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钢卷尺印刷机新老三菱交流伺服系统的替换

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钢卷尺印刷机新老三菱交流伺服系统的替换

  • 分类:列举应用难题
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  • 来源:
  • 发布时间:2015-06-10 04:40
  • 访问量:

【概要描述】  1   概述   河南某钢卷尺生产厂有几台90年代由日本某实业公司制造的ML400-T2钢卷尺印刷机。该印刷机配置了三菱交流伺服系统,其控制系统基本   构成是:由三菱F2-80MT可编程控制器负责整个系统的开关量逻辑控制;由精度为1000p   /rev的旋转编码器跟踪主轴的转速,将其脉冲信号送到专用的三菱比例设定器(设   有外部拨码开关进行脉冲数的人工微调);经过微调后的脉冲信号输入伺服放大器驱动伺服   电机;伺服电机带动差动机械装置,进行钢卷尺的“毫米”刻度印刷;而“分米”、“米”的刻度印   刷由机械机构严格保证其与“毫米”印刷按比例同步。   因使用年限的关系,其中一台印刷机的MR-VC42伺服放大器的功率模块和驱动模块均   已损坏。经多方查询,三菱电机公司停产此型号已有多年,已无配件可供,国内也无法修复,   故采用最新型号的MR-J2S-60A交流伺服放大器和HC-SFS52交流伺服电机替代。   2 新老伺服系统技术性能对比   2.1   原交流伺服放大器铭牌:   AC SERVO MODEL MR-VC42   TC300A000G51 B   POWER SUPPLY AC200V50Hz 200/230V 60Hz   OUTPUT 3.7 A   SERIAL 130036E   MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION   MADE IN JAPAN   BC370C00H01   原交流伺服电机铭牌:   MITSUBISHI ELECTRIC   INDUCTION SERVO MOTOR   MODEL HB-42   0.5 0.4Kw   2000 rpm   RATING 50% EDCONT   0 ~ 40℃   MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION   MADE IN JAPAN   2.2与由菱电自动化(上海)有限公司联系后,该公司提供了原伺服系统极其有限的基   本技术资料,其单位制采用旧制: ·伺服电机型号:HB-42   ·伺服放大器型号:MR-VC42   ·额定功率:0.4kW   ·额定转矩:19.5 kg.cm   ·3000rpm时转矩:13.0 kg.cm   ·额定转速:2000 r/min   ·最大转速:3000 r/min   ·允许瞬间速度:3450 r/min   ·最大转矩:48.7 kg.cm   · 连续定额转矩时的功率变化率:.4.0kW/s   ·惯性矩J:0.0094 kg.cm.s2   ·转动惯量GD2:37 kg.cm2   ·速度、位置检测器:分辨率:1000 p/rev   ·结构:全封闭、自冷却   ·电源:3相 AC220V/50Hz;允许电源波动率 ±5% 电源设备容量 1.2kVA   2.3新伺服系统的主要技术参数:   ·伺服电机型号:HC-SFS52   ·伺服放大器型号:MR-J2S-60A   ·额定功率:0.5kW   ·额定转矩:2.39 N.m ·额定转速:2000 r/min   ·最大转速:3000 r/min   ·允许瞬间速度:3450 r/min   ·最大转矩:7.16 N.m   ·连续定额转矩时的功率变化率:.8.7 kW/s   ·惯性矩J:0.0066 kg.cm.s2   ·速度、位置检测器:分辨率:131072 p/rev   ·结构:全封闭、自冷却   ·电源:3相 AC220V/50Hz;电源设备容量 1.0 kVA   按现行国际单位制换算后,再对比新老型号的技术参数,证实新型号完全可以替代老型   号。   3 新老伺服系统硬件接线对比   3.1 我们依据日本大同公司产品图纸(日文)、三菱电机公司传真资料(日文)、《三   菱MR-H□AN技术资料集(英文)》、《三菱AC伺服教程》、《MR-J2S□A伺服放大器   技术资料集》等资料推断出老系统的输入/输出情况:   接口外形:MR-VC42伺服放大器的信号输入/输出接线仅一个CN1口,它是一只50   针3列(18针-14针-18针,半圆缺口处为高位)的排插。已经使用的针脚定义如下:   ·脉冲输入:   18针(PP):正向脉冲输入   16针(NP):正/反符号输入 6、13、14、26、30、37针(SG):信号公共端(同名端内部相通)   ·其它输入:   9针(SON):伺服开启信号 Serev on(来自PLC输出点Y43)   12针(RES):复位信号 Reset(来自PLC输出点Y10)   24针(LSP):正向行程末端 Forward rotation stroke end   25针(LSN):反向行程末端 Reverse rotation stroke end   6、13、14、26、30、37针(SG):信号公共端(同名端内部相通)   ·其它输出:   3针(ALM):伺服故障 Trouble   49针(RD):准备完毕(就绪)Ready   48针(PF):速度到达 Speed reached   6、13、14、26、30、37针(SG):信号公共端(同名端内部相通)   3.2 MR-RT比例设定器与MR-VC42伺服放大器接线   MR-RT 31A MR-VC42 16针(NP)正/反符号   MR-RT 31B MR-VC42 14针(SG)公共端   MR-RT 32A MR-VC42 18针(PP)正向脉冲   MR-RT 32B MR-VC42 14针(SG)公共端   3.3 改型后的硬件接线   4 新老伺服系统参数设置对比   4.1 MR-VC42伺服放大器设置参数(从放大器面板读出,但定义不详)   参数01——0   参数02——10   参数03——1   参数04——150(似为CMX电子齿轮分子)   参数05——35 (似为CDV电子齿轮分母)   参数06——100   参数07——30   参数08——100   参数09——1000   参数10——2000   参数11——0   参数12——0   参数13——0   参数14——0   参数15——0   参数16——0   参数17——0000 参数18——0000   参数19——0000   参数20——0   参数21——0   参数22——0   参数23——0   参数24——0002   4.2 MR-J2S-60A伺服参数实际设定值列表   5 系统调试情况及经验总结   伺服放大器的电子齿轮(指令脉冲倍率的分子CMX、指令脉冲倍率的分母CDV)是   系统精确同步的关键,原系统为CMX/CDV=150/35。因没有原伺服系统的操作手册,不知   道其“最小命令单位”和“减速比”,仅知道新老系统的脉冲分辨率为131072p/rev和1000p/re   v ,精度相距甚远,理论换算比较困难,我们最终采取上机印刷、逐步逼近的试验方法求出   CMX/CDV=110,该比值完全符合工艺要求,比例器拨码开关的微调范围合理。   因无技术资料,旋转编码器比例器输出的脉冲波形在初调时将其误认为“带符号的脉冲   串”,但伺服放大器无法接收这种信号。而实际波形是“正转/反转脉冲串”,21号伺服参数O   P3(指令脉冲选择)应设置为“0000”,其定义为“脉冲串为正逻辑、指令脉冲串输入波形为   正转/反转脉冲串”。   三菱伺服产品具有较强的互换性和继承性,即使是十多年前的老产品,其产品设计思路、   接口参数(英文定义)、伺服参数基本与现行产品通用,仅个别地方有些差异。熟悉了目前   流行的三菱伺服产品,较容易找出与老产品的其对应关系,这为我们进行使用三菱产品的各   类专用机床设备的技术改造提供了非常有益的经验。

