解讀FANUC系統(tǒng)SERVO SETTING畫(huà)面，是伺服控制原理在具體產(chǎn)品上的具體應(yīng)用,。

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為什么要有SERVO SETTING畫(huà)面,？

伺服控制涉及大量現(xiàn)代控制理論，伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)廠家通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和測(cè)試獲得伺服控制數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在伺服控制均采用數(shù)字式（digital）,，通過(guò)軟件方式進(jìn)行運(yùn)算控制。伺服數(shù)據(jù)及數(shù)字伺服控制軟件存儲(chǔ)在伺服ROM中,，如,，FROM 中存放了FANUC所有電機(jī)型號(hào)規(guī)格的伺服控制數(shù)據(jù)。

但是,，具體到某一臺(tái)機(jī)床的某一個(gè)軸時(shí),，例如，某機(jī)床X軸和Y軸電機(jī)為βis12/3000,， Z軸電機(jī)為βis22/2000,，數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家（MTB）需要將這些型號(hào)的電機(jī)參數(shù)從FROM中抽調(diào)出來(lái)，存放到SRAM中,。

FANUC數(shù)控系統(tǒng)提供了設(shè)置電機(jī)代碼和功能位的方法,，方便MTB將相應(yīng)的伺服參數(shù)寫(xiě)入SRAM中，自動(dòng)完成CNC系統(tǒng),、數(shù)字伺服,、伺服電機(jī)和機(jī)床機(jī)械合理匹配，這一過(guò)程稱(chēng)為伺服初始化（servo initialization）,。

這一工作通過(guò)SERVO SETTING（伺服設(shè)定）畫(huà)面進(jìn)行,，如圖1所示,，右側(cè)是等同的參數(shù)號(hào)。英文單詞查詢(xún),，請(qǐng)進(jìn)入公眾號(hào)回復(fù)“詞匯表”,。

圖1 伺服設(shè)定畫(huà)面

之后每次機(jī)床上電時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)由SRAM向DRAM寫(xiě)入所設(shè)定的電機(jī)規(guī)格和其他適配參數(shù)——如電子齒輪比,、檢測(cè)倍乘比,、電機(jī)方向等，工作時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算,。

因此,，伺服初始化參數(shù)作為MTB設(shè)置的CNC參數(shù)中的最重要的一部分，需要備份,，作為出廠數(shù)據(jù)交給機(jī)床買(mǎi)家,。

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伺服初始化參數(shù)釋義及設(shè)定

沒(méi)有進(jìn)行伺服初始化（或稱(chēng)伺服引導(dǎo)）之前，LCD屏幕上出現(xiàn)417號(hào),、466號(hào)等報(bào)警,。下面逐一說(shuō)明初始化參數(shù)及其設(shè)定。

1．INITIAL SET BITS：?jiǎn)?dòng)伺服初始化設(shè)定

該初始化設(shè)定位相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān),。根據(jù)系統(tǒng)的要求設(shè)定伺服系統(tǒng)的指令單位（INITIAL SET BITS的bit0）,；修改bit1（DGPR）=0，此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)立即顯示000號(hào)報(bào)警,，說(shuō)明修改了重要參數(shù),，需要斷電再上電（才能使參數(shù)生效）。如圖2所示,。

圖2 伺服初始化流程圖

重要提示：只有事先將bit1置為0,，關(guān)機(jī)重啟后，SERVO SETTING所作的改動(dòng)才能生效,。重啟后該位自動(dòng)變“1”,。

2．MOTOR ID NO.：設(shè)定電機(jī)ID號(hào)

根據(jù)所使用的電動(dòng)機(jī)規(guī)格，輸入電動(dòng)機(jī)身份代碼“MOTOR ID NO.”,，就可以從FROM中讀取相匹配的伺服參數(shù)至SRAM中,。βis系列伺服電機(jī)代碼參見(jiàn)FANUC交流伺服電機(jī)參數(shù)說(shuō)明書(shū)B(niǎo)-65270。

通過(guò)設(shè)定電機(jī)代碼簡(jiǎn)化了電機(jī)參數(shù)設(shè)定過(guò)程: 將各進(jìn)給軸使用的電動(dòng)機(jī)控制參數(shù)一并調(diào)入RAM區(qū),。

