2024年2月21日发(作者:)
目 录
前 言 ………………………………………………………………………2
第一章 概 述 ……………………………………………………………4
1.1 产品简介……………………………………………………4
1.2 伺服驱动器的技术规格……………………………………5
第二章 安 装………………………………………………………………6
2.1 安装场合……………………………………………………6
2.2 驱动器安装…………………………………………………7
第三章 接 线………………………………………………………………10
3.1 标准接线……………………………………………………10
3.2 配线…………………………………………………………13
3.3 端子功能……………………………………………………13
3.4 输入输出接口原理…………………………………………16
第四章 参 数………………………………………………………………21
第五章 错误报警 …………………………………………………………27
第六章 显示与参数设置 …………………………………………………29
6.1 驱动器显示…………………………………………………29
6.2 键盘操作……………………………………………………30
6.3 参数设置……………………………………………………31
第七章 调 试………………………………………………………………33
7.1 电源时序……………………………………………………33
7.2 机械制动刹车BRAKE的使用………………………………34
7.3 运行…………………………………………………………35
7.4 调试…………………………………………………………37
附录:与各类数控系统连接图 ……………………………………………40
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前 言
对本驱动器操作不当可能引起意外事故。在使用前务必仔细阅读本说明书。
注意:
z 由于本驱动器不断改进,而说明书可能变更,恕不另行告知
z 由于用户对本产品的任何改动,产品的保修权利自动失效,由此引起的任何后果本公司将不承担任何责任
z 请特别注意并严格遵守以下警示标示
表示错误的操作将可能造成严重的后果:人员伤亡或破环产品
表示错误的操作可能使设备损坏或人员受伤
表示错误的操作可能损坏设备或产生误动作
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安全须知说明
z 本驱动器电源为三相或单相AC220V,必须使用三相或单相隔离变压器,禁止接入AC380V电源
z 驱动器端子U、V、W必须与电机U、V、W一一对应
z 本产品的设计与制造并非是为了用于对人身安全有威胁的系统中
z 用户在使用本产品时务必在设计与装配时考虑安全防护措施,以防止因错误的操作引起意外事故
z 在拆卸本驱动器前,必须断电5分钟以上
z 维修本驱动器要求维修人员必须具备相关的专业知识和维修能力
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
损坏或有报警故障的驱动器不能再次使用
必须按产品的储运要求条件进行储存和运输
转运时产品应包装妥善
伺服驱动器不得承受外力撞击
避免振动,严禁承受冲击
必须安装在有足够防护等级的控制柜内
安装在无强电磁干扰的环境中
必须有良好的散热条件
防止尘埃、腐蚀性气体、导电物体、液体及易燃易爆物质侵入
防止无过量粉尘、酸、碱腐蚀性气体和爆炸性气体侵入
不能频繁接通、断开驱动器电源
在工作一段时间后,驱动器可能发热,请不要触摸其散热器和电机
输出信号外接继电器时必须在继电器二端并接续流二极管
z 选用的驱动器与电机必须配套
z 选用伺服电机的额定转矩要大于有效的连续负载转矩
z 根据不同电机可选择20A、30A、50A驱动器
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第一章 概 述
1.1、 产品简介
现代工业自动化技术是信息社会中的关键技术,而交流伺服技术又是自动化技术中的核心技术,自八十年代初发展至今,技术日臻成就,性能不断提高,现已广泛应用于数控机床、印刷包装机械、纺织机械、自动化生产线等自动化领域。
随着交流伺服技术不断向全数字式、开放型、智能化方向发展,现代伺服技术的应用将会大幅度提高生产效率、提高产品质量和经济效益。
本交流伺服驱动器是本公司自主研发的新一代全数字双通道交流伺服驱动器,主要采用最新数字信号处理器DSP技术和大规模可编程CPLD技术为核心的运算单元,及三菱智能IPM功率模块,具有响应速度快,保护完善,可靠性高等一系列优点。适用于高精度的数控机床、自动化生产线、机械制造业等工业控制自动化领域。
本驱动器为新一代全数字双通道交流伺服驱动器,每个通道独立工作,具有集成度高,安装体积小,是工业自动化生产节约能源、提高经济效益的理想产品。
与以往伺服驱动器相比,本伺服驱动器具有以下优点:
z 电机功率适应100W~3.7KW。
z 双通道独立控制,输入脉冲可以互换,也可以一路脉冲控制二路电机。
z 具备转矩、速度、位置、点对点定位及混合式切换功能。
z 位置控制、速度控制、转矩控制及JOG控制多种控制方式。
z 内置刹车系统,可满足负载较大的应用场合。
z 内置4段位置定位控制指令,可自由规划点对点定位控制。
z 伺服电机自带编码器,位置信号反馈至伺服驱动器,与开环位置控制器一起构成半闭环控制系统。