钢卷尺印刷机新老三菱交流伺服系统的替换

【概要描述】  1

  概述

  河南某钢卷尺生产厂有几台90年代由日本某实业公司制造的ML400-T2钢卷尺印刷机。该印刷机配置了三菱交流伺服系统,其控制系统基本

  构成是:由三菱F2-80MT可编程控制器负责整个系统的开关量逻辑控制;由精度为1000p

  /rev的旋转编码器跟踪主轴的转速,将其脉冲信号送到专用的三菱比例设定器(设

  有外部拨码开关进行脉冲数的人工微调);经过微调后的脉冲信号输入伺服放大器驱动伺服

  电机;伺服电机带动差动机械装置,进行钢卷尺的“毫米”刻度印刷;而“分米”、“米”的刻度印

  刷由机械机构严格保证其与“毫米”印刷按比例同步。

  因使用年限的关系,其中一台印刷机的MR-VC42伺服放大器的功率模块和驱动模块均

  已损坏。经多方查询,三菱电机公司停产此型号已有多年,已无配件可供,国内也无法修复,

  故采用最新型号的MR-J2S-60A交流伺服放大器和HC-SFS52交流伺服电机替代。

  2 新老伺服系统技术性能对比

  2.1

  原交流伺服放大器铭牌:

  AC SERVO MODEL MR-VC42

  TC300A000G51 B

  POWER SUPPLY AC200V50Hz 200/230V 60Hz

  OUTPUT 3.7 A

  SERIAL 130036E

  MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION

  MADE IN JAPAN

  BC370C00H01

  原交流伺服电机铭牌:

