Servo Auto-Tuning vs Manuel Ayar: Veichi SD700 ile 5 Dakikada Devreye Alma

Özet: Servo sistemi sahaya takmak fiziksel olarak 20 dakikadır; devreye alıp titremesiz, hızlı ve tekrarlanabilir çalıştırmak 2 saatten 2 güne uzayabilir. İyi planlanmış bir tuning stratejisi bu süreyi 5-15 dakikaya indirir. Bu rehber; Veichi SD700 serisi servo üzerinde otomatik (auto-tuning) ve manuel tuning yöntemlerinin nasıl çalıştığını, hangi senaryoda hangisinin doğru olduğunu, mekanik rezonansı notch filter ile nasıl kaldıracağınızı ve saha testinde hangi 3 grafiği okumanız gerektiğini açıklar.

1. Önce Fizik — Servo Tuning Neden Zordur?

Servo sürücü bir kontrol sistemidir: pozisyon komutunu encoder geri beslemesiyle karşılaştırır, fark (error) kadar motor akımını değiştirir. Bu süreç pozisyon → hız → akım olmak üzere üç iç içe kapalı döngüyle yönetilir:

┌───────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  POZISYON LOOPU   →   HIZ LOOPU   →   AKIM LOOPU   →   MOTOR │
│   (Kp_pos)             (Kp_vel,Ki)    (Kp_cur,Ki)             │
│                                                               │
│  ÇIKIŞ ←────── encoder geri besleme ←──── (motor mili)       │
└───────────────────────────────────────────────────────────────┘

Her üç döngünün de orantılı (P), integral (I) ve bazen türev (D) parametreleri vardır. Doğru ayar üç şeyin dengesini kurar:

• Sertlik (rigidity): Dış kuvvetlere karşı ne kadar hızlı düzelttiği. Yüksek = sert, kesin pozisyon.
• Yanıt hızı (bandwidth): Komuta ne kadar hızlı ulaştığı. Yüksek = kısa yerleşme (settling) süresi.
• Stabilite (damping): Salınım (oscillation) olmaması. Çok yüksek gain = titreme, motor uğuldar.

Bu üçü birbiriyle çelişir: sertliği artırmak isterseniz stabilite azalır. İyi tuning, uygulamaya uygun dengeyi bulmaktır.

2. Tuning’i Zorlaştıran 4 Fiziksel Etken

3. Yük Inertia Oranı — En Kritik Parametre

Veichi SD700 auto-tuning’in başarısı büyük ölçüde yük inertia oranını (Pn103) doğru kestirmeye bağlıdır. Üç yöntem vardır:

3.1. Hesaplama (en doğru, en uzun)

Mekanik parçaların kütle, çap, kol uzunluk bilgilerinden moment of inertia hesaplanır. SolidWorks/Inventor CAD araçları bu değeri verir. Tipik formüller:

• Döner disk: J = (1/2) × m × r²
• Top vida + taşıyıcı: J = m × (p/2π)² (p: adım, m: taşınan kütle)
• Kayış-kasnak: J = J_kasnak + m × r²

3.2. Otomatik tahmin (Veichi SD700 dahili)

SD700’de Fn009 fonksiyonu ile servo birkaç saniye ileri-geri hareket eder, encoder ve akım verisinden inertia’yı hesaplar. Güvenli alan gerekir (±1 tur hareket).

3.3. Deneme-yanılma (en hızlı, ilk devreye almada)

Pn103 = 100 (1:1) ile başla; motor titriyorsa kademeli olarak artır (200, 400, 800 …). Rahat çalıştığı değerde bırak. Profesyonel değil ama pratiktir.

SD700 servo güç/yük eşleşme tavsiye tablosu:

4. Auto-Tuning — Nasıl Çalışır, Ne Zaman Kullanılır?

Veichi SD700’de 3 seviye auto-tuning vardır:

4.1. Bir tıkla tuning — Fn201

Servo kendisi küçük sinyaller gönderir, response ölçer, uygun rigidity tablosundan parametre seti yükler. Süre: ~20 saniye. %70 uygulamada yeterlidir. İdeal kullanım: testte makine serbest dönebiliyor ve yük inertia 10:1 altında.