z 调速比为1:5000,从低速到高速都具有稳定的转矩特性。
z 伺服电机最高转速可达6000rpm。
z 控制定位精度±0.01%。
z 改进的空间矢量控制算法,比普通的SPWM 产生的力矩更大,噪音更小。
z 300%的过载能力,带负载能力强。
z 宽电源适应范围:~220V±20%。
z 完善的保护功能:过流,过压,过热和编码器故障。
z 多种显示功能:包括电机转速、电机电流、电机位置、位置偏差、脉冲个数、脉冲频率、直线速度、输入输出接口诊断、历史报警记录等。
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1.2、伺服驱动器的技术规格
输入电源
驱动电流
适配电机
输入电源
使用温度
相对湿度
大气压
控制方式
脉冲指令
控制精度
响应频率
脉冲频率
调速比
再生制动
电子齿轮
过载能力
反馈脉冲
显示功能
保护功能
5AC220V -15%~+10%
2x20A 2x30A 2x50A
≤1.2KW ≤2.3KW ≤3.7KW
三相或单相AC220V -15%~+10% 50/60HZ
工作:45℃ 存贮:-40℃~55℃
40%~80%无结露
86-106kpa
①位置控制 ②JOG控制 ③速度控制
④位置和速度控制 ⑤内部脉冲控制
①脉冲+方向 ②CW+CCW脉冲 ③两相AB正交脉冲
0.01%
≤200Hz
≤500kHz
1:5000
内置
1/30000~30000/1
≥300%
2500p/r
电机转速、电机电流、电机转矩、电机位置、位置偏差、指令脉冲数、脉冲频率、直线速度、输入输出诊断
超速、过流、过压、欠压、过载、超差、编码器故障、温度过高、内部芯片故障、模块故障
第二章 安 装
z 产品的储存和安装必须满足环境条件要求
z 产品的安装需要防火材料,不得安装在易燃物上面或附近,防止火灾
z 伺服驱动器须安装在电气控制柜内,防止尘埃、腐蚀性气体、导电物体、液体及易燃物侵入
z 伺服驱动器和伺服电机应避免振动,禁止承受冲击
z 伺服驱动器的使用环境必须考虑避雷设施的安装
z 严禁拖拽伺服电机线、电机轴和编码器
2.1、安装场合
2.1.1、电气控制柜的安装
驱动器的使用寿命与环境温度有直接的关系。电气控制柜内部电气设备的发热以及控制柜内的散热条件,都会影响伺服驱动器周围的温度,所以在考虑机箱设计时,应考虑驱动器的散热冷却以及控制柜内的配置情况,以保证伺服驱动器周围环境温度在55℃以下,相对湿度95%以下。长期安全工作温度在45℃以下。
2.1.2、伺服驱动器周边的发热设备
伺服驱动器在高温条件下工作,会使其寿命明显缩短,并易产生故障。所以应保证伺服驱动器在热对流和热辐射的条件下周围温度在55℃以下。
2.1.3、伺服驱动器周边的振动设备
采用各种防振措施,保证伺服驱动器不受振动影响,振动保证在0.5G(4.9m/s2)以下。
2.1.4、伺服驱动器在恶劣环境下使用
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伺服驱动器在恶劣环境下使用时,接触腐蚀性气体、潮湿、金属粉尘、水以及加工液体,会使驱动器发生故障。所以在安装时,必须采取防护措施,保证驱动器的工作环境。
2.1.5、伺服驱动器周边的干扰设备
伺服驱动器周边有干扰设备时,对伺服驱动器的电源线以及控制线有很大的干扰影响,易使驱动器产生误动作。可以加入噪声滤波器以及其它各种抗干扰措施,保证驱动器的正常工作。注意加入噪声滤波器后,漏电流会增大,为了避免这种情况,可以使用隔离变压器。特别注意驱动器的控制信号线很容易受到干扰,要有合理的走线和屏蔽措施。
2.2、驱动器安装
z 伺服驱动器必须安装在避雷等保护良好的电柜内
z 伺服驱动器必须按规定的方向和间隔安装,并保证良好的散热条件
z 不可安装在易燃物体上面或附近,防止火灾
2.2.1、 安装环境
1)、防护
伺服驱动器自身结构无防护,因此必须安装在防护良好的电柜内,并防止接触腐蚀性、易燃性气体,防止导电物体、金属粉尘、油雾及液体进入内部。
2)、温度
环境温度0~55℃,长期安全工作温度在45℃以下,并应保证良好的散热条件,相对湿度95%。
3)、振动与冲击
驱动器安装应避免振动,采取减振措施控制振动在0.5(4.9m/S2)以下,驱动器安装应不得承受重压和冲击。
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2.2.2、通风间隔
2.2.3、安装方法
1)、安装方向:伺服驱动器的正常安装方向是垂直直立方向。
2)、安装固定:上紧伺服驱动器上的四颗M5固定螺钉。
3)、通风散热:采用自然冷却方式,在电气控制柜内必须安装散热风机。
z 拆装带轮时,不可敲击电机或电机轴,防止损坏编码器。应采用螺旋式压拔工具拆装
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z 电机不可承受大的轴向,径向负荷。建议选用弹性联轴器连接负载
z 固定电机时需用止松垫圈紧固,防止电机松脱
2.2.4、安装尺寸
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第三章 接 线
z 本驱动器电源为三相或单相AC220V,必须使用三相或单相隔离变压器,禁止接入AC380V电源
z 驱动器端子U、V、W必须与电机U、V、W一一对应
z 用户在使用本产品时务必在设计与装配时考虑安全防护措施,以防止因错误的操作引起意外事故
z 驱动器和电机必须良好接地
z 在拆卸本驱动器前,必须断电5分钟以上
