山洋伺服电机RS2快速入门手册

,www.sanyodenki.co.jp,山洋电气 RS2（R_ Advanced ） 伺服驱动器快速入门手册,SANYO DENKI CO., LTD.,December, 2010,概要,初始设置电机 JOG运转I/O 接线 (驱动器 CN1)自动调谐波形跟踪 (示波器)手动调谐其他功能,1. 初始设置,建立通信系统参数设定如何改参数电机参数设定初始参数设定后故障排除,建立通信- 1,1. 启动 R ADVANCED MODEL-Setup 软件,2. 点击 OK,3. 通信设定窗口打开,建立通信- 2,1.点击打钩,2.选择COM port#,3.连接,4.显示驱动器型号,5.关闭,系统参数设定 - 1,1.参数(P),2.参数设定(P),3.选择轴号并点击 OK (默认轴号 : 1),4.检查 “System” 选项卡已经打开,系统参数设定 - 2,需要核对参数,系统参数设定 - 3,如何改参数- 1,双击当前需要修改的设定值,如何改参数 - 2,一些参数值是从列表选项卡中选择，一些参数值可以直接用数字输入,如何改参数- 3,现在这里的输入值显示为红色字符.这表示修改的参数值还没有在驱动器中保存.,点击 “Write to amplifier” 图标,输入值清零，当前设置值已改,如何改参数- 4,多个参数可以通过点击一次 “Write to amplifier” 图标保存,电机参数设定,电机参数区,1.点击“Select from the list”(M) 按钮,2. 从这个列表中选择 旋转/直线电机, 输入电压值, 驱动器容量以及电机部分型号,3. 点击 OK,4. 点击 “Write to amplifier” 图标(与其他参数设置一样),初始参数设定后- 1,在所有的参数都设定并保存到驱动器后，重启驱动器电源 (包括控制电源和主电源)。,大多数参数在保存到驱动器后就马上有效了，但是有些参数包括电机参数和系统参数在电源重启后才生效。,在关闭驱动器电源之前,点击此图标并点击 OK 来断开PC 和驱动器的通信连接。,初始参数设定后- 2,重新建立通信需要在驱动器电源打开后。,电源打开后,查看驱动器前面的 7段 LED 数码管。,控制电源已连接并供电，无报警，打开主电源,控制电源和主电源都已经连接并供电，无报警。驱动器准备 servo-on（伺服使能）。,1,2 已建立,故障排除: 当驱动器仍显示 “AL.#”.,“AL.#” (#:16进制数) 表示报警代码。,例:,AL.A2.0,报警代码报警代码表在操作说明书第8章,“AL” 指它显示报警代码,报警发生时驱动器的状态,0: 控制电源ON2: 主电源ON4: 准备伺服使能8: Servo-ON（伺服使能）,常见报警代码: 85,检查编码器接线,电缆连接器在放大器端如果使用编码器延长线、延长线上所有端子和其他侧面接口,引脚 No.1: +5V (5V, 红),引脚No.2: 信号地(SG, 黑),引脚 No.7: 串行数据信号+端 (ES+, 棕),引脚 No.8: 串行数据信号端 (ES-, 蓝),引脚 No.9: 电池 + (BAT+, 粉),引脚No.10: 电池 (BAT-, 紫),屏蔽金属外壳: 框架接地(FG),从焊接端看编码器的连接器，编码器引脚排布，分配如下,当使用串行编码器但是不做位置备份时，不需要连接电池,常见报警代码: A1,当将串行编码器做为备用电池式绝对编码器使用时,请检查电池电压,连接器以及编码器电缆连接器,如果是发生在第一次安装驱动器后上电时，只要操作 “串行编码器清零” 和 “报警复位”就可以清除。,如果发生第二次或者更多.,SANYO DENKI 标准选配带电池盒的编码器电缆,电池电压应不低于 3.6V,当将串行编码器做为不带备用电池增量式编码器使用时 修改“系统参数 06” 为 “01:_Incremental system” (请参考本PPT第8页),上述两种情况在检查更改后都需要 “串行编码器清零” 和 “报警复位”.,如何操作串行编码器清零,1,2,3,4,这需要一点时间，但是自动改变,5 完成,如何操作报警复位,1,2,3,4,这需要一点时间，但是自动改变,5 完成,如果报警仍然为清掉.,重启电源,检查排除故障并确保其正确完成.如果熬成报警的原因仍然没有排除，报警不能被清除,2. 电机 JOG运转,JOG 操作 (速度 JOG)定位操作 (位置 JOG),JOG 操作 - 1,1,2,3,4,5 JOG 操作窗口打开,如果出现此信息，请检查驱动器前面的7段数码管，不是伺服未使能，就是报警状态。,JOG 操作 - 2,1,2,JOG 操作 - 3,点击 “Edit” 按钮, 设置准备变更的值。