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G120基本定位四种常见故障排除方法

上海邑斯自动化科技有限公司

2022/12/14 13:46:35

G120变频器EPOS功能是指变频器中集成的基本定位器(EPOS)和轴的位置闭环控制。其中轴是变频器、电机、和被驱动机械设备的总称;基本定位器可以计算轴的运行特性,使轴按照客户要求的特性、以时间*佳的方式移动到目标位置。

 

G120变频器的EPOS功能特别适用于需要完成简单定位任务的设备。定位速度快,性价比高,目前在立体仓储行业中被广泛应用,主要用于驱动堆垛机、穿梭车以及升降机等设备。

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G120 EPOS 常见故障

 

在初次使用G120变频器的EPOS功能时,客户经常会发出疑问,“为什么用G120变频器的EPOS功能时,参数刚设置完就报故障?电机刚刚运行就报故障?设备停车还会报故障?”面对这些故障时应该如何处理呢?这就需要了解变频器的功能原理、了解设备的性能,根据现场实际情况对变频器参数做出相应的修改,对设备进行相应的调整。下面以一次立体仓储中堆垛机的调试为案例,咱们聊聊。

 

2.1 F7453故障

 

堆垛机的行走部分通常会使用G120变频器的EPOS功能进行定位控制,在电机侧配一个增量编码器作为电机转速反馈,在负载侧配一个激光测距作为轴的位置反馈。但是在该案例中由于特殊原因,客户配置了一个增量编码器作为位置反馈,配置好后变频器报故障F7453,那么应该如何处理呢?F7453故障是指位置实际值处理出错,出现该故障的可能原因有:

  • 编码器接线错误

  • 编码器损坏

  • 编码器配置错误

 

在本案例中,检查编码器没有损坏,编码器接线没有问题。接下来对编码器的配置进行检查。伴随故障F7453出现的还有报警A7565,即编码器故障。故障值为405,此时编码器状态字r481[0].15置1,说明编码器数据组报错,出错参数为p405。检查发现HTL增量编码器配置了位置跟踪,造成编码器状态字报错,最终没有位置实际值。取消位置跟踪后,A7565报警消除,故障F7453复位。

 

2.2 F7452故障

 

位置实际值正常后,先以纯速度模式运行变频器,没有问题,设备按照给定速度运行。准备对设备进行相对定位运行时,变频器刚开始运行就报故障F7452,这是为什么呢?

首先看一下F7452的故障原理:定位期间,位置设定值和位置实际值的偏差是跟随误差,跟随误差超过公差值后(p2546),变频器报故障F7452。如果将公差设置为0,那么跟随误差监控功能关闭。

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图2 跟随误差监控

 

由此可见,在定位过程中,位置设定值曲线增加过快、或者位置实际值曲线增加太慢都会造成跟随误差越来越大,最终报故障F7452,实际运行曲线如图3所示。

 

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图3 优化前曲线

 

此时首先可以做的工作是,在变频器中速度、电流、转矩均在限幅以下的条件下,尽量降低EPOS定位控制器的设定特性,进而减小设定值曲线和实际值曲线的偏差。具体做法如下:

  • 减小轴线速度上限p2571,使得电机转速在额定转速以下。

  • 减小轴加/减速度,p2572/p2573,使得电机电流和转矩在相应限幅值以下。

  • 增加制动电阻,提高变频器的制动能力等。

降低曲线特性后,实际运行曲线如图4所示。

 

 

 

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图4 优化后曲线

 

降低了轴的特性以后,有效的减小了轴在定位过程中的跟随误差,再次执行相对定位时,变频器没有再报故障F7452。

 

除此之外,为了减小跟随误差,还可以采取以下措施:

  • 设置位置环预控(p2534),减小轴启动时的跟随误差;

  • 调整位置环比例,增加位置实际值跟随特性;

  • 检查位置环编码器值是否出现突变(如激光测距被遮挡),编码器损坏,编码器位置值反向(p410取反);

  • 检查电机是否堵转,检查机械设备。

  • 默认的公差值过小,根据实际情况放大公差值(p2546);

 

2.3 F7450/F7451故障

 

轴在运行过程中有效的减小了跟随误差后,可以完成各种相对、绝对定位任务,但是在到达目标位置、或者到达目标位置附近时,变频器经常会报故障F7450/F7451,这又是为什么呢?

 

还是先看一下故障原因,F7450为位置环静态窗口监控故障,F7451为位置环定位窗口监控故障。在定位期间一旦位置设定值不再改变,变频器开始监控位置实际值,如果轴在静态监控时间p2543的时间内还没有进入目标位置的±p2542范围内(即静态窗口),变频器便输出故障F07450;同理,如果轴在定位监控时间p2545的时间内还没有进入目标位置的±p2544范围内(即定位窗口),变频器便输出故障F07451;一旦位置实际值到达定位窗口的范围内,变频器便输出位置到达信号。这里面规定,静态窗口需大于定位窗口,静态监控时间需小于定位监控时间。

 

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图5 静态监控和定位监控

 

由此可见,F7450/F7451故障同样是由位置实际值曲线与位置设定值曲线跟随不好造成的。那么首先要做的还是减小跟随误差,方法与F7452故障处理方法相同,这里就不再赘述。当然,也可以选择放大静态窗口和定位窗口,但是需要注意的是定位窗口的大小需要根据定位精度来设置,不能盲目的改大。

除了位置设定值和位置实际值的差值以外,F7450/F7451故障的原因还有一个是监控时间,可以适当增加静态监控时间和定位监控时间,即允许轴以稍长的时间完成定位任务,避免出现故障F7450/F7451。

另外,在变频器使能后,但轴未运行时(即没有定位任务时),如果轴移动,变频器也会报故障F7450。

由于在处理故障F7452时已经有效地降低了跟随误差,所以,在本案例中只是增加了静态监控时间和定位监控时间,最终变频器没有再报F7450/F745故障。

最终,下优化后的曲线如图6所示。

 

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图6 最终实际曲线

 

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总结

 

 

 


 

无论是什么故障,在处理时我们需要做的就是了解变频器故障的原理、了解设备的性能,根据现场实际情况对变频器参数做出相应的修改,对设备进行相应的调整。这样在使用G120变频器EPOS功能时,遇到的种种问题都会有理可循、有据可查。

 

 

 

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