ANALYZER進行運動控制項目選型

StePByStep使用MOTIONANALYZER進行運動控制工程選型Revision:1.1GOTC李金賢羅克韋爾自動化(中國)目錄1Step1:啟動MotionAnalyzer32Step2:選定驅(qū)動器的產(chǎn)品系列(productfamily)33Step3:進入運動參數(shù)輸入54Step4:軸根本參數(shù)設定65Step5:運動曲線的編輯76Step6:機械參數(shù)設定157Step7:傳動參數(shù)設定198Step8:開始選型209Step9:選型完成2810Step10:產(chǎn)生最終的報表32Step1:啟動MotionAnalyzer如果您已經(jīng)完成了MotionAnalyzer的安裝，您可以在Windows的開始菜單啟動motionanalyzer.Step2:選定驅(qū)動器的產(chǎn)品系列(productfamily)完成啟動MA后，默認的界面如以下圖：如果你的MA界面變成以下界面：表示你處于“經(jīng)驗式〞選型模式，這種選型模式是根據(jù)電機的轉(zhuǎn)速、扭拒以及功率等進行型號選定。如果你需要進入“數(shù)據(jù)分析式〞選型模式，你可以點擊以下圖紅框所示的按鈕。進入了“數(shù)據(jù)分析式〞選型模式，我們先確定使用哪一種驅(qū)動器產(chǎn)品系列，在以下圖中鼠標左鍵點擊productfamily右邊的以下框，選定我們要選型的驅(qū)動器產(chǎn)品系列。可以看到MA不僅可以在伺服驅(qū)動器當中進行選型，也可以在變頻器系列的產(chǎn)品中進行選型。Step3:進入運動參數(shù)輸入入以下圖紅色框所示按鈕，鼠標左鍵點擊進入。將會進入以下界面：我們以下將逐項解釋每個頁面將會涉及哪些選項的設定：Step4:軸根本參數(shù)設定在“AxisSetup〞頁面，有以下參數(shù)需要進行配置：〔請看中文解釋〕我們必須進行設定的參數(shù)有：直線還是旋轉(zhuǎn)的運動；電壓是單相的還是三相；電壓大小是多少；其他的一般都不需要進行設定〔使用默認的即可〕。Step5:運動曲線的編輯鼠標左鍵點擊將進入運動曲線編輯頁面如下：如上圖所示，點擊按鈕進入運動曲線編輯，如以下圖畫面表示正在進入運動曲線編輯畫面：進入后將彈出新的窗口：以下窗口是默認的窗口，相關參數(shù)以及曲線都是默認的。如下圖點擊按鈕進入更多的參數(shù)配置畫面〔畢竟常常我們的運動曲線不會太簡單嘛！如果你的運動曲線確實是很簡單只要求在多長時間之內(nèi)運動多長的距離那就不必要進入更多參數(shù)配置頁面〕鼠標左鍵點擊后將出現(xiàn)以下畫面：下面對該畫面的每一個參數(shù)以及如何編輯運動曲線進行詳細的說明。注意:使用了S型曲線確實有利于運動過程的平滑性，但是這是以犧牲加減速時間為代價的。對于某些運動沒有必要設置那么大〔也就是把加加速變大〕的S型曲線。為什么右邊的窗口只有顯示速度曲線呢？其實只要你點擊相關的按鈕，就可以將其他的曲線顯示或者隱藏起來。如果需要添加多一段運動曲線怎么辦?。坎诲e，我們的運動曲線一般不會那么簡單。下面介紹如何添加各種曲線。以上介紹的曲線是屬于Index式的位移運動曲線，也就是在多長時間之內(nèi)要運動多長的距離。往往我們還需要一些其他的運動方式的曲線，例如：在多長時間之內(nèi)到達多大的運動速度，或者在多長位移之內(nèi)到達多大的運動速度，保持當前運動速度多長時間或者多長距離，在多長時間之內(nèi)停下來……等等一系列的運動模式。好吧！我們先把之前的運動曲線刪除。如何刪除呢？很簡單，鼠標右鍵點擊該曲線段，然后在彈出的菜單中選擇Delete就可以了。刪除完后就會變成以下的畫面。任何曲線都沒有了！好吧！我們開始介紹各種曲線的添加吧。請看以下圖鼠標左鍵點擊相關的按鈕。一般，我們最常用的就是BasicSegment的運動曲線，我們以下只對這三種常用曲線進行詳細的講述。首先是Accel/Decel曲線，也就是加速或者減速曲線段。如果你選中添加該類型的曲線將出現(xiàn)以下參數(shù)需要配置。其實還可以更加靈活的！大家看到的下拉框了吧？也就是有其他的選擇，我們逐項選擇試試看有什么不同吧。以下編輯運動曲線時請注意?。?！