3.1、标准接线
本交流伺服驱动器的接线与使用的电机和控制方式等有关。
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3.1.1、与武汉华大、常州常华、常州新月4对极电机控制接线图3-1,对南
京苏强110SQMA4IE系列4对极电机只需将UVW接电机的423脚
对应参数Pa.34=2360、Pa.35=4
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3.1.2、与武汉登奇电机控制接线图3-2(φ70及以下电机Pa.8=100或更小)
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3.2、配线
3.2.1、电源端子
z R、S、T、PE、U、V、W各端子线径必须≥1.5mm²(AWG14-16)。
z 本机接线端子采用JUT-2.5-4冷压端子,务必连接牢固。
z 应当采用三相隔离变压器供电,以减少电机伤人之可能性。在市电与隔离变压器之间最好能加装噪声滤波器,提高系统之抗干扰能力。
z 请安装非熔断型(NFB)断路器,使驱动器故障时能及时切断外部电源。
3.3.2、控制信号CN3端子、反馈信号CN1、CN2端子
z 线径:采用屏蔽电缆(最好选用双绞合屏蔽电缆),线径≥0.12 mm²,屏蔽层须接PE端子。
z 线长:电缆长度尽可能短,控制信号CN3电缆不超过3米,反馈信号CN1、CN2电缆长度不超过20米。
z 布线:远离动力线路布线,以防干扰串入。
z 请给相关线路中的感性元件(线圈)安装浪涌吸收元件:直流线圈反向并联续流二极管,交流线圈并联阻容吸收回路。
3.3、端子功能
3.3.1、电源端子:采用JUT-1.5-4冷压端子
脚号 记号 信 号 名 称 信 号 功 能
1 R
AC220V 50HZ
三相或单相主电2 S
不能与电机UVW相连
源
3 T
4 PE
接地 接电机外壳
5 U1
必须与电机UVW一一对通道1伺服电机6 V1
应相连
7 W1
8 PE
接地 接电机外壳
9 U2
必须与电机UVW一一对通道2伺服电机10 V2
应相连
11 W2
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3.3.2、控制信号输入输出端子:CN3为孔座的DB25接插件
脚号 信号名称 记号 I/O 信 号 功 能
输出信号输出端子的电源地
13 电源公共OUTCOM 输出用来驱动输出端子的光电耦合器电地端 源,电流≥200mA
12 伺服报警 ALM 输出伺服报警时输出有效
信号地输25 GND 输出
出
制动刹车① 伺服使能电机上电后输出有效
24 BRAKE 输出正端信号 ② 内部脉冲运行完输出信号,用Pa.50=1设定此功能
第1通道和第2通道均用一个BRAKE制动刹车22 BRAKE- 输出信号,使用时请小心。P1.55=0为负端信号
驱动到位输出,=1时为抱闸输出。
通道1脉6 PULSE1+输入
冲信号正
通道1外部位置控制指令,可以由参通道1脉18 PULSE1-输入数P2.20=1设为通道2的位置指令
冲信号负
参数P1.14设定方式
通道1方7 SIGN1+ 输入0:Pulse+Sign 脉冲加方向
向信号正
1:CW+CCW 正、反转控制
通道1方19 SIGN1- 输入2:A+B 90°正交脉冲
向信号负
通道1编5 码器Z信OZ1+ 输出号正
通道1电机编码器Z信号双端输出
通道1编17 码器Z信OZ1- 输出号负
通道1编21 码器A信OA1+ 输出号正
通道1电机编码器A信号双端输出
通道1编OA1-
20 码器A信输出
号负
通道1编8 码器B信OB1+ 输出通道1电机编码器B信号双端输出
号正
14
1
3
15
4
16
11
10
23
9
2
14
通道1编OB1-
码器B信
号负
通道1脉PULSE2+冲信号正
通道2脉PULSE2-冲信号负
通道2方SIGN2+
向信号正
通道2方SIGN2-
向信号负
通道2编码器A信OA2+
号正
通道2编OA2-
码器A信
号负
通道2编码器B信OB2+
号正
通道2编OB2-
码器B信
号负
通道2编OZ2+ 码器Z信号正
通道2编OZ2-
码器Z信
号负
输出输入通道2外部位置控制指令,可以由参数P1.20=1设为通道1的位置指令
输入参数P1.14设定方式
0:Pulse+Sign 脉冲加方向
输入1:CW+CCW 正、反转控制
2:A+B 90°正交脉冲
输入输出通道2电机编码器A信号双端输出
输出输出通道2电机编码器B信号双端输出
输出输出通道2电机编码器Z信号双端输出
输出
3.3.3、编码器反馈信号端子:CN1、CN2为孔座的DB15接插件
脚号
2
3
6
9
5
信号名称
电源+5V
信号地
编码器Z+
编码器Z-
编码器B+
标号
VCC
GND
OZ+
OZ-
OB+
15I/O
输出
输出
输入
输入
输入
信号说明
电源+5V
信号地
Z脉冲正端
Z脉冲负端
B脉冲正端
8
4
7
1
10
13
11
14
12
15
编码器B-
编码器A+
编码器A-
接地
编码器U+
编码器U-
编码器V+
编码器V-
编码器W+
编码器W-
OB-
OA+
OA-
PE
OU+
OU-
OV+
OV-
OW+
OW-
输入
输入
输入
接地端子输入
输入
输入
输入
输入
输入
B脉冲负端
A脉冲正端
A脉冲负端
系统接地
U脉冲正端
U脉冲负端
V脉冲正端
V脉冲负端
W脉冲正端
W脉冲负端
3.4、输入输出接口原理
