對于象龍門銑床這樣的大型機械，需要用兩個電機同時推動橫梁或工作臺，因此要求這兩個電機完全同步的工作，在數(shù)控系統(tǒng)中，這一功能稱為＂伺服同期＂．三菱數(shù)控系統(tǒng)具有此功能，筆者最近采用三菱m64s系統(tǒng)＋mds-r-v型驅動器配備在某客戶的中型龍門銑上，采用了＂伺服同期＂功能，構成了半閉環(huán)系統(tǒng)，取得加工良好效果。

1.伺服同期功能的實現(xiàn)

圖１. 編制伺服同期運行的程序

要實現(xiàn)伺服同期功能，必須在plc梯形圖上編制相關程序：

在三菱m64cnc的接口中，r435是一確定伺服同期功能的數(shù)據(jù)寄存器．對r435設定不同的數(shù)值，可以指定任意兩軸進入＂伺服同期＂模式．本文中指定第１軸和第４軸同期．第１軸為基準軸（x）,第４軸為從動軸（a）.

修正模式在調(diào)試初期經(jīng)常用到．對于半閉環(huán)系統(tǒng)，當機械精度影響到兩軸不平衡時，會引起＂同期誤差過大＂報警，這時必須進入＂修正模式＂，對其中某一軸進行調(diào)整．在＂修正模式＂下，只能用＂手輪模式＂進行操作.修正模式的接口是――y22a.

圖2

2.相關的參數(shù)

參數(shù)＃1068————————-該參數(shù)指定＂從動軸的軸號＂．（必須在基準軸名下設置）

參數(shù)#2024——————————設定同期誤差值（只在基準軸名下設置）

圖3

３．原點的設置

對伺服同期的兩伺服軸，其原點設置究竟該兩軸分別設置原點還是只設置一個原點？從理論上來說當然應該每一軸各自設置原點．但從實際來看，兩裝在龍門銑床的橫梁兩端，在運行過程中，由于機械精度誤差的影響，當某1軸的實際運行距離超前或落后另１軸２ｍｍ時，就會引起其中１軸的報警（電流過大）。

而如果每一軸分別設置原點，將給兩個原點開關的安裝，調(diào)整帶來極大的困難．而且對于龍門銑，兩伺服軸同時進退運動，其中１軸到達機床原點位置，另１軸到達的位置也可視為其原點位置．兩軸的行程誤差只要超過某一值就會產(chǎn)生＂（電流過大）＂報警．所以不會產(chǎn)生某１軸＂虛假回原點＂的問題。

因此在實際調(diào)試過程中，對兩伺服同期軸只設置了一個原點信號，將該原點信號設置在基準軸一邊。

4. 回原點過程中遇到的問題

即使只設置了一個原點，在執(zhí)行回原點操作時仍然出現(xiàn)下列情況：當基準軸回到原點后，從動軸屢屢出現(xiàn)＂（電流過大）＂報警．無法完成兩個軸同時回原點的操作．當然也就無法進入自動狀態(tài)。

啟動伺服同期功能后，在點動操作和手輪操作時，由于機械安裝和絲桿精度的影響，每每只運行３０――５０ｍｍ，就會出現(xiàn)＂（電流過大）＂報警．現(xiàn)場調(diào)試時解決的辦法是將參數(shù)＃2213（電流限制值）調(diào)大（最大值是靜態(tài)額定電流的500%）.但如果該參數(shù)過大．有可能損害機械系統(tǒng)，特別是對新裝配的機床而言，應該謹慎的調(diào)整＃2213參數(shù)．根本的解決之道是在回原點操作完成后，馬上執(zhí)行機械精度誤差補償.使精度和實際精度相一致。

但是，現(xiàn)在連回原點都遇到了問題……….

在顯示屏上仔細觀察，回原點的過程的報警現(xiàn)象是這樣發(fā)生的：當基準軸（x）回到原點后，從動軸（a）繼續(xù)運行１．６――１．８ｍｍ后發(fā)生報警.這說明兩軸的電氣原點之差至少達到２－３ｍｍ。

在仔細分析了回原點的各個參數(shù)后，可以看到參數(shù)＃2028（柵罩量），＃2027（原點偏移量）最為關鍵．其中參數(shù)#2027（原點偏移量）指＂電氣原點到實際原點之間的距離＂．現(xiàn)在兩個軸之間的原點存在偏差．通過調(diào)整參數(shù)#2027,可以使其達到一致．參數(shù)＃2027的單位是1/1000 ｍｍ．設置基準軸（ｘ）的＃2027=3000, 再進行回原點操作，果然兩軸同時回原點完成．證明以上的分析是對的。

圖４

為了使兩軸的原點達到相對的一致．利用顯示器上的＂伺服監(jiān)視＂畫面，監(jiān)視基準軸（ｘ）的電流值，反復調(diào)節(jié)參數(shù)＃2027,當基準軸（ｘ）的電流值＜20%時，可以認為達到基本要求了。

5. 機械精度誤差的補償

對于伺服同期的雙驅動系統(tǒng)，在完成回原點操作后必須立即進行＂機械精度誤差的補償＂，很明顯，如果不做＂機械精度誤差的補償＂，由于機械誤差的原因，會經(jīng)常引起＂電流過大＂報警．這可以認為是一次初期補償，待磨合后，應該再進行一次補償。

6. 軟極限引起的問題

伺服同期的雙驅動系統(tǒng)在運行中遇到的另一問題是當其中一軸運行到軟限位時，一軸停止，另一軸繼續(xù)運行，又產(chǎn)生＂電流過大＂報警．（雖然兩軸設定的軟限位數(shù)值相同．）．這種情況顯然是機械精度累積誤差引起．一旦產(chǎn)生報警，必須用手輪模式對報警軸進行調(diào)節(jié)．這對于操作工來說很麻煩．如何避免這種情況呢？

一個辦法是加裝一硬開關，用該信號切斷自動和手動運行．但這會增加故障點。

另一辦法是用ddb功能在軟極限前取一點，用該信號切斷自動和手動運行．這個辦法不增加成本和故障點．方法如下：

圖５. ddb功能的實現(xiàn)

將讀出的第１軸和第４軸當前位置數(shù)據(jù)（d200/d204）與軟極限前的一固定點做比較．當?shù)冢陛S和第４軸當前位置超過該固定點位置時，即切斷自動和手動運行．避免了機械碰上軟極限．相當于又加上一道保護。

經(jīng)過以上處理，兩同期軸能夠正常停止．沒有報警出現(xiàn)。

這也是解決機械累積誤差的一個有效辦法。