4.2. Advanced auto-tuning — Fn202

Daha uzun hareket döngüsü ile (motor 2-3 tur) inertia tahmini + rezonans tarama + notch filter otomatik ayarı. Süre: ~2 dakika. İnertia oranı 10:1+ veya rezonans şüphesi olan sistemlerde kullan.

4.3. Adaptive notch filter — Pn408

Sürücü çalışırken sürekli titreşim izler; mekanik rezonans tespit ederse otomatik notch filter uygular. Elle müdahale gerekmez. Önerilen: her SD700 projesinde aktif bırakın.

5. Manuel Tuning — Parametre Parametre Ayar

Veichi SD700 kritik parametreler:

Manuel tuning sırası (önerilen)

1. Inertia’yı doğru gir: Pn103 = doğru değer. Yanlışsa her şey yanlış gider.
2. Rigidity başlangıç seç: Pn200 = 5 (kaba ayar). 1 = yumuşak, 31 = çok sert.
3. Hız halkası kazanç (Kv): Motor boşta iken Pn100’ü yavaşça artır, titreme başlarken %30 geri al.
4. Hız integral (Ti): Statik hatayı (ağırlık altında konum kayması) sıfırlar. Önce Pn101 = 20 ms, yavaşça 10 ms’ye çek. Çok düşük = salınım.
5. Pozisyon halkası kazanç (Kp): Pn102 = Kv × 1/4 kuralı başlangıç için iyi. Aşma (overshoot) varsa azalt.
6. Notch filter: Uğuldama/ıslıklı ses varsa Pn408’i o frekansa ayarla. Fn206 (FFT analiz) frekansı gösterir.
7. Feed-forward (FF): Pozisyon takip hatasını yarıya indirir. Çok yüksek = aşma; tipik %50-80 ile başla.

Öğrenme hilesi — kulakla tuning: Deneyimli servocu tuning yaparken motoru dinler. Temiz, eşit gürültü = iyi. Islıklı/uğultulu = rezonans (notch gerekir). Titreme/vuruntu = Kv çok yüksek. Tembel/geç yanıt = gain çok düşük. Saha eğitimlerimizde bu duygu hızla kazanılır.

6. Mekanik Rezonans ve Notch Filter

Mekanik yapı her zaman bir rezonans frekansına sahiptir — kayış gerginliği, vidalı mil esnekliği, kavrama titreşimi 50-500 Hz arasında bir tepe oluşturur. Servo gain’ini yükseltirken bu frekansta sistem uğuldamaya başlar.

Notch filter, servo çıkış sinyalinden tam bu frekansı çıkaran dar bandlı bir bastırıcıdır. Doğru ayarlandığında:

• Gain’i normalde çıkamayacağınız kadar yüksek tutabilirsiniz
• Uğuldama yok olur
• Yerleşme süresi (settling time) %30-50 düşer

Veichi SD700’de rezonansı nasıl ölçerim?

1. Fn206 fonksiyonunu çalıştır (titreşim analizi — FFT).
2. Sürücü küçük sinüs sinyal enjekte eder, motor tepkisini frekans düzleminde analiz eder.
3. Tepe (peak) görülen frekansı not et — örn. 180 Hz.
4. Pn408 = 180, Pn409 = 0.7 yaz.
5. Gain’i (Pn100) artık güvenle %30-50 yükselt.

7. Veichi SD700 — 5 Dakikada Devreye Alma Rutini

Standart projeler için saha ekibinin hızlı rutini:

DAKIKA 0-1: MEKANİK KONTROL
  - Motor mili kaplini sıkı mı?
  - Yük hareket ettiğinde boşluk < 0.1° mi?
  - Motor kabini topraklı mı?