变更后的值通过点击 ”Decision” 按钮来设定.,JOG 速度,为平滑启动/停止设置的加减速时间设定值是在1000转/分的速度改变时,JOG运转时的扭矩限制值,JOG 操作 - 4,点击 “Servo On” ，电机准备开始动作,一直按此按钮时，电机正转,一直按此按钮时，电机反转,7段数码管的动作像在写 “8” 字。,故障排除: 7段LED数码管显示并且不能进入Servo-ON状态.,这些状态表示 “超程”, 意味着负载碰到了限位开关,放大器的默认设置，限位开关输入被分配给 CN1 引脚-33 (CONT5, 正向一侧) 和 引脚-32 (CONT6, 反向一侧)，为常ON状态。,实际LED段数码管动作,当没有连接或在这些输入连接了常闭开关/传感器, 驱动器进入超行程状态,但是这些输入设定可以通过设置放大器参数进行更改。,如何更改限位输入设定 - 1,参数 - 参数设定 - Group 9 功能,“00 F-OT Positive Over Travel Function” : 正向一侧限位开关设定“01 R-OT Negative Over Travel Function” : 反向一侧限位开关设定,如何更改限位输入设定 - 2,1.当无限位开关时, 选择 “00 Always_Disable”当连接常闭限位开关时, 选择”0C CONT6_ON” (正向一侧) or “0A CONT5_ON” (反向一侧),2.,如何更改限位输入设定 - 3,1.以同样的方式改变（设定值可能是不同的）其他参数,2. 点击这里. 设定完成!,JOG 操作 - 5,如果您不希望电机运行时一直按着按钮.,1 选择这里,2,3 伺服使能，准备 JOG运行,JOG 操作 - 6,只需单击一次“正方向”或“负方向”，电机连续运行。,这时， “Stop” 按钮有效, 所以点击它可以使电机运行停止.,定位操作 - 1,1,2,3,4,如果出现此信息, 请检查驱动器前面的7段数码管. 不是电机未准备伺服使能，就是处于报警状态.,5 定位操作窗口打开,定位操作 - 2,1,2,定位操作 - 3,点击 “Edit” 按钮, 设置准备变更的值。变更后的值通过点击 ”Decision” 按钮来设定.,运行速度,为平滑启动/停止设置的加减速时间设定值是在1000转/分的速度改变时,电机运行时的扭矩限制,运行距离(只有增量动作),定位操作 - 4,点击 “Servo On”，电机准备运行,点击一次此按钮, 电机正向运行, 并且在到达设定距离后停止。,点击一次此按钮, 电机反向运行, 并且在到达设定距离后停止。,7段数码管的动作像在写 “8” 字。,定位操作 - 5,运行2次，3次或3次以上的一次点击.,1. 点击这里,2.多出两个参数出现在这里,Positioning Operation - 6,电机运行多少次（0表示无限次，需要点停止按钮来停止运动）,动作和动作之间的停留时间,例:PJOG位置命令= 1000 脉冲 停止时间= 1000 ms 连续次数= 2 起始位置：0 脉冲 按“正方向”按钮,0 1000 pulse等待 1000 ms1000 2000 pulse停止,3. I/O 接线(驱动器 CN1),通用输入（伺服ON，报警清除，极限） 脉冲指令输入（位置指令）模拟指令输入（速度，扭矩指令）,通用输入接线: CONT1-6 - 1,默认分配:CONT1(引脚37) : Servo-ON（伺服使能） Off : Servo-OFF On : Servo-ONCONT2(引脚36) : 速度控制P-PI 选择 Off : PI 控制 On : P 控制CONT3(引脚35) : 绝对编码器清零 Off : 正常状态 On : 清零状态CONT4(引脚34) : 位置偏差清零 Off : 正常状态 On : 清零状态CONT5(引脚33) : 限位(反向) Off : 碰到限位开关 On :正常状态CONT6(引脚32) : 限位(正向) Off : 碰到限位开关 On :正常状态,通用输入接线: CONT1-6 - 2,漏型控制器输出,源型控制器输出,控制器侧,驱动器侧,外部电源电压: DC5V or DC12-24V,通用输入接线: CONT7-8,差分信号(5V),TTL 信号,默认分配: CONT7(引脚13,14) : 扭矩限制 Off : 无限制On : 限制CONT8(引脚15,16) : 报警复位 Off : 正常状态On : 复位状态,CONT1 - 8输入分配和极性可以通过参数设定来改变,脉冲指令输入(位置指令) - 1,控制器侧,驱动器侧,差分信号(5V),默认分配:F-PC(引脚6+,引脚27-) : 正向动作脉冲R-PC(引脚28+,引脚29-) : 反向动作脉冲,分配可以通过参数设置改为 脉冲和方向 在这种情况下，F-PC(引脚26+,引脚27-) : 方向R-PC(引脚28+,引脚29-) : 脉冲,脉冲指令输入(位置指令) - 2,等效于HD26C32,TTL 信号,控制器侧,驱动器侧,默认分配:F-PC(引脚26+,引脚47-) :正向动作脉冲R-PC(引脚28+,引脚48-) :反向动作脉冲,分配可以通过参数设置改为 脉冲和方向 在这种情况下， F-PC(引脚26+,引脚47-) : 方向R-PC(引脚28+,引脚48-) : 脉冲,脉冲加方向的设置- 1,打开 “参数设置 Group 8”只有3个参数，平且要设置的参数现在看起来没有出现。