3.4.1、开关量ALM、BRAKE输出接口
开关量输出接口
1)、外部电源由用户提供,但是必需注意,如果电源的极性接反,会使伺服驱动器损坏。
2)、输出为集电极开路形式ALM信号最大电流为20mA,BRAKE信号最大电
流为50mA,所以BRAKE可以直接驱动继电器,而SRDY和ALM信号
不能驱动继电器;外部电源最大电压25V。因此,开关量输出信号的负载
必须满足这个限定要求。如果超过限定要求或输出直接与电源连接,会使
伺服驱动器损坏。
第1通道和第2通道均用一个BRAKE信号,使用时请小心
3)、如果负载是继电器等电感性负载,必须在负载两端反并联续流二极管。如果续流二极管接反,会使伺服驱动器损坏。
3.4.2、脉冲信号输入接口
16
脉冲信号输入接口的差分驱动方式
脉冲信号输入接口的单端驱动方式
1)、为了正确地传送脉冲量数据,建议采用差分驱动方式;
2)、差分驱动方式下,采用AM26LS31、MC3487或类似的RS422线驱动器;
3)、采用单端驱动方式,会使动作频率降低。根据脉冲量输入电路,驱动电流10~15mA,限定外部电源最大电压25V的条件,确定电阻R的数值。经验数据:VCC=24V,R=1.3~2k;VCC=12V,R=510~820Ω;VCC=5V,R=82~120Ω。
4)、采用单端驱动方式时,外部电源由用户提供。但必须注意,如果电源极性接反,会使伺服驱动器损坏。
5)、脉冲输入方式详见下表,要求脉冲频率≤500kHz。
z 脉冲输入方式第1通道和第2通道均由P1.14决定,参数P2.14无效。
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脉冲输入方式
脉冲指令
CW CCW
PULS
脉冲+符号
SIGN
PULS
CCW脉冲
CW脉冲
SIGN
PULS
A+B脉冲
SIGN
脉冲输入时序参数
参数 差分驱动输入 单端驱动输入
tck >2uS >5uS
th >1uS >2.5uS
tl >1uS >2.5uS
trh <0.2uS <0.3uS
trl <0.2uS <0.3uS
ts >1uS >2.5uS
tqck >8uS >10uS
tqh >4uS >5uS
tql >4uS >5uS
tqrh <0.2uS <0.3uS
tqrl <0.2uS <0.3uS
tqs >1uS >2.5uS
P1.14设定值
0
脉冲+符号
1
CW+CCW脉冲
2
A+B 90°
正交脉冲
18
脉冲+符号输入接口时序图(脉冲频率≤500kHz)
CW+CCW脉冲输入接口时序图(脉冲频率≤500kHz)
伺服电机光电编码器输入接口
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第四章 参 数
z 参与参数调整的人员务必了解参数意义,错误的设置可能会引起设备损坏和人员伤害
z 建议所有的参数调整应在伺服电机静止时进行
参数说明:
参数号 参数名称 功能说明 参数范围 出厂值
① 防止参数被误修改,在密码设置后,每次修改参数前必须先输入密码
② 密码设为9999时,在以后修改参数时不需输入密码
P0.1 参数密码
③ 修改P0.2、P0.3号参数时可以不输入密码
④ 忘记密码时请与供应商联系
⑤ 密码设为“12345”时清除历史报警记录
1:显示第1通道伺服驱动信息
P0.2 开机显示类别
2:显示第2通道伺服驱动信息
0:显示电机转速(r/min)
1:显示电机电流(A)
2:显示电机转矩(NM)
3:显示电机位置(pulse)
4:显示计数偏差(pulse)
P0.3 开机显示方式
5:显示脉冲计数低四位(pulse)6:显示脉冲计数高四位
(x1000pulse)
7:显示直线速度(mm/min)
8:显示输入脉冲频率(kHz)
201~9999 1
1~2 1
0~12 0
P0.4 驱动器型号
P0.5 软件版本号
P0.6 内部参数
控制方式
a=1时表示第Pa.7 1通道;
a=2时表示第2通道;
9:显示输入接口状态
10:显示输出接口状态
11:显示报警号
12:不显示内容(报警除外)
可以查看,不能修改
可以查看,不能修改
必须为1
0:位置控制方式,外部输入脉
冲信号,pulse+sign
1:JOG方式,按键控制
5:内部脉冲控制方式
①设定电流环比例增益
②设定值越大,电流增益越快
③ 电机振动或啸叫时,可增大此值
④使用小电机且过热时,可减
小此值
专用功能:此值尾数为1时电机停止时半电流锁定
①设定速度环比例增益
②设定值越大,增益越高,刚性越强,但噪声越大
③负载越大,设定值应越大
④在不产生噪声的情况下,值越大越好
①设定位置前馈增益
②设定值越大,增益越高,刚性越强,但易振荡
③负载越大,设定值应越小
④在不产生振荡的情况下,值
越大越好
① 设定位置环比例增益
② 值越小越平稳,但刚性越差③ 值越大,位置控制定位越快,跟随计数偏差越小,刚性越强,但易振荡或超调
④ 在不产生振荡和超调的情况下,值越大越好
21
1
1
0~5 0
Pa.8
电流环比例增益
1~600 430
Pa.9
速度环比例增益
1~400 80
Pa.10
位置前馈增益
1~400 100
Pa.11
位置环比例增益
1~8000 110
位置指令脉① 电机每转脉冲数=
1~30000
冲分频分子1
10000x分频分母/分频分子
位置指令脉② 电子齿轮G=分子/分母
Pa.13 1~30000
