富士伺服電機W系列升級到alpha 5 smart調試經歷

各位工控自動化的朋友們大家好，本人不久前剛從鄭州火車站回來，總算是完成了這次出差任務。回想起這幾天的經歷，就有那么一點點沖動，想把這次安裝調試富士伺服電機的(de)過程跟大家分享一下。我也希望能(neng)帶動更多更有價值的(de)分享，就當(dang)是(shi)拋(pao)磚引玉吧(ba)。

先簡單介紹一下，這套全新的富士alpha5 smart伺服系統，是用來替換某市卷煙廠的一臺開包機的一個軸，原來也是富士伺服電機的W系列，但是(shi)該產品早已停產，所以卷煙廠那邊不能(neng)簡單地替(ti)換，需要找人(ren)升(sheng)級替(ti)換。

當時經(jing)理(li)派給我(wo)這個任務，問我(wo)幾天能完成。我(wo)說雖然我(wo)以前沒有接觸過富士的伺服(fu)，但想來(lai)跟(gen)臺達這些伺服(fu)都差不多，就(jiu)拍著胸脯保證最多兩天搞(gao)定沒問題(ti)。誰知道事(shi)情并不是(shi)想象中的那(nei)么簡單!

當天下午，我(wo)信心滿滿地趕到現場，煙廠的電(dian)工師傅已(yi)經在(zai)(zai)機(ji)(ji)器旁守候著。因為(wei)富(fu)士售(shou)后的仲(zhong)工說了(le)新舊伺服不(bu)能混搭，所以我(wo)們(men)先把控制柜內的伺服驅(qu)動器換(huan)好(hao)(如下圖1，左(zuo)邊是alpha 5系(xi)(xi)列(lie)，右邊是 w系(xi)(xi)列(lie)，它們(men)右上(shang)(shang)方是兩臺變頻器)。再把機(ji)(ji)器夾臂上(shang)(shang)舊的伺服電(dian)機(ji)(ji)拆下來(lai)，將新的電(dian)機(ji)(ji)插上(shang)(shang)電(dian)源線和編碼器線放在(zai)(zai)一邊，準備(bei)在(zai)(zai)第(di)二天點(dian)動調試后再往機(ji)(ji)器上(shang)(shang)裝。

左邊是alpha 5系列(lie)，右邊是 w系列(lie)，它(ta)們右上方是兩臺變頻器(qi)

第二天早上(shang)，我(wo)用數(shu)據(ju)線(xian)(已經裝好驅(qu)動(dong)(dong)(dong))將(jiang)舊伺服(fu)(fu)的參(can)數(shu)文件(jian)下載到電(dian)腦上(shang)，使(shi)用富(fu)士伺服(fu)(fu)軟件(jian)ALPHA5 Series Loader轉(zhuan)(zhuan)換為新(xin)(xin)伺服(fu)(fu)的參(can)數(shu)文件(jian)。仔細查看了一(yi)下參(can)數(shu)文件(jian)內容，然(ran)后全部上(shang)傳到新(xin)(xin)的伺服(fu)(fu)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)器，將(jiang)Pa3-34“轉(zhuan)(zhuan)矩指令偏置”參(can)數(shu)設定為400，ok搞定。斷電(dian)重新(xin)(xin)上(shang)電(dian)，在伺服(fu)(fu)屏(七段LED四位數(shu)顯屏)上(shang)試運(yun)行模式(shi)下JOG點動(dong)(dong)(dong)正反(fan)轉(zhuan)(zhuan)，機器旁邊的電(dian)工師傅說動(dong)(dong)(dong)了動(dong)(dong)(dong)了，ok伺服(fu)(fu)系(xi)統安裝基本搞定了(如下圖2)。

圖2.

但(dan)問題(ti)來(lai)了：電機(ji)(ji)裝(zhuang)到機(ji)(ji)器上(shang)，機(ji)(ji)器旁(pang)邊美國AB的觸摸屏(ping)(ping)上(shang)，搬(ban)箱機(ji)(ji)夾(jia)臂操作控制該軸(zhou)加緊和松開兩個按鈕(如(ru)下(xia)圖3)，怎么摁富士(shi)伺服(fu)電機(ji)(ji)都沒有反應(ying)。即使(shi)我(wo)們(men)用扎帶把煙箱到位接(jie)近(jin)開關綁好使(shi)之(zhi)閉合，按鈕仍然沒有反應(ying)，伺服(fu)屏(ping)(ping)JOG控制電機(ji)(ji)正常。

圖3.AB的(de)觸摸屏(ping)

這(zhe)(zhe)時(shi)候，我首(shou)先想(xiang)到的是(shi)伺服(fu)參(can)(can)數(shu)沒(mei)有(you)設定好，可(ke)惜由于我經驗(yan)不足，僅(jin)改動(dong)參(can)(can)數(shu)并(bing)沒(mei)有(you)解決這(zhe)(zhe)個(ge)問(wen)題，這(zhe)(zhe)樣搞了一天沒(mei)有(you)結(jie)果(guo)，我認為可(ke)能是(shi)控制(zhi)線(xian)路的問(wen)題。(改參(can)(can)數(shu)，如(ru)下圖(tu)4)

圖4.