DAKIKA 1-2: PARAMETRE HAZIRLIK
  - PC yazılımından (SD7-Tool) .vpm parametre dosyasını yükle
  - Encoder tipi doğru mu? (Pn002)
  - Kontrol modu seç (Pn000):
      0 = Pozisyon (puls girişi)
      1 = Hız (analog ±10V)
      2 = Tork
      10 = Modbus (bus kontrol)

DAKIKA 2-3: SERVO ON VE JOG TEST
  - Anahtar box'tan "Servo Enable"
  - Keypad jog düğmesi ile yavaşça ±1 tur
  - Hareket yumuşak ve sessiz mi?
  - Encoder pulsu sayılıyor mu? (Un002)

DAKIKA 3-4: AUTO-TUNING
  - Fn201 çalıştır → "One-click" auto-tuning
  - 20-30 saniye bekle
  - Otomatik kaydedilen parametreler yüklenir

DAKIKA 4-5: TEST VE ONAY
  - Hedef pozisyona gönder, settling gözlemle
  - Overshoot > %3 varsa Pn102 (Kp) %20 azalt
  - Osilasyon/titreme varsa Pn200 rigidity 1 düşür
  - Sessiz, hızlı, üst üste tekrarlanabilir = TAMAM

Bu rutin %70 uygulamada yeterlidir. Kalan %30 için bir sonraki bölüme bakın.

8. Saha Testinde Okumanız Gereken 3 Grafik

Veichi SD7-Tool yazılımı built-in osiloskop ile şu sinyalleri zamanla gösterir:

Grafik 1 — Pozisyon komut vs gerçek pozisyon

İdeal: İki çizgi üst üste. Gerçekte küçük bir gecikme (takip hatası) olur.

• Aşırı gecikme → Kp (Pn102) artır veya FF (Pn14F) aktif et
• Aşma (overshoot) → Kp azalt, damping (integral zamanı) artır
• Salınım (oscillation) → Kv (Pn100) azalt

Grafik 2 — Takip hatası (position error)

Komut-gerçek farkı. Makine durduğunda sıfır, hareket halindeyken küçük pozitif/negatif dalgalanma olur.

• Hareket sonunda sıfıra dönmüyorsa → integral zayıf (Ti düşür)
• Tekrarlanamıyorsa → mekanik boşluk (önce onu çöz)
• Titriyorsa → rezonans (notch filter)

Grafik 3 — Tork (akım) komutu

Motorun anlık kuvvet talebi. İdeal: yumuşak sinüs benzeri. Gerçekte hareket başında zirve, sabit hızda düz, durmada ters zirve.

• Sürekli zikzak → gain çok yüksek, rezonans var
• Tork limitine vuruyor → motor küçük kalıyor ya da gain çok düşük
• Durmada bile yüksek tork → sürtünme fazla, yağlama kontrol

9. Uygulamaya Göre Tuning Stratejisi

10. Sık Yapılan 7 Hata

1. Auto-tuning’i yük takılıyken yapmamak. Yük olmadan test edip sonra yükü takmak, hesap edilen inertia’yı geçersiz kılar. Yükü takıp öyle tune edin.
2. Mekanik problemi elektronikle çözmeye çalışmak. Kaplin gevşek, kayış gergin değil — gain artırmanın faydası yok.
3. Gain’i sürekli artırmak. Titremesiz en yüksek gain bulununca %20 geri al — güvenlik marjı. Yüklü koşullar değiştiğinde (mevsim, yaşlanma) sınıra yakınsan sorun çıkar.
4. Notch filter’ı körü körüne açmak. Yanlış frekansa ayarlanan notch hiçbir şey yapmaz; daha kötüsü, normal dinamiği bastırır. Önce Fn206 ile frekansı ölç.
5. Feed-forward’ı %100’e çıkarmak. Aşma ve titreme başlar. %60-80 genellikle optimum.
6. Pn103 (inertia) değerini unutmak. Varsayılan 100 (1:1) ile auto-tune başarısız olabilir. Önce oranı bir yere not et, sonra auto-tune.
7. Parametreleri kaydetmeden çıkmak. Fn010 ile EEPROM’a kaydet. Aksi halde güç kesince ayarlar silinir — saatler çöpe.