1/30000 冲分频分母 0:Pulse+Sign 脉冲加方向 1:CW+CCW 正、反转控制 P1.14 输入脉冲方式 0~2 2:A+B 90°正交脉冲 P2.14不起作用 位置指令脉0:不取反 Pa.15 0~1 冲方向取反 1:方向取反 Pa.12 Pa.16 Pa.17 Pa.18 速度或转矩0:不取反 方向取反 1:方向取反 定位完成范偏差计数小于或等于此值时,围 定位完成 偏差计数大于此值时,位置超差报警 0:位置超差报警有效 1:位置超差报警无效 0~1 0~30000 1 1 0 0 0 2 位置超差检测范围 位置控制时Pa.19 超差报警是否有效 0~30000 30000 0~1 0 0:选择本路脉冲输入作为本通位置控制脉道的位置指令 Pa.20 冲输入源选1:选择另一路脉冲输入作为本择 通道的位置指令 JOG运行速度Pa.21 选择内部速度1~4 选择 Pa.22 速度控制速1~4:选择内部速度1~4度选择 (Pa.23~Pa.26) 供JOG控制、速度控制、内部脉冲控制速度选择 供JOG控制、速度控制、内部脉冲控制速度选择 供JOG控制、速度控制、内部脉冲控制速度选择 0~1 0 1~4 1~4 0~±6000 r/min 0~±6000 r/min 0~±6000 r/min 1 2 10 Pa.23 内部速度1 Pa.24 内部速度2 100 Pa.25 内部速度3 200 22 Pa.26 内部速度4 Pa.27 供JOG控制、速度控制、内部脉冲控制速度选择 电机最高速设置电机最高转速 度转速 必须为0 必须为0 必须为0 负载超过电机转矩的Pa.31百分比时驱动报警ERa-10 选用电机额定电流 选用电机额定转矩 根据不同电机厂家的电机此值也有所不同,具体见调试部分 根据不同电机厂家的电机此值也有所不同,具体电机说明书 0~±6000 r/min 0~6000 r/min 0 0 0 1~300% 1~150 x0.1A 1~150 x0.1Nm 500 3600 0 0 0 250 100 100 Pa.28 内部参数 Pa.29 内部参数 Pa.30 内部参数 驱动报警过Pa.31 载百分比 电机额定电Pa.32 流 电机额定转Pa.33 矩 伺服电机编Pa.34 码器位置零点偏置 Pa.35 电机极对数 Pa.36 Pa.37 Pa.38 Pa.39 Pa.40 Pa.41 Pa.42 Pa.43 1~10000 2360 /Pa.35 2~5 4 位置控制加值越大,加速时间越短,位置速时间常数 定位越快 位置控制减值越大,减速时间越短,位置速时间常数 定位越快 速度控制加值越大,加速时间越短,速度速时间常数 响度越快 速度控制减速时间常数 内部脉冲数1 内部脉冲数2 内部脉冲数3 内部脉冲数4 值越大,减速时间越短,速度响度越快 内部脉冲控制第1段脉冲数 内部脉冲控制第2段脉冲数 内部脉冲控制第3段脉冲数 内部脉冲控制第4段脉冲数 ①设定电流环滤波常数 ②值越小,电机电流噪声越大 电流环滤波③使用小电机时,可减小此值 常数 ④负载惯量大时,在机械有振动噪声时,可增大此值 0~30000 1000 0~30000 1000 0~30000 0~30000 0~30000 0~30000 0~30000 1~30000 30 30 10000 10000 10000 30000 Pa.44 1~300 25 23 0:第1、2、3、4段为负方向 1:第1段为正方向 2:第2段为正方向 3:第1、2段为正方向 4:第3段为正方向 5:第1、3段为正方向 6:第2、3段为正方向 内部脉冲控7:第1、2、3段为正方向 Pa.45 制方向 8:第4段为正方向 9:第1、4段为正方向 10:第2、4段为正方向 11:第1、2、4段为正方向 12:第3、4段为正方向 13:第1、3、4段为正方向 14:第2、3、4段为正方向 15:第1、2、3、4段为正方向Pa.46 内部时间1 Pa.47 内部时间2 Pa.48 内部时间3 Pa.49 内部时间4 内部脉冲控Pa.50 制是否输出到位信号 是否检测编Pa.51 码器报警 历史报警显示 第1段运行完暂停时间 第2段运行完暂停时间 第3段运行完暂停时间 第4段运行完暂停时间 0:不输出BRAKE信号 1:每段运行完输出BRAKE 信号 0:检测编码器报警 1:不检测编码器报警 0:显示当前报警号 1~5:依次显示以往报警号, 密码P0.1设为“12345”时清除历史报警记录 P2.52不起作用 电机上电后与输出BRAKE信号之间的延时时间 撤消BRAKE信号后与电机下电之间的延时时间 0:BRAKE信号为电机到位输出240~15 5 0~5000ms 0~5000ms 0~5000ms 0~5000ms 0~1 0~1 500 500 500 500 0 0 P1.52 0~5 1 抱闸上电延时时间 抱闸下电延P1.54 时时间 P1.55 驱动到位或P1.53 0~30000ms 0~30000ms 0~3 300 300 1 Pa.56 Pa.57 Pa.58 Pa.59 Pa.60 P1.61 (二通道同时到位) 1:BRAKE信号为抱闸输出 2:BRAKE信号为第1通道电机到位输出 3:BRAKE信号为第2通道电机到位输出 内部参数 必须为0 内部参数 必须为0 内部参数 必须为0 内部参数 必须为0 内部参数 必须为0 ALM报警信号0:常开 输出方式 1:常闭 抱闸选择 0 0 0 0 0 0~1 0 0 0 0 0 0 z 建议所有的参数设定与修改在电机禁止时进行 z 参数Pa.20的设定与修改必须在开机时进行 z 