  MITSUBISHI ELECTRIC

  INDUCTION SERVO MOTOR

  MODEL HB-42

  0.5 0.4Kw

  2000 rpm

  RATING 50% EDCONT

  0 ~ 40℃

  MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION

  MADE IN JAPAN

  2.2与由菱电自动化(上海)有限公司联系后,该公司提供了原伺服系统极其有限的基

  本技术资料,其单位制采用旧制: ·伺服电机型号:HB-42

  ·伺服放大器型号:MR-VC42

  ·额定功率:0.4kW

  ·额定转矩:19.5 kg.cm

  ·3000rpm时转矩:13.0 kg.cm

  ·额定转速:2000 r/min

  ·最大转速:3000 r/min

  ·允许瞬间速度:3450 r/min

  ·最大转矩:48.7 kg.cm

  · 连续定额转矩时的功率变化率:.4.0kW/s

  ·惯性矩J:0.0094 kg.cm.s2

  ·转动惯量GD2:37 kg.cm2

  ·速度、位置检测器:分辨率:1000 p/rev

  ·结构:全封闭、自冷却

  ·电源:3相 AC220V/50Hz;允许电源波动率 ±5% 电源设备容量 1.2kVA

  2.3新伺服系统的主要技术参数:

  ·伺服电机型号:HC-SFS52

  ·伺服放大器型号:MR-J2S-60A

  ·额定功率:0.5kW

  ·额定转矩:2.39 N.m ·额定转速:2000 r/min

  ·最大转速:3000 r/min

  ·允许瞬间速度:3450 r/min

  ·最大转矩:7.16 N.m

  ·连续定额转矩时的功率变化率:.8.7 kW/s

  ·惯性矩J:0.0066 kg.cm.s2

  ·速度、位置检测器:分辨率:131072 p/rev

  ·结构:全封闭、自冷却

  ·电源:3相 AC220V/50Hz;电源设备容量 1.0 kVA

  按现行国际单位制换算后,再对比新老型号的技术参数,证实新型号完全可以替代老型

  号。

  3 新老伺服系统硬件接线对比

  3.1 我们依据日本大同公司产品图纸(日文)、三菱电机公司传真资料(日文)、《三

  菱MR-H□AN技术资料集(英文)》、《三菱AC伺服教程》、《MR-J2S□A伺服放大器

  技术资料集》等资料推断出老系统的输入/输出情况:

  接口外形:MR-VC42伺服放大器的信号输入/输出接线仅一个CN1口,它是一只50

  针3列(18针-14针-18针,半圆缺口处为高位)的排插。已经使用的针脚定义如下:

  ·脉冲输入:

  18针(PP):正向脉冲输入

  16针(NP):正/反符号输入 6、13、14、26、30、37针(SG):信号公共端(同名端内部相通)

  ·其它输入:

  9针(SON):伺服开启信号 Serev on(来自PLC输出点Y43)

  12针(RES):复位信号 Reset(来自PLC输出点Y10)

  24针(LSP):正向行程末端 Forward rotation stroke end

  25针(LSN):反向行程末端 Reverse rotation stroke end

  6、13、14、26、30、37针(SG):信号公共端(同名端内部相通)

  ·其它输出:

  3针(ALM):伺服故障 Trouble

  49针(RD):准备完毕(就绪)Ready

  48针(PF):速度到达 Speed reached

  6、13、14、26、30、37针(SG):信号公共端(同名端内部相通)

  3.2 MR-RT比例设定器与MR-VC42伺服放大器接线

  MR-RT 31A MR-VC42 16针(NP)正/反符号

  MR-RT 31B MR-VC42 14针(SG)公共端

  MR-RT 32A MR-VC42 18针(PP)正向脉冲

  MR-RT 32B MR-VC42 14针(SG)公共端

  3.3 改型后的硬件接线

  4 新老伺服系统参数设置对比

  4.1 MR-VC42伺服放大器设置参数(从放大器面板读出,但定义不详)

  参数01——0

  参数02——10

  参数03——1

  参数04——150(似为CMX电子齿轮分子)

  参数05——35 (似为CDV电子齿轮分母)

