STEPBYSTEP使用MOTIONANALYZER进行运动控制项目选型

1STEPBYSTEP使用MOTIONANALYZER进行运动控制项目选型REVISION:1.1GOTC李金贤罗克韦尔自动化(中国)有限公司2目录1Step1:启动MotionAnalyzer.....................................32Step2:选定驱动器的产品系列(productfamily)....................33Step3:进入运动参数输入........................................54Step4:轴基本参数设定..........................................65Step5:运动曲线的编辑..........................................76Step6:机械参数设定...........................................157Step7:传动参数设定...........................................198Step8:开始选型...............................................209Step9:选型完成...............................................2810Step10:产生最终的报表......................................3231Step1:启动MotionAnalyzer如果您已经完成了MOTIONANALYZER的安装，您可以在WINDOWS的开始菜单启动MOTIONANALYZER.2Step2:选定驱动器的产品系列(productfamily)完成启动MA后，默认的界面如下图：如果你的MA界面变成以下界面：4表示你处于“经验式”选型模式，这种选型模式是根据电机的转速、扭拒以及功率等进行型号选定。如果你需要进入“数据分析式”选型模式，你可以点击下图红框所示的按钮。进入了“数据分析式”选型模式，我们先确定使用哪一种驱动器产品系列，在下图中鼠标左键点击PRODUCTFAMILY右边的下列框，选定我们要选型的驱动器产品系列。可以看到MA不仅可以在伺服驱动器当中进行选型，也可以在变频器系列的产品中进行选型。53Step3:进入运动参数输入入下图红色框所示按钮，鼠标左键点击进入。将会进入以下界面：6我们以下将逐项解释每个页面将会涉及哪些选项的设定：4Step4:轴基本参数设定在“AxisSetup”页面，有以下参数需要进行配置：（请看中文解释）7我们必须进行设定的参数有：直线还是旋转的运动；电压是单相的还是三相；电压大小是多少；其他的一般都不需要进行设定（使用默认的即可）。5Step5:运动曲线的编辑鼠标左键点击将进入运动曲线编辑页面如下：如上图所示，点击按钮进入运动曲线编辑，如下图画面表示正在进入运动曲线编辑画面：进入后将弹出新的窗口：以下窗口是默认的窗口，相关参数以及曲线都是默认的。如图所示点击按钮进入更多的参数配置画面（毕竟常常我们的运动曲线不会太简单8嘛！如果你的运动曲线确实是很简单只要求在多长时间之内运动多长的距离那就不必要进入更多参数配置页面）鼠标左键点击后将出现以下画面：下面对该画面的每一个参数以及如何编辑运动曲线进行详细的说明。9注意:使用了S型曲线确实有利于运动过程的平滑性，但是这是以牺牲加减速时间为代价的。对于某些运动没有必要设置那么大（也就是把加加速变大）的S型曲线。为什么右边的窗口只有显示速度曲线呢？其实只要你点击相关的按钮，就可以将其他的曲线显示或者隐藏起来。如果需要添加多一段运动曲线怎么办啊？不错，我们的运动曲线一般不会那么简单。下面介绍如何添加各种曲线。以上介绍的曲线是属于Index式的位移运动曲线，也就是在多长时间之内要运动多长的距离。