所有参数(只有Pa.34参数关电后重新上电才有效)的设定只要按“Enter”即有效,不必重新上电,但要长期保存时必须进行参数写入操作 z 参数号中的“a”=1时表示第1通道,“a”=2时表示第2通道 z 本驱动器断电后,必须等待30秒钟以上才能再次通电 z 当本驱动器用于数控系统时,参数Pa.12和Pa.13计算方法如下: Pa.12 机械减速比x系统脉冲当量x10000 ———— = ———————————————— Pa.13 丝杠螺距(mm) 一般数控系统的脉冲当量为:0.001mm 25 第五章 错误报警 z 驱动器和电机断电至少5分钟后,才能触摸驱动器和电机,防止电击伤人 z 驱动器故障报警后,须根据报警代码排除故障后才能投入使用 z 在发生错误报警时,将会显示Erx-xx并闪烁,x为0表示驱动总体故障,x为1表示驱动通道1故障,x为2表示驱动通道2故障。xx即为报警代码 z 设置P1.52、P0.3=11可以查看历史报警号,以便分析报警原因 z 在报警已经发生后,可以操作驱动器以查看和修改参数 报警一览表 报警代码 报警内容 故障原因 ER0-00 正常 1)编码器接线错误 2)编码器损坏 ER1-01 第1通道电机转速过高3)编码器电缆过长,造成编码器供电电压偏低 4)运行速度过快 5)输入脉冲频率过高 ER2-01 第2通道电机转速过高 6)电子齿轮比太大 7)伺服系统不稳定引起超调 8)电路板故障 1)电源电压过高(高于+20%) 2)制动电阻接线断开 ER0-02 主电路电源电压过高 4)内部再生制动晶体管坏 5)内部再生制动回路容量太小 6)电路板故障 1)电源电压过低(低于-20%) 2)临时停电200mS以上 ER0-03 主电路电源电压过低 3)电源启动回路故障 4)电路板故障 26 1)机械卡死 2)输入脉冲频率太高 ER1-04 第1通道超差报警 3)编码器零点变动 4)编码器接线错误 5)位置环增益Pa.11太小 6)转矩不足 ER2-04 第2通道超差报警 7)Pa.18参数设置太小 8)Pa.19=1屏蔽此功能,将不报警 1)环境温度过高 2)散热风机坏 3)温度传感器坏 ER0-05 驱动器温度过高 4)电机电流太大 5)内部再生制动电路故障 6)内部再生制动晶体管坏 7)电路板故障 ER0-06 EEPROM内存错误 芯片U19坏,需更换 1)编码器损坏 2)编码器接线损坏或断裂 ER1-09 第1通道编码器故障 3)Pa.51=1屏蔽此功能,将不报警 4)编码器电缆过长,造成编码器供ER2-09 第2通道编码器故障 电电压偏低 ER1-10 第1通道电机过载报警 载超过电机额定转矩的参数Pa.31ER2-10 第2通道电机过载报警 百分比时驱动报警 1)电流过大 2)电压过低 ER1-11 第1通道模块故障 3)电机绝缘损坏 4)增益参数设置不当 5)负载过重 6)温度过高 7)模块损坏 ER2-11 第2通道模块故障 8)受到干扰 9)电机线U、V、W短路 1)电机线U、V、W之间短路 2)接地不良 ER1-12 第1通道电流过大 3)电机绝缘损坏 4)负载过重 5)超过300%额定电流100ms以上 ER2-12 第2通道电流过大 6)连续超过30%额定电流15s以上 7)增益参数设置不当,调小Pa.827 号参数,减小电流环增益 8)电路板故障 1)电源电压过高 2)电源放电回路故障 3)电路板故障 ER0-13 驱动电源放电故障 第六章 显示与参数设置 6.1、驱动器显示 伺服系统面板由6个LED数码管显示器、4个按键。数码管用以显示伺服系统的各种状态和参数;按键用以系统参数的设置和查阅。 伺服系统的正常显示有以下12种方式: 1)、显示电机转速:参数P0.3=0,单位:r/min “r1.”表示第1通道,P0.2=1; “r2.”表示第2通道,P0.2=2。 2)、显示电机电流:参数P0.3=1,单位:A “I1.”表示第1通道,P0.2=1; “I2.”表示第2通道,P0.2=2。 3)、显示电机转矩:参数P0.3=2,单位:NM “E1.”表示第1通道,P0.2=1; “E2.”表示第2通道,P0.2=2。 4)、显示电机位置:参数P0.3=3,单位:pulse “P1.”表示第1通道,P0.2=1; “P2.”表示第2通道,P0.2=2。 5)、显示位置偏差:参数P0.3=4,单位:pulse “d1.”表示第1通道,P0.2=1; “d2.”表示第2通道,P0.2=2。 6)、输入脉冲低四位:参数P0.3=5,单位:pulse “L1.”表示第1通道,P0.2=1; “L2.”表示第2通道,P0.2=2。 7)、输入脉冲高四位:参数P0.3=6,单位:x1000pulse “H1.”表示第1通道,P0.2=1; 28 “H2.”表示第2通道,P0.2=2。 8)、电机直线速度:参数P0.3=7,单位:mm/min 以输入每一个脉冲为0.001mm计算 “H1.”表示第1通道,P0.2=1; “H2.”表示第2通道,P0.2=2。 9)、输入脉冲频率:参数P0.3=8,单位:kHz “c1.”表示第1通道,P0.2=1; “c2.”表示第2通道,P0.2=2。 10)、输入接口诊断:参数P0.3=9 显示数据的十六进制数表示: D0=1时“EN”输入有效; D1=1时“INTH”输入有效; 11)、输出接口诊断:参数P0.3=10 显示数据的十六进制数表示: D0=1时“SRDY”输出有效; D1=1时“ALM”输出有效; D2=1时“BRAKE”输出有效。 12)、驱动错误号显示:参数P0.3=11 设置参数P1.52可以查看历史报警号, 以便分析报警原因,密码P0.1设为 “12345”时清除历史报警记录。 