3. AMR：設(shè)定編碼器參數(shù)

根據(jù)電動(dòng)機(jī)的編碼器輸出脈沖數(shù)設(shè)定AMR,，通常情況下，使用串行脈沖編碼器時(shí),，AMR設(shè)定為00000000,。

4. CMR：設(shè)定指令倍乘比

根據(jù)數(shù)控裝置要求機(jī)床隨輸入指令移動(dòng)的距離設(shè)定CMR。CMR（Command Multiplying Ratio）是使CNC指令脈沖與檢測(cè)脈沖適配的常量,。

如圖3所示,，CMR=指令單位/移動(dòng)單位。一般CMR=1,，即指令不放大也不縮小,，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)中，規(guī)定此時(shí)CMR設(shè)定值為CMR的2倍,，即該值設(shè)為2,。

圖3 CMR與F·FG示意圖

5. FEED GEAR N/M：設(shè)定進(jìn)給齒輪比

根據(jù)機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)絲杠螺距、電機(jī)與絲杠間的變速比,、使用的編碼器脈沖數(shù),，設(shè)定伺服系統(tǒng)的“柔性進(jìn)給齒輪比”參數(shù)F·FG的N/M的值。

采用串行編碼器,，半閉環(huán)工作時(shí), F·FG計(jì)算使用下式：

注：  a. 對(duì)分子N和分母M,，應(yīng)取約分后的值，最大設(shè)定值（約分后）是32767,；

         b. 電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)1周就從βi串行脈沖編碼器（電機(jī)內(nèi)裝）返回1000000脈沖,；

         c. 如果計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)使用了π值，比如使用齒輪和齒條,，假定π值近似為355/113,。

例1 VMC 850立加中，三個(gè)軸的滾珠絲杠螺距都為12mm,，檢測(cè)單位為1μm,，直接驅(qū)動(dòng)，根據(jù)上式,，則

例2 如果該加工中心配置回轉(zhuǎn)臺(tái)（第4軸）,，齒輪減速比為100：1，則電機(jī)轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn),，回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)360°/100=3.6°,，若要求檢測(cè)單位為0.001°（對(duì)回轉(zhuǎn)臺(tái)而言，每1度所需脈沖數(shù)為1000）,，則電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖數(shù)為3.6°×1000=3600,，因此有

對(duì)檢測(cè)單位為1μm，設(shè)定如表1,。

表1 F·FG設(shè)定表

6. DIRECTION SET：設(shè)定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向

該參數(shù)用于確定坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的正方向,，圖4表示了設(shè)定規(guī)定。

圖4 電機(jī)轉(zhuǎn)向設(shè)定規(guī)定

設(shè)定值為111,，表示順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)（從脈沖編碼器端看）,。

設(shè)定值為-111,，表示逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)（從脈沖編碼器端看）。

7. VELOCITY PULSE NO.：設(shè)定伺服系統(tǒng)的速度反饋脈沖數(shù)

參見(jiàn)表2,。

表2 速度/位置反饋脈沖數(shù)的設(shè)定表

8. POSITION PULSE NO.：設(shè)定伺服系統(tǒng)的位置反饋脈沖數(shù)

通常情況下,，對(duì)于半閉環(huán)系統(tǒng)，可以按表2進(jìn)行設(shè)定,；當(dāng)采用全閉環(huán)系統(tǒng)時(shí),，設(shè)定參數(shù)有所區(qū)別，可參見(jiàn)FANUC交流伺服電機(jī)參數(shù)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,。

9. REFERENCE COUNTER：設(shè)定參考計(jì)數(shù)器容量

根據(jù)絲杠螺距,、減速比、檢測(cè)單位等設(shè)定伺服系統(tǒng)的參考計(jì)數(shù)器容量“REF. COUNTER”,。參考計(jì)數(shù)器的設(shè)定主要用于柵格方式回參考點(diǎn),，根據(jù)參考計(jì)數(shù)器的容量使電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。

參數(shù)計(jì)數(shù)器的設(shè)定值是使電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù),，或者是能被整數(shù)除盡的分?jǐn)?shù),。（戳藍(lán)字看如何設(shè)定）

VMC850中采用串行編碼器，半閉環(huán)控制（檢測(cè)單位為1μm）,，其參考計(jì)數(shù)器設(shè)定見(jiàn)表3,。

表3 VMC 850參考計(jì)數(shù)器設(shè)定表

（文/湯彩萍）