往往我们还需要一些其他的运动方式的曲线，例如：在多长时间之内达到多大的运动速度，或者在多长位移之内达到多大的运动速度，保持当前运动速度多长时间或者多长距离，在多长时间之内停下来……等等一系列的运动模式。好吧！我们先把之前的运动曲线删除。如何删除呢？很简单，鼠标右键点击该曲线段，然后在弹出的菜单中选择Delete就可以了。删除完后就会变成以下的画面。任何曲线都没有了！10好吧！我们开始介绍各种曲线的添加吧。请看下图鼠标左键点击相关的按钮。一般，我们最常用的就是BasicSegment的运动曲线，我们以下只对这三种常用曲线进行详细的讲述。首先是Accel/Decel曲线，也就是加速或者减速曲线段。如果你选中添加该类型的曲线将出现以下参数需要配置。其实还可以更加灵活的！大家看到的下拉框了11吧？也就是有其他的选择，我们逐项选择试试看有什么不同吧。以下编辑运动曲线时请注意！！！每个运动过程都必须是在实际运行过程中最恶劣的情况！否则会影响选型的准确性！（1）选择（时间-位移）将出现以下参数需要配置。就如上面配置的参数，在1秒之内要完成100毫米的位移的运动，其中加加速度为0，也就是加速度保持不变，匀加速过程，你也可以点击通过进行加加速度的设置。（2）选择(时间-速度)将出现以下参数需要配置。就如上面配置的参数，在1秒之内要达到100毫米/毫秒的运动速度，其中加加速度为0，也就是加速度保持不变，匀加速过程，你也可以点击通过进行加加速度的设置。（3）选择(时间-加速度)将出现以下参数需要配置。12就如上面配置的参数，以100毫米/毫秒^2的加速度运动1秒时间，其中加加速度为0，也就是加速度保持不变，匀加速过程，你也可以点击通过进行加加速度的设置。（4）选择(位移-速度)将出现以下参数需要配置。就如上面配置的参数，在100毫米的位移以内到达100毫米/毫秒的运动速度，其中加加速度为0，也就是加速度保持不变，匀加速过程，你也可以点击通过进行加加速度的设置。（5）选择(位移-加速度)将出现以下参数需要配置。就如上面配置的参数，以100毫米/毫秒^2的加速度运动100毫米的位移，其中加加速度为0，也就是加速度保持不变，匀加速过程，你也可以点击通过进行加加速度的设置。（6）选择(速度-加速度)将出现以下参数需要配置。13就如上面配置的参数，以100毫米/毫秒^2的加速度运动到速度为100毫米/毫秒(不管位移)，其中加加速度为0，也就是加速度保持不变，匀加速过程，你也可以点击通过进行加加速度的设置。加减速过程就介绍到这里先，如果有任何疑问我们再进行更加详细的交流。下面开始介绍保持原有速度运动的过程。我们继续上面的最后的曲线，看下图，选择相关菜单及按钮。选择保持当前速度的运动曲线后，将会出现以上页面的参数需要配置。因为之前的运动速度是100mm/sec，所以我们只能配置在保持该运动速度下要运动多大的位移还是多长的时间。也就是你可以选择（保持之前的速度运动50mm）或者选择（保持之前的速度运动0.5sec）。这里请注意了，如果之前是静止状态（速度为0），在这种运动曲线的编辑中只有Time模式可以选择（很简单，你可以保持速度为0运动一定的位移吗？绝对是不行的嘛！），也就是你只能选择停止多长的时间。还有最后一种基本的运动曲线，也就是Index位移模式的运动曲线。一般该曲线用于在多长时间运动多少距离。看下图，选择相关菜单及按钮。14选择之后会出现以上图中的页面的配置参数，关于这一部分的介绍在前面已经描述过。根据我们上面的编辑曲线最后我们可以看到我们的运动曲线图如下：当你的鼠标在运动曲线上移动的时候，你会在左边的按钮中看到相关的数据，位置、速度、加速度等等。注意：有一点需要提到的是，在某些应用里面，有可能在几个运动状态中，每个运动状态所带的负载是不同的，你在编辑曲线的时候其实是可以设定各段曲线的负载的。只要你在编辑该段曲线的时候，把鼠标移动到左边的图标（如下图），这时就会出现相关的设定：需要提醒的是，当你在该段曲线设定了负载后，那么在该段曲线中，电机总的负载就会等于曲线中设定的曲线与“机械参数设定”中设定的负载的总量！