机的KT值可以查表得到。Innovation+Advance四：油泵所需扭矩与电机的匹配计算2：驱动器匹配的计算A:根据前面油泵所需扭矩T油泵=0.0159*P*Q(nm),B:根据前面计算所选取的电机的KT值。可以计算电机的最大电流为I=T油泵/KT（A）C：根据驱动器过载能力，150%，60S，150%以下长期工作。可以选定驱动器。D:根据上面条件,把电机/驱动器的选型做在一个表格里,只要注塑机的系统压力和流量就可以算出电机和驱动器,这样既经济和合理.注意：由于各种油泵的容积效率不一样，阻力矩不一样，电机特性不一样，电流应当留有适当余量。Innovation+Advance汇川电液伺服系统特点Innovation+Advance汇川电液伺服系统安装与调试一、电器接线图（单泵）Innovation+AdvanceInnovation+Advance调试前认识操作面板：汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance调试前认识操作面板：1.功能指示灯说明：RUN：灯灭时表示伺服驱动器处于停机状态，灯亮时表示伺服驱动器处于运转状态。LOCAL/REMOT：键盘操作、端子操作与远程操作（通讯控制）指示灯，灯灭表示键盘操作控制状态，灯亮表示端子操作控制状态，灯闪烁表示处于远程操作控制状态。FWD/DEV：正反转指示灯，灯灭表示处于正转状态，灯亮表示处于反转状态。TUNE/TC：调谐时指示灯闪烁，灯亮表示处于转矩控制状态，灯灭表示处于速度控制状态汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance汇川电液伺服系统安装与调试PLCServo:IS380INV调试前认识操作面板；2.单位指示灯说明：Hz频率单位RPM转速单位A电流单位%百分数V电压单位3、数码显示区：5位LED显示，可显示设定频率、输出频率、各种监视数据以及报警代码等。Innovation+Advance汇川电液伺服系统安装与调试PLCServo:IS380INV调试前认识操作面板；按键名称功能PRG编程键一级菜单进入或退出，快捷参数删除。ENTER确认键逐级进入菜单画面、设定参数确认。∧递增键数据或功能码的递增。∨递减键数据或功能码的递减。＞移位键在停机显示界面和运行显示界面下，可循环选择显示参数；在修改参数时，可以选择参数的修改位RUN运行键在键盘操作方式下，用于运行操作。STOP/RESET停止/复位运行状态时，按此键可用于停止运行操作；故障报警状态时，可用来复位操作QUICK快捷健进入或退出快捷菜单的一级菜单。MF.K多功能选择键调试时使用，正常运转时无功能。Innovation+Advance调试步骤：一.恢复出厂设置，防止驱动器内部参数变更二.配置电机参数并进行电机自学习三.电机试运行，确认电机方向。四.油路排空气五.模拟信号零漂校正六.油路参数配置七.试运行，微调PID满足工艺出机要求。汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance一.恢复出厂设置（FP组）FP-01=1防止驱动器内部参数更改有意外情况产生二、配电机参数并自调谐（F1组）A1、FP-02：电机打包参数；（内含电机功率/电压/电流/频率/转速/反电势）此种方法时间短A2、F1组参数手动逐个输入（功率/电压/电流/频率/转速/反电势此种方法时间长B、电机自学习F1-16=1或2后ENTER屏幕出现TUNE表学习中1静态自学习电机不转动，2动态自学习电机高速转动汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance三.电机试运行，确认电机方向（F0组）F0-08=10-20HzENTER键+RUN键看电机电流或电机实际转向来确认电机方向，若不对，对调U/V/W三相中任二相再作电机自调谐后就OK四.油路排空气（F0组）F0-08=10～30～50Hz：拧开溢流阀再运行1-3分钟排除油路中的空气，防止油路有冲击声。五.模拟信号零漂自学习（A3组）A3-20=1输入，屏幕出现Alcod时，按下RUN键学习完成汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance六.油压参数配置（A3组）；A3组参数配置含电机最高转速A3-01/系统油压A3-02七.系统试运行，PID微调（A3组）A3-00=2：设定油压模式；通过做射台动作，来确定PID的参数，原则是动作平滑/无冲击/保压时压力波动小/无超调PID参数油压PIDKP=A3-5，KI=A3-06，KD=A3-07速度PIDKP1=F2-00，KI1=F2-01KP2=F2-03，KI2=F2-04裁线机调试步骤Innovation+Advance汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance一、多泵系统并联工作原理并泵控制分为“多泵并流”和“多泵分流”两种方案。多泵并流：一套伺服驱动器作为主驱动器，其余伺服驱动器作为从驱动并联工作，系统电脑输出一组流量和压力模拟量信号。在流量充值状态下（反馈压力小于指令压力）主、从驱动器基本转速一致。在压力控制状态下，（反馈压力大于、等于指令压力）主动切断从驱动器，由主驱动器单独控制。多泵分流：多套伺服驱动器可以工作在多泵并流和多泵分流（单独经行油压PID控制）两种模式，系统电脑输出多组流量和压力模拟量信号。汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance二.多泵并流结构控制原理示意图；汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance三.多泵并流电气原理接线示意图；汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance四.多泵并流调试方法和步骤一.确定主驱，然后按照单泵步骤来进行调试，完后可以试油压二.确定从驱然后按照单泵步骤来进行调试，完成后要给其编地址号A2-01=2.三.设定从驱起动百分比A3-34=XX此百分比是指主驱单独保压时的电机转速除以从驱的最大转速之比，求好后输入到主驱动器A3-34里。汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance四.多泵并流调试方法和步骤注：某些情况下，客户要求主从泵不同起，但在保压时主泵一个进行保压，此时可以用到另一种方法，就是主泵设定保压百分比，满足两个条件后自动切断从泵，主泵一个达到保压的目的，从而进行更有效的节能。汇川电液伺服系统安装与调试当条件A3-22和A3-23同时满足时，输出“压力控制状态”信号，去控制从机DI5并联使能Innovation+Advance三.多泵合流分流结构图汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+Advance1.多泵并流分流电气接线图汇川电液伺服系统安装与调试Innovation+AdvanceInnovation+Advance汇川电液伺服系统安装与调试2。调试说明通过控制图中所述①、②、③、④电磁阀的得电状态分别实现泵2并流、分流以及泵3并流、分流的控制。当进行并流控制时，从驱动器接收的压力、流量指令以及压力反馈信号无效；当进行分流控制时，从驱动器接收的CAN通讯指令无效