第三天，真是屋漏偏(pian)逢夜(ye)雨(yu)，卷煙廠的(de)(de)一(yi)個控制柜內的(de)(de)變(bian)頻器(qi)故(gu)障，所有人(ren)都去那(nei)邊幫忙了。我就這(zhe)樣只能在(zai)一(yi)沒有圖紙(zhi)，二(er)不了解(jie)設備(bei)控制和工藝流(liu)程(cheng)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，獨(du)自(zi)查找(zhao)問題。我把重點放在(zai)伺服(fu)CN1接口，因為(wei)這(zhe)是伺服(fu)與AB plc之間的(de)(de)控制電纜，把那(nei)個26針的(de)(de)cn1接頭打開(kai)(如下圖5)。

圖5.

對(dui)照接(jie)(jie)線(xian)圖(tu)一看(kan)(如下圖(tu)6)，我(wo)不由得松了一口(kou)氣。只(zhi)有(you)(you)十根(gen)線(xian)：兩根(gen)屏(ping)蔽(bi)線(xian)(接(jie)(jie)到plc的AO模塊)，兩根(gen)直流電源線(xian)，5根(gen)cont和(he)1根(gen)out1數字量控(kong)制線(xian)。換句話說(shuo)，PLC通過(guo)數字量和(he)模擬量控(kong)制伺(si)服，沒(mei)有(you)(you)脈沖(chong)沒(mei)有(you)(you)通訊(xun)，這就簡單了。

圖6.

本來(lai)在一(yi)般的情況下(xia)，排(pai)除線(xian)路故障是應該通(tong)過別人在AB 觸摸(mo)屏一(yi)側點(dian)按(an)上(shang)面的按(an)鈕，另外(wai)一(yi)人在控制柜(ju)一(yi)側觀察PLC模(mo)塊(kuai)的對應點(dian)位指示燈亮滅(mie)來(lai)查排(pai)線(xian)路問題。但是現場只有我(wo)一(yi)個(ge)(ge)人，偶爾有人路過，只能(neng)幫一(yi)下(xia)手(shou)，這(zhe)樣我(wo)找到了(le)模(mo)擬量(liang)輸出模(mo)塊(kuai)上(shang)的一(yi)個(ge)(ge)通(tong)道。燈亮時萬用表量(liang)兩點(dian)直流電(dian)壓5v，說明模(mo)擬量(liang)輸出正常，剩下(xia)的6個(ge)(ge)數字量(liang)只能(neng)在控制柜(ju)順藤(teng)摸(mo)瓜(gua)地找。等我(wo)找完正好就下(xia)班(ban)了(le)，只好明天再說了(le)。

第四(si)天，電腦連接到伺服，打(da)開伺服軟件進入在線監控，發現(xian)cont1燈亮，而cont3、4的燈不亮(如(ru)下圖(tu)7)，說明正反轉的信(xin)號(hao)沒有到伺服這一(yi)側。

圖7.

我咨詢了(le)微信(xin)群(qun)里的賈工(gong)，確定了(le)果然(ran)是線路(lu)的問題(ti)。我的目光再次轉移到(dao)AB plc的輸出模塊(kuai)上，眼前這(zhe)款Logix 5561是AB公司很早的一個產(chan)品，它的外觀比較特別(如下圖8，可惜該圖上模塊(kuai)面板沒有打開)。

圖8.

雖然數(shu)字量輸(shu)出模(mo)(mo)塊(kuai)看上(shang)去有32個(ge)點(dian)位(wei)，分奇偶兩列垂直排列，但是(shi)輸(shu)出只接了(le)奇數(shu)這列13579···，而偶數(shu)這列2468··· 是(shi)用(yong)跳線全部串聯(lian)在一起，與藍線直流(liu)電(dian)源負短接(這樣(yang)看來(lai)這個(ge)輸(shu)出模(mo)(mo)塊(kuai)應該只有16個(ge)輸(shu)出點(dian))。我(wo)用(yong)萬用(yong)表量它(ta)們與com公共端的通斷，發現8與10點(dian)斷開(kai)了(le)。這下問題找到了(le)，應該就是(shi)這里引起的，短接8與10兩個(ge)點(dian)，重新上(shang)電(dian)。當我(wo)摁住(zhu)觸摸屏上(shang)加(jia)緊(jin)和松開(kai)兩個(ge)按鈕時(shi)，伺(si)服電(dian)機(ji)發出了(le)嗡(weng)嗡(weng)的轉動聲，終于搞定了(le)!

總結一下(xia)(xia)，此次調(diao)試(shi)過(guo)程涉及的(de)軟硬件(jian)及操作(zuo)系統見下(xia)(xia)表(如下(xia)(xia)附表1)，由于是(shi)升級調(diao)試(shi)，參(can)數(shu)都是(shi)由舊(jiu)的(de)參(can)數(shu)文件(jian)直(zhi)接轉(zhuan)換為新的(de)參(can)數(shu)文件(jian)后導入(ru)到新的(de)伺服(fu)，僅(jin)有一個(ge)Pa3-34“轉(zhuan)矩(ju)指(zhi)令偏置”參(can)數(shu)需要根(gen)據實際的(de)伺服(fu)控制(zhi)行(xing)程進行(xing)調(diao)整。

附表1.

雖然這次調試不太順利，但是有弊也有利。我利用晚上休息翻查了伺服產品手冊，了解了什么是偏置，增益，控制模式設置，伺服控制接線等等，也接觸了久違的AB這樣大品牌的產品。最后，我覺得富士伺服電機的安(an)裝(zhuang)調試，主要包括三(san)個方面：控(kong)制線路、伺服參數設定、PLC程序(xu)，這三(san)方面息息相關，牽一發(fa)而動全身。

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