15编辑完曲线后你可以点击右下角的按钮。就会在之前的画面中出现：这就是我们的运动速度曲线！6Step6:机械参数设定点击按钮，进入以下页面进行参数设定。因为我们选择的是线性运动（不是旋转运动），所以你看到的关于负载的情况的参数主要与质量、外作用力、摩擦系数等有关。关于负载的参数主要有如下：16一般，在实际应用过程中，负载所受的外作用力为0，负载与接触面的摩擦系数设置为0（忽略摩擦力），负载水平放置，我们只要填负载的总质量即可（例如我们在上面的参数设定中设置为1.5kg）。设定好负载的相关参数后，还需要对传动类型进行配置。在下列框中，可以看出，主要有这四种传动类型。分别是：带传动；丝杆传动；链传动；齿条传动。（1）带传动的参数配置：一般，我们是不知道驱动轮、惰轮的惯量的（也许机械设计的同志们可以告诉你这个值，那样你是非常地幸运了！）。所以我们需要使用MA自带的惯量计算工具去完成。点击这个类似于计算器的按钮，将出现以下界面。该界面是用于计算滚轮（驱动轮或者惰轮）的惯量的。主要设定有：17首先是类型(Type)，在下拉框中，你可以选择空心的或者实心的或者是由SOLIDWORKS文件中导入的。如果是实心的，那么我们需要配置以下画面的数据。如果是空心的，那么我们需要配置以下画面的数据。18如果是SOLIDWORKS文件中导入，那么将选择相关的SOLIDWORKS文件即可。具体还需要配置，更加详细的说明下一版本再继续详细说明。当计算好了惯量后，你可以点击右下角的按钮，返回之前的画面，至此就完成了带传动的参数配置。（2）丝杆传动的参数配置：惯量的计算与前面所述相同方法。（3）链传动的参数配置与带传动的参数配置类似，不再进行描述。（4）齿条传动的参数配置：19至此，已经完成了机械参数的配置。下面介绍传动装置的配置。7Step7:传动参数设定点击可以进入传动配置，例如以下画面：可见，可以配置两级传动。每一级传动通过下拉框可以选择各种减速方式，（1）带轮减速方式选择带轮传动方式，将出现以下画面的参数配置。点击按钮后，进入计算画面：20（2）其他的传动方式都类似，主要是以下参数的配置：一般，我们会将电机端的惯量忽略（设置为0），将电机端的摩擦力也忽略（设置为0），将传动效率设置为90％～99％。主要是设置传动比！配置好以上所有参数以后，就可以开始选型了！8Step8:开始选型点击按钮，就可以进入选型页面了！21在该页面你可以先选定电机的产品系列，点击按钮就就会弹出以下对话框：你希望从什么系列的电机中进行选型你就可以将该系列打上勾。然后点击OK进行确认。然后再点击按钮进行更加详细的产品系列选定。22选定完后，可以点击按钮进行产品查找选型。（正在选型的进度条）当系统选型完成后，会多了2个页面出来，请看：在页面中主要显示解决方案的情况：该表的主要参数如下：我们对某些参数逐项进行说明：该值是表示根据负载情况及其运动曲线的要求再结合当前的选型的一个总体性能如何。该值表示应用的平均功率占电机的额定功率的百分比。该值表示电机的温升情况。该值表示应用的最大扭拒占电机峰值扭拒的百分比。成本因素，该值只有相对的比较作用。该值表示应用的最大速度占电机的最高转速的百分比。该值是惯量比，表示负载的惯量与电机的惯量的比值，越小越好（但是越小23成本肯定越高我们推荐惯量比在10以下比较好）。该值表示应用的平均电流占驱动的额定电流的百分比。该值表示应用的最大电流占驱动的峰值电流百分比。表示应用需要的BUS总线电流占驱动能够提供的总线电流的百分比。表示驱动所占的底板槽数是多少（一般是1或者是2）如果我们根据惯量比以及成本因素，选定某一个解决方案。在以上页面中，点击按钮，将进入解决方案数据详细分析页面。该页面可以查看的数据较多，我们不再一一详细说明，在下一个版本的资料中我们再进行详细分析。24至此，电机和驱动器的选型已经完成，如果你还需要选附件或者是其他配置，你需要点击这25