13)、驱动无任何显示(报警除外): 参数P0.3=12 6.2 键盘操作 驱动器面板由6个LED数码管显示器和4个按键“↑”、“↓”、“Mode”、“Enter”组成,用来显示系统各种状态、设置参数等。按键功能如下: “↑”:参数号、数值增加,或JOG方式电机正转。 “↓”:参数号、数值减少,或JOG方式电机反转。 “Mode”:功能项选择,或当前数光标左移。 “Enter”:功能项确认,或数据输入确认。 在正常显示方式情况下:按“Mode”键进行入 ①“主参数”、②“第1通道参数”、③“第2通道参数”、④“参数写入”、⑤“参数初始化”五个功能项的循环选择。 在选择过程中按“↑”键返回显示状态。 29 ①“主参数”: P0.1~P0.6 ②“第1通道参数”: P1.7~P1.56 ③“第2通道参数”: P2.7~P2.56 ④“参数写入” ⑤“参数初始化” z 当没有输入系统密码时只能进入①“主参数”、 ②“第1通道参数”、③“第2通道参数”三个功能项的循环选择,而且只能查阅参数、输入密码和修改参数P0.2和P0.3,不能修改其它参数。 6.3 参数设置 6.3.1、参数设置 1)、在正常显示方式情况下:按“Mode”键 进行入①“主参数”或②“第1通道参数” 或③“第2通道参数”菜单。 2)、按“↑”或“↓”键选择所要修改的参 数号,按“Enter”。 3)、按“↑”数值自动加1,按“↓”键数 值自动减1,按“Mode”键当前数(小数点位置) 左移,按“Enter”键数据确认。 30 z 调入参数P0.1时只显示“0”,即不显示系统密码 z 在没有输入密码时所输入的数据无效并返回显示状态 6.3.2、密码的输入与修改 每次开机对系统参数的设置必须先输入系统密码,输入参数P0.1即输入系统密码,当输入密码正确时,可对其它参数进行设置,否则不能对其它参数进行设置。 密码的修改也必须先输入原来的密码,再设置参数P0.1即可。如果用户忘记系统密码,请与供应商联系。 当密码设为“9999”时,下次开机将不用输入密码即可修改参数。 6.3.3、参数写入 在显示状态,按“Mode”键选择进入 ④“参数写入”参数写入状态。 当用户修改的参数需要长期保存时, 必须进行参数写入操作。按“Enter”键三秒钟, 参数将写入内部EEPROM中,写入完后显示: 此时,按“Enter”键返回。 6.3.4、 参数初始化 在显示状态,按“Mode”键选择进入 ⑤“参数初始化”状态。 当用户需要调入系统参数出厂值时,按 “Enter”键三秒钟,除密码以外的参数将被 初始化为系统出厂值,但并未写入内部EEPROM 中,要写入时,必须进行参数写入操作。 此时,按“Enter”键返回。 P0.1、Pa.34、Pa.35号参数不被初始化。 31 第七章 调 试 z z z z z z 驱动器及电机必须可靠接地,PE必须与电机接地可靠连接 建议驱动器电源经隔离变压器提供,以保证安全性及抗干扰能力 必须检查确认接线无误后,才能接通电源 驱动器故障报警后,重新启动之前须确认故障已排除 驱动器及电机断电后至少5分钟内不得触摸,防止电击 驱动器及电机运行一段时间后,可能有较高温升,防止灼伤 7.1、电源时序 7.1.1、电源接线 电源连接请参照图7-1,并按以下顺序接通电源: 1)、通过电磁接触器将电源接入主电路电源输入端子(接R、S、T)。 2)、电源接通后,约延时1.5秒,伺服准备好,此时驱动器输出有效,电机激励,处于上电状态。检测到伺服使能无效或有报警,电机激励电路关闭,电机处于自由状态。 3)、当伺服使能与电源一起接通时,电机激励电路大约在1.5秒后接通。 4)、频繁接通断开电源,可能损坏软启动电路和能耗制动电路,接通断开的频率最好限制在每小时5次,每天30次以下。如果因为驱动器或电机过热,在将故障原因排除后,还要经过30分钟冷却,才能再次接通电源。 32 电源接线图7-1 7.1.2、电源时序 7.2、机械制动刹车BRAKE的使用 机械制动器用于锁住与电机相连的垂直或倾斜工作台,防止电机失电后跌落。实现此功能需选购带制动器的电机。 使用驱动器BRAKE信号控制中间继电器,由继电器启动制动电源(制动电源由用户提供)。BRAKE信号在驱动电机激励电源上电后延时时间为P1.53后有效,在电源断电或报警时驱动器自动断开BRAKE信号延时时间为P1.54后再断开电机激励电源。P1.55设为1此功能有效。 第1通道和第2通道均用一个BRAKE信号,使用时请小心。 在安装此信号时,制动电源必须有足够的容量,而且必须用续流二极管作浪涌吸收器,见下图。 33 7.3、运行 7.3.1、运行前的检查 在安装和连线完毕之后,在通电之前先检查以下几项: z 电源端子接线是否正确、可靠?输入电压是否正确? z 电源线、电机线有无短路或接地? z 控制信号端子是否已连接准确?电源极性和大小是否正确? z 驱动器和电机是否已固定牢固? z 电机轴是否未连接负载? 7.3.2、伺服系统的JOG控制 当系统参数Pa.7=1时,伺服系统为JOG控制方式。 按住“↑”伺服电机正转,键抬起电机停转。运行速度由参数Pa.21设定值决定。 按住“↓”伺服电机反转,键抬起电机停转。运行速度由参数Pa.21设定值决定。 JOG控制加速时间常数通过参数Pa.38调整;JOG控制减速时间常数通过参数Pa.39调整。 7.3.3、伺服系统的位置控制 当系统参数Pa.7=0时,伺服系统为位置控制方式。运行速度由输入脉冲的频率决定;运行方向由输入方向和Pa.15决定;其脉冲输入方式由P1.14设置,参数P2.14无效;脉冲输入通道由Pa.20设置。 