每個運動過程都必須是在實際運行過程中最惡劣的情況！否那么會影響選型的準確性！〔1〕選擇〔時間-位移〕將出現(xiàn)以下參數(shù)需要配置。就如上面配置的參數(shù)，在1秒之內(nèi)要完成100毫米的位移的運動，其中加加速度為0，也就是加速度保持不變，勻加速過程，你也可以點擊通過進行加加速度的設置?！?〕選擇(時間-速度)將出現(xiàn)以下參數(shù)需要配置。就如上面配置的參數(shù)，在1秒之內(nèi)要到達100毫米/毫秒的運動速度，其中加加速度為0，也就是加速度保持不變，勻加速過程，你也可以點擊通過進行加加速度的設置?！?〕選擇(時間-加速度)將出現(xiàn)以下參數(shù)需要配置。就如上面配置的參數(shù)，以100毫米/毫秒^2的加速度運動1秒時間，其中加加速度為0，也就是加速度保持不變，勻加速過程，你也可以點擊通過進行加加速度的設置。〔4〕選擇(位移-速度)將出現(xiàn)以下參數(shù)需要配置。就如上面配置的參數(shù)，在100毫米的位移以內(nèi)到達100毫米/毫秒的運動速度，其中加加速度為0，也就是加速度保持不變，勻加速過程，你也可以點擊通過進行加加速度的設置?！?〕選擇(位移-加速度)將出現(xiàn)以下參數(shù)需要配置。就如上面配置的參數(shù)，以100毫米/毫秒^2的加速度運動100毫米的位移，其中加加速度為0，也就是加速度保持不變，勻加速過程，你也可以點擊通過進行加加速度的設置。〔6〕選擇(速度-加速度)將出現(xiàn)以下參數(shù)需要配置。就如上面配置的參數(shù)，以100毫米/毫秒^2的加速度運動到速度為100毫米/毫秒(不管位移)，其中加加速度為0，也就是加速度保持不變，勻加速過程，你也可以點擊通過進行加加速度的設置。加減速過程就介紹到這里先，如果有任何疑問我們再進行更加詳細的交流。下面開始介紹保持原有速度運動的過程。我們繼續(xù)上面的最后的曲線，看以下圖，選擇相關菜單及按鈕。選擇保持當前速度的運動曲線后，將會出現(xiàn)以上頁面的參數(shù)需要配置。因為之前的運動速度是100mm/sec，所以我們只能配置在保持該運動速度下要運動多大的位移還是多長的時間。也就是你可以選擇〔保持之前的速度運動50mm〕或者選擇〔保持之前的速度運動0.5sec〕。這里請注意了，如果之前是靜止狀態(tài)〔速度為0〕，在這種運動曲線的編輯中只有Time模式可以選擇〔很簡單，你可以保持速度為0運動一定的位移嗎？絕對是不行的嘛！〕，也就是你只能選擇停止多長的時間。還有最后一種根本的運動曲線，也就是Index位移模式的運動曲線。一般該曲線用于在多長時間運動多少距離。看以下圖，選擇相關菜單及按鈕。選擇之后會出現(xiàn)以上圖中的頁面的配置參數(shù)，關于這一局部的介紹在前面已經(jīng)描述過。根據(jù)我們上面的編輯曲線最后我們可以看到我們的運動曲線圖如下：當你的鼠標在運動曲線上移動的時候，你會在左邊的按鈕中看到相關的數(shù)據(jù)，位置、速度、加速度等等。注意：有一點需要提到的是，在某些應用里面，有可能在幾個運動狀態(tài)中，每個運動狀態(tài)所帶的負載是不同的，你在編輯曲線的時候其實是可以設定各段曲線的負載的。只要你在編輯該段曲線的時候，把鼠標移動到左邊的圖標〔如以下圖〕，這時就會出現(xiàn)相關的設定：需要提醒的是，當你在該段曲線設定了負載后，那么在該段曲線中，電機總的負載就會等于曲線中設定的曲線與“機械參數(shù)設定〞中設定的負載的總量！編輯完曲線后你可以點擊右下角的按鈕。就會在之前的畫面中出現(xiàn)：這就是我們的運動速度曲線！Step6:機械參數(shù)設定點擊按鈕，進入以下頁面進行參數(shù)設定。因為我們選擇的是線性運動〔不是旋轉(zhuǎn)運動〕，所以你看到的關于負載的情況的參數(shù)主要與質(zhì)量、外作用力、摩擦系數(shù)等有關。關于負載的參數(shù)主要有如下：一般，在實際應用過程中，負載所受的外作用力為0，負載與接觸面的摩擦系數(shù)設置為0〔忽略摩擦力〕，負載水平放置，我們只要填負載的總質(zhì)量即可〔例如我們在上面的參數(shù)設定中設置為1.5kg〕。設定好負載的相關參數(shù)后，還需要對傳動類型進行配置。在以下框中，可以看出，主要有這四種傳動類型。