  参数06——100

  参数07——30

  参数08——100

  参数09——1000

  参数10——2000

  参数11——0

  参数12——0

  参数13——0

  参数14——0

  参数15——0

  参数16——0

  参数17——0000 参数18——0000

  参数19——0000

  参数20——0

  参数21——0

  参数22——0

  参数23——0

  参数24——0002

  4.2 MR-J2S-60A伺服参数实际设定值列表

  5 系统调试情况及经验总结

  伺服放大器的电子齿轮(指令脉冲倍率的分子CMX、指令脉冲倍率的分母CDV)是

  系统精确同步的关键,原系统为CMX/CDV=150/35。因没有原伺服系统的操作手册,不知

  道其“最小命令单位”和“减速比”,仅知道新老系统的脉冲分辨率为131072p/rev和1000p/re

  v ,精度相距甚远,理论换算比较困难,我们最终采取上机印刷、逐步逼近的试验方法求出

  CMX/CDV=110,该比值完全符合工艺要求,比例器拨码开关的微调范围合理。

  因无技术资料,旋转编码器比例器输出的脉冲波形在初调时将其误认为“带符号的脉冲

  串”,但伺服放大器无法接收这种信号。而实际波形是“正转/反转脉冲串”,21号伺服参数O

  P3(指令脉冲选择)应设置为“0000”,其定义为“脉冲串为正逻辑、指令脉冲串输入波形为

  正转/反转脉冲串”。

  三菱伺服产品具有较强的互换性和继承性,即使是十多年前的老产品,其产品设计思路、

  接口参数(英文定义)、伺服参数基本与现行产品通用,仅个别地方有些差异。熟悉了目前

  流行的三菱伺服产品,较容易找出与老产品的其对应关系,这为我们进行使用三菱产品的各

  类专用机床设备的技术改造提供了非常有益的经验。

  • 分类:列举应用难题
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2015-06-10 04:40
  • 访问量:
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  1

  概述

  河南某钢卷尺生产厂有几台90年代由日本某实业公司制造的ML400-T2钢卷尺印刷机。该印刷机配置了三菱交流伺服系统,其控制系统基本

  构成是:由三菱F2-80MT可编程控制器负责整个系统的开关量逻辑控制;由精度为1000p

  /rev的旋转编码器跟踪主轴的转速,将其脉冲信号送到专用的三菱比例设定器(设

  有外部拨码开关进行脉冲数的人工微调);经过微调后的脉冲信号输入伺服放大器驱动伺服

  电机;伺服电机带动差动机械装置,进行钢卷尺的“毫米”刻度印刷;而“分米”、“米”的刻度印

  刷由机械机构严格保证其与“毫米”印刷按比例同步。

  因使用年限的关系,其中一台印刷机的MR-VC42伺服放大器的功率模块和驱动模块均

  已损坏。经多方查询,三菱电机公司停产此型号已有多年,已无配件可供,国内也无法修复,

  故采用型号的MR-J2S-60A交流伺服放大器和HC-SFS52交流伺服电机替代。

  2 新老伺服系统技术性能对比

  2.1

  原交流伺服放大器铭牌:

  AC SERVO MODEL MR-VC42

  TC300A000G51 B

  POWER SUPPLY AC200V50Hz 200/230V 60Hz

  OUTPUT 3.7 A

  SERIAL 130036E

  MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION

  MADE IN JAPAN

  BC370C00H01

  原交流伺服电机铭牌:

  MITSUBISHI ELECTRIC

  INDUCTION SERVO MOTOR

  MODEL HB-42

  0.5 0.4Kw

  2000 rpm

  RATING 50% EDCONT

  0 ~ 40℃

  MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION

  MADE IN JAPAN

  2.2与由菱电自动化(上海)有限公司联系后,该公司提供了原伺服系统极其有限的基

  本技术资料,其单位制采用旧制: ·伺服电机型号:HB-42

  ·伺服放大器型号:MR-VC42

  ·额定功率:0.4kW

  ·额定转矩:19.5 kg.cm

  ·3000rpm时转矩:13.0 kg.cm

  ·额定转速:2000 r/min

  ·额定转速:3000 r/min

  ·允许瞬间速度:3450 r/min

  ·额定转矩:48.7 kg.cm

  · 连续定额转矩时的功率变化率:.4.0kW/s

  ·惯性矩J:0.0094 kg.cm.s2

  ·转动惯量GD2:37 kg.cm2

  ·速度、位置检测器:分辨率:1000 p/rev

  ·结构:全封闭、自冷却

  ·电源:3相 AC220V/50Hz;允许电源波动率 ±5% 电源设备容量 1.2kVA

  2.3新伺服系统的主要技术参数:

  ·伺服电机型号:HC-SFS52

  ·伺服放大器型号:MR-J2S-60A

  ·额定功率:0.5kW

  ·额定转矩:2.39 N.m ·额定转速:2000 r/min

  ·瞬时转速:3000 r/min

  ·允许瞬间速度:3450 r/min

  ·瞬时转矩:7.16 N.m

  ·连续定额转矩时的功率变化率:.8.7 kW/s

  ·惯性矩J:0.0066 kg.cm.s2

  ·速度、位置检测器:分辨率:131072 p/rev

  ·结构:全封闭、自冷却

  ·电源:3相 AC220V/50Hz;电源设备容量 1.0 kVA

  按现行国际单位制换算后,再对比新老型号的技术参数,证实新型号完全可以替代老型

  号。

  3 新老伺服系统硬件接线对比

  3.1 我们依据日本大同公司产品图纸(日文)、三菱电机公司传真资料(日文)、《三

  菱MR-H□AN技术资料集(英文)》、《三菱AC伺服教程》、《MR-J2S□A伺服放大器

  技术资料集》等资料推断出老系统的输入/输出情况:

  接口外形:MR-VC42伺服放大器的信号输入/输出接线仅一个CN1口,它是一只50

  针3列(18针-14针-18针,半圆缺口处为高位)的排插。已经使用的针脚定义如下:

  ·脉冲输入:

  18针(PP):正向脉冲输入

  16针(NP):正/反符号输入 6、13、14、26、30、37针(SG):信号公共端(同名端内部相通)

  ·其它输入:

  9针(SON):伺服开启信号 Serev on(来自PLC输出点Y43)

  12针(RES):复位信号 Reset(来自PLC输出点Y10)

  24针(LSP):正向行程末端 Forward rotation stroke end

  25针(LSN):反向行程末端 Reverse rotation stroke end

  6、13、14、26、30、37针(SG):信号公共端(同名端内部相通)

  ·其它输出:

  3针(ALM):伺服故障 Trouble

  49针(RD):准备完毕(就绪)Ready

  48针(PF):速度到达 Speed reached

  6、13、14、26、30、37针(SG):信号公共端(同名端内部相通)

  3.2 MR-RT比例设定器与MR-VC42伺服放大器接线

  MR-RT 31A MR-VC42 16针(NP)正/反符号

  MR-RT 31B MR-VC42 14针(SG)公共端

  MR-RT 32A MR-VC42 18针(PP)正向脉冲

  MR-RT 32B MR-VC42 14针(SG)公共端

  3.3 改型后的硬件接线

  4 新老伺服系统参数设置对比

  4.1 MR-VC42伺服放大器设置参数(从放大器面板读出,但定义不详)

  参数01——0

  参数02——10

  参数03——1

  参数04——150(似为CMX电子齿轮分子)

  参数05——35 (似为CDV电子齿轮分母)

  参数06——100

  参数07——30

  参数08——100

  参数09——1000

  参数10——2000

  参数11——0

  参数12——0

  参数13——0

  参数14——0

  参数15——0

  参数16——0

  参数17——0000 参数18——0000

  参数19——0000

  参数20——0

  参数21——0

  参数22——0

  参数23——0

  参数24——0002

  4.2 MR-J2S-60A伺服参数实际设定值列表

  5 系统调试情况及经验总结

  伺服放大器的电子齿轮(指令脉冲倍率的分子CMX、指令脉冲倍率的分母CDV)是

  系统精确同步的关键,原系统为CMX/CDV=150/35。因没有原伺服系统的操作手册,不知

  道其“命令单位”和“减速比”,仅知道新老系统的脉冲分辨率为131072p/rev和1000p/re

  v ,精度相距甚远,理论换算比较困难,我们采取上机印刷、逐步逼近的试验方法求出

  CMX/CDV=110,该比值完全符合工艺要求,比例器拨码开关的微调范围合理。

  因无技术资料,旋转编码器比例器输出的脉冲波形在初调时将其误认为“带符号的脉冲

  串”,但伺服放大器无法接收这种信号。而实际波形是“正转/反转脉冲串”,21号伺服参数O

  P3(指令脉冲选择)应设置为“0000”,其定义为“脉冲串为正逻辑、指令脉冲串输入波形为

  正转/反转脉冲串”。

  三菱伺服产品具有较强的互换性和继承性,即使是十多年前的老产品,其产品设计思路、

  接口参数(英文定义)、伺服参数基本与现行产品通用,仅个别地方有些差异。熟悉了目前

  流行的三菱伺服产品,较容易找出与老产品的其对应关系,这为我们进行使用三菱产品的各

  类专用机床设备的技术改造提供了非常有益的经验。

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