电子齿轮由Pa.12和Pa.13决定。 位置控制加速时间常数通过参数Pa.36调整;位置控制减速时间常数通过参数Pa.37调整。 7.3.4、伺服系统的内部脉冲控制 34 当系统参数Pa.7=5时伺服系统为内部脉冲控制方式。此功能可用于定长加工控制的自动化领域。 自动启动后,驱动从第一段程序、第二段程序、第三段程序、第四段程序自动循环运行,见下表: 方向由Pa.45脉冲运行完 脉冲运行完程序段 脉冲数 转速 十六进制数是否输出 暂停时间 决定 BRAKE信号 第一段 Pa.40 第二段 Pa.41 第三段 Pa.42 第四段 Pa.43 Pa.23 Pa.24 Pa.25 Pa.26 Pa.46 Pa.47 Pa.48 Pa.49 D0=1为正转 Pa.50=0时 D1=1为正转 不输出 D2=1为正转 Pa.50=1时 要输出 D3=1为正转 z 第1通道和第2通道均用一个BRAKE信号,使用时请小心 z 内部脉冲定长控制的长度=脉冲数x电子齿轮G。 7.4、调试 z 错误的参数设置可能导致设备故障和意外,启动前应确认参数的正确性。 z 建议先进行空载调试后,再作负载调试。 7.4.1、电机编码器零位的调试 当电机零位发生偏移时,必须用伺服将其校正,方法如下 : 打开电机后盖,设置驱动参数Pa.7=1,P0.3=1显示电机电流,用JOG方式使电机正、反转(速度由低到最高),调整电机编码器,当电机在最高转速时使电机正、反电流相等且最小。 为了避免电流过大引起报警,运行速度可从低速到最高速逐步调试。 7.4.2、伺服电机编码器零位参数的调试 35 不同电机厂家的伺服电机编码器零位参数有所不同,必须调整参数Pa.34,方法如下 : 设置驱动参数Pa.7=1,P0.3=1显示电机电流,用JOG方式使电机正、反转(速度由低到最高),调整参数Pa.34,当电机在最高转速时使电机正、反电流相等且最小。 每次修改Pa.34参数后必须进行写入操作并关电,重新上电后方有效。 为了避免电流过大引起报警,运行速度可从低速到最高速逐步调试。 7.4.3、增益和刚性调试 速度环比例增益参数Pa.9:设定值越大,增益越高,但噪声越大;一般负载越大,设定值应越大;在不产生噪声的情况下,值越大越好。 电流环比例增益参数Pa.8:设定值越大,电流增益越快;电机振动时,可增大此值;使用小惯量电机且过热时,可减小此值;除要求很高的情况下,此值不要轻易改动。 位置环比例增益参数Pa.11:值越小越平稳,但刚性越差;值越大,位置控制定位越快,跟随计数偏差越小,刚性越强,但易振荡或超调;在不产生振荡和超调的情况下,值越大越好。 位置前馈增益参数Pa.10:设定值越大,增益越高,刚性越强,但易振荡;负载越大,设定值应越小;在不产生振荡的情况下,值越大越好。 注意: 1、电机有尖叫噪声时,可增大Pa.8号参数; 2、走动丝杠有尖叫噪声时,可减小Pa.9号参数; 3、走动丝杠有振动时,可减小Pa.10号参数,当振动太大减小Pa.10不起作用时可减小Pa.11号参数。 7.4.4、基本参数调试图 36 7.4.5、位置分辨率和电子齿轮的设置 位置分辨率(一个脉冲行程 )决定于伺服电机每转行程与编码器每转反馈脉冲数Pt,可以用下式表示 ΔS Δl= Pt式中, Δl:一个脉冲行程(mm); ΔS:伺服电机每转行程(mm/转); Pt:编码器每转反馈脉冲数(脉冲/转)。 因为,系统中有四倍频电路,所以Pt=4×C,C为编码器每转线数。本系统中,C=2500线/转,所以Pt=10000脉冲/转。 指令脉冲要乘上电子齿轮比G后才转化为位置控制脉冲,所以一个指令脉冲行程表示为 ΔS Δl*= ×G Pt 指令脉冲分频分子 式中,G= 指令脉冲分频分母 当本驱动器用于数控系统时,参数Pa.12和Pa.13计算方法如下: Pa.12 机械减速比x系统脉冲当量x10000 ———— = ———————————————— Pa.13 丝杠螺距(mm) 一般数控系统的脉冲当量为:0.001mm 7.4.6、伺服启停特性调试 37 伺服系统启停特性即加减速时间,由负载惯量及启动、停止频率决定,也受伺服驱动器和伺服电机性能的限制。频繁的启停、过短的加减速时间、负载惯量太大会导致驱动器和电机过热、主电路过压报警,必须根据实际情况进行调整。 1)、负载惯量与启停频率 用于启动、停止频率高的场合,要事先确认是否在允许的频率范围内。允许的频率范围随电机种类、容量、负载惯量、电机转速的不同而不同。在负载惯量为m倍电机惯量的条件下,伺服电机所允许的启停频率及推荐加减速时间 如下: 负载惯量倍数 允许的启停频率 m≤3 >100次/分钟:加减速时间常数500或更小 m≤5 60~100次/分钟:加减速时间150或更小 m>5 <60次/分钟:加减速时间50或更小 2)、伺服电机的影响 不同型号伺服电机所允许的启停频率及加减速时间随负载条件、运行时间、占载率、环境温度等因素而不同,请参考电机说明书、根据具体情况进行调整,避免因过热而报警或影响使用寿命。 3)、调整方法 一般负载惯量应在电机转子惯量5倍以内,在大负载惯量下使用,可能会经常发生在减速时主电路过电压或制动异常,这时可以采用下面方法处理: z 增加加减速时间,可以先设得大一点,再逐步降低至合适值。 z 减小内部转矩限制值,降低电流限制值。 z 降低电机最高转速。 z 更换功率、惯量大一点的电机。 38 39
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