分別是：帶傳動；絲桿傳動；鏈傳動；齒條傳動?！?〕帶傳動的參數(shù)配置：一般，我們是不知道驅(qū)動輪、惰輪的慣量的〔也許機械設計的同志們可以告訴你這個值，那樣你是非常地幸運了！〕。所以我們需要使用MA自帶的慣量計算工具去完成。點擊這個類似于計算器的按鈕，將出現(xiàn)以下界面。該界面是用于計算滾輪〔驅(qū)動輪或者惰輪〕的慣量的。主要設定有：首先是類型(Type)，在下拉框中，你可以選擇空心的或者實心的或者是由SOLIDWORKS文件中導入的。如果是實心的，那么我們需要配置以下畫面的數(shù)據(jù)。如果是空心的，那么我們需要配置以下畫面的數(shù)據(jù)。如果是SOLIDWORKS文件中導入，那么將選擇相關的SOLIDWORKS文件即可。具體還需要配置，更加詳細的說明下一版本再繼續(xù)詳細說明。當計算好了慣量后，你可以點擊右下角的按鈕，返回之前的畫面，至此就完成了帶傳動的參數(shù)配置?！?〕絲桿傳動的參數(shù)配置：慣量的計算與前面所述相同方法?！?〕鏈傳動的參數(shù)配置與帶傳動的參數(shù)配置類似，不再進行描述?！?〕齒條傳動的參數(shù)配置：至此，已經(jīng)完成了機械參數(shù)的配置。下面介紹傳動裝置的配置。Step7:傳動參數(shù)設定點擊可以進入傳動配置，例如以下畫面：可見，可以配置兩級傳動。每一級傳動通過下拉框可以選擇各種減速方式，帶輪減速方式選擇帶輪傳動方式，將出現(xiàn)以下畫面的參數(shù)配置。

點擊按鈕后，進入計算畫面：其他的傳動方式都類似，主要是以下參數(shù)的配置：

一般，我們會將電機端的慣量忽略〔設置為0〕，將電機端的摩擦力也忽略〔設置為0〕，將傳動效率設置為90％～99％。主要是設置傳動比！配置好以上所有參數(shù)以后，就可以開始選型了！Step8:開始選型點擊按鈕，就可以進入選型頁面了！在該頁面你可以先選定電機的產(chǎn)品系列，點擊按鈕就就會彈出以下對話框：你希望從什么系列的電機中進行選型你就可以將該系列打上勾。然后點擊OK進行確認。然后再點擊按鈕進行更加詳細的產(chǎn)品系列選定。選定完后，可以點擊按鈕進行產(chǎn)品查找選型。〔正在選型的進度條〕當系統(tǒng)選型完成后，會多了2個頁面出來，請看：在頁面中主要顯示解決方案的情況：該表的主要參數(shù)如下：我們對某些參數(shù)逐項進行說明：該值是表示根據(jù)負載情況及其運動曲線的要求再結合當前的選型的一個總體性能如何。該值表示應用的平均功率占電機的額定功率的百分比。該值表示電機的溫升情況。該值表示應用的最大扭拒占電機峰值扭拒的百分比。本錢因素，該值只有相對的比擬作用。該值表示應用的最大速度占電機的最高轉(zhuǎn)速的百分比。該值是慣量比，表示負載的慣量與電機的慣量的比值，越小越好〔但是越小本錢肯定越高我們推薦慣量比在10以下比擬好〕。該值表示應用的平均電流占驅(qū)動的額定電流的百分比。該值表示應用的最大電流占驅(qū)動的峰值電流百分比。表示應用需要的BUS總線電流占驅(qū)動能夠提供的總線電流的百分比。表示驅(qū)動所占的底板槽數(shù)是多少〔一般是1或者是2〕如果我們根據(jù)慣量比以及本錢因素，選定某一個解決方案。在以上頁面中，點擊按鈕，將進入解決方案數(shù)據(jù)詳細分析頁面。該頁面可以查看的數(shù)據(jù)較多，我們不再一一詳細說明，在下一個版本的資料中我們再進行詳細分析。至此，電機和驅(qū)動器的選型已經(jīng)完成，如果你還需要選附件或者是其他配置，你需要點擊這個按鈕進入以下頁面：將進入一步一步的其他選項的配置。主要有如下：點擊后：此時再點擊就能添加多一個軸。然后就可以根據(jù)以上所述進入新軸的選型。我們將進行旋轉(zhuǎn)型軸的選型：至于運動曲線的編輯與上面所述相同，只是這里使用的單位視rev，之前使用的是mm。機械參數(shù)的計算比擬簡單，慣量的計算與之前所述相同。傳動裝置配置與之前的相同。其他的都與上述線性運動的相同。Step9:選型完成完成了2個軸的選型后，返回系統(tǒng)視圖如下：也許你注意到顯示一個不正常的圖標〔不是綠色的打勾嘛〕。沒錯！你需要點擊這個圖標進行電源計算與附件選型。進入頁面：點擊按鈕電源方面的分析曲線：能量方面的分