11. Sıkça Sorulan Sorular

Servo’yu fabrikada değil sahada tune etmem gerekir mi?
Evet. Gerçek yük, sıcaklık, topraklama ve yağlama fabrikada simüle edilmez. Fabrika tuning’i başlangıç noktasıdır; sahada final tuning mutlaka yapılmalıdır.

Auto-tuning yaptım ama yine titreme var, ne yapacağım?
Sırayla şunları kontrol edin: (1) Fn206 ile rezonans var mı — varsa notch aç. (2) Pn200 rigidity’yi 1-2 düşür. (3) Pn103 inertia değerini doğrulat (manuel hesap ya da Fn009). (4) Mekanikte gevşeklik var mı — dişli kutusu, kavrama, ayak vidaları. Hâlâ çözülmüyorsa parametre dump’ını bize gönderin — 24 saatte ön teşhis yapıyoruz.

Aynı parametre setini 10 eş servo’ya kopyalayabilir miyim?
Evet. SD7-Tool’dan .vpm dosyası olarak parametreleri dışa aktar, diğer servolara içe aktar (USB veya Ethernet). Ufak farklar varsa sadece rigidity parametresini her birinde final testle ayarla. 10 servonun toplam tuning süresi yarım güne iner.

Veichi SD700 ile Siemens Simotics / Yaskawa Sigma servo parametreleri eşleştirilebilir mi?
Doğrudan değil — her üretici kendi iç ölçeklemesini kullanır. Ama mantık aynıdır: Kv, Kp, Ti, notch. Mühendis ekibimiz Siemens/Yaskawa parametre dosyasından SD700 eşdeğeri .vpm çıkarma hizmeti sunar (sürücü değiştirme projeleri için).

Veichi SD700 ile rakiplerin tuning performansı kıyaslanabilir mi?
Pratik olarak SD700’ün auto-tuning algoritması Yaskawa Sigma-7 ve Inovance IS620 ile aynı rigorda çalışır; Siemens Simotics S210’a yakındır. Fiyat avantajı %30-40 olunca, entegratör açısından tercih Veichi lehine olur. Servo sürücü seçim rehberine bakabilirsiniz.

12. Sonuç

Servo tuning sanatla bilim arasında bir denge kurar: parametre teorisini bilmek şart, ama son final ayarı hep kulak ve osiloskop ekranı ile yapılır. Veichi SD700 one-click auto-tuning (Fn201), advanced auto-tuning (Fn202) ve adaptive notch filter ile en sık karşılaşılan %70-80 senaryoyu 5 dakikada çözer. Geri kalan karmaşık uygulamalar için kullanılacak 6 kritik parametre (Pn100, Pn101, Pn102, Pn103, Pn200, Pn408) bu rehberde açıklandığı gibi sıraya göre ayarlanır.

Sistem entegratörünün en büyük kazancı devreye alma saatlerinin azalması: 8 eksenli bir makine 2 gün yerine yarım günde testten çıkar; sonraki benzer projelerde .vpm dosyası klonlaması ile süre dakikalara iner.

Tuning’de takıldığınız bir servo var mı? Parametre dump’ınızı (.vpm) ve osiloskop grafiklerini bize gönderin — 24 saat içinde ön teşhis ve parametre önerisi alın. Eğitim: ekibimizin saha devreye alma kursunda “kulakla tuning” pratik seansı dahildir.

Ücretsiz Servo Tuning Desteği Al →

Fonksiyonel Akıllı Teknolojiler — Fatek PLC & HMI ve Veichi AC sürücü/servo/HMI yetkili Türkiye distribütörü. Sistem entegratörlerine özel devreye alma desteği, .vpm parametre hazırlama ve saha eğitimi.