,脉冲加方向的设置 - 2,1,2 “Basic” “Advanced”,3,4 增加的参数出现,5 双击,脉冲加方向的设置 - 3,6 选择 “02 SIGN PULS Code + Pulse Train” 并点击OK,脉冲加方向的设置 - 4,7,8 设置完成重启驱动器电源（主，控制）来使设定有效,模拟指令输入(速度,扭矩指令),V-REF / T-REF (引脚21) : 模拟指令电压(-12V to +12V)默认设置: 500rpm / 1V (速度指令模式)50%TR / 1V (扭矩指令模式) (TR : 电机额定扭矩),SG (引脚20) : 地 (信号地),4. 自动调谐,调机之前 注意!调机的目标调试参数运动，检验和修改故障排除,调机之前 注意!,异常的参数设置会导致系统的异常动作以及对机械系统的损害大多数情况下，在真正的动作之前很难导致异常的动作机械停止需要避免机械碰撞以及损坏应该在伺服使能之前准备好立刻关闭伺服使能或者切断主电源不要把手指，手伸进动作区域，避免碰伤或者夹伤.,调机的目标,每个客户都有不同的机械系统，它会影响伺服系统的特性每个客户都有不同的运动轨迹,取决于客户,目标只来自实际的运动以及客户对其的满意度对于伺服调整来说，没有笼统的回答，所以本手册中所描述的，不是“什么是答案”，而是“如何得到答案”,目标在哪里?,调试参数,Group 0 Auto-tuning 选项卡“00 TUNMODE调谐模式” 在选择自动调整时应该设为“00_AutoTun” “02 ATRES自动调节响应”默认值：5,运动，检验以及修改 - 1,通过控制器操作以 100转/分 的速度实际运动5-6次,检查点：运动异常，振动，噪音异常,当运动在正常速度下看起来还不错，并且可以对应较严格的动作需求时,提高增益 ATRES,course: 2-3, fine: 1,1.双击当前设定值,2.输入新的设定值ing#,3.点击 OK,4.点击 “Write to amplifier” 图标,如果这些都没有发生，提高实际的运动速度,运动，检验以及修改 - 2,改变伺服增益（ATRES）后，实际运动5次左右进行检验 运动检验 - “升高增益（ATRES） - ”运动检验.继续这一过程，并在发生运动异常，振动或噪音异常前停止。 考虑到要留余量,设定值最好比 ATRES 的极限值小2-5.速度监测和转矩监测还可以帮助调节干净（平滑）波形较好，噪音干扰（脏，编织）波形较弱,干净,噪音干扰,故障排除,运动异常，振动，噪音异常,降低增益(ATRES),course: 2-3, fine: 1,如果问题没有解决，仍然存在,2. 检查机械系统,机械零件松动也会导致这类问题,3.请咨询三洋电器，或代理商,必要信息:,机械信息（齿轮，螺丝.传输系统）负荷条件（负载转矩，负载惯量等） 运动曲线（速度，加速度，减速度，每一段的时间，等） 运动波形（从setup软件或外部示波器来记录）,1. 逐渐降低增益(ATRES),5.跟踪（示波器）,运转跟踪模式与滚动模式的区别运转跟踪模式运转滚动模式,运转跟踪模式与滚动模式的区别,“运转跟踪”是一个单发的高速捕获。它适用于检查短时间跃变如电机启动，速度变化和停止。“运转滚动”是一个像滚动模式的连续测量。它适用于检查长期变化比如检查整个运动过程，它不能得到每个动作的细节。,运转追踪- 1,1.测量(S),2. 运转追踪(T),3.OK,运转追踪主窗口,4.跟踪条件设定 (图标),运转追踪- 2,设定窗口(默认设置),设定例完成后点击 OK,运转追踪- 3,1.点击“Start” 按钮,2.自动等待触发,3.运转电机,4.碰到触发，数据开始从驱动器 向 PC传输,如果没有触发，重试，或需要更改触发通道和设置,运转跟踪- 4,波形是有了，但似乎超出范围了,点击 “CH Information” 选项卡,运转追踪- 5,点击 “Auto” 按钮或者手动更改缩放,看起来不错!,运转追踪- 6,在“T轴光标”和/或 “V轴光标”复选框打钩后光标功能可用 光标值可以点击 “Measurement Value（测量值）” 选项卡读到。,运转追踪- 7,以CSV文件格式保存，且此CSV格式可以直接从其他setup软件读取,获取当前显示波形到剪贴板的屏幕截图,打印,运转滚动- 1,1.测量(S),2. 运转滚动(S),3.OK,运转滚动主窗口,4.跟踪条件设定 (图标),运转滚动 - 2,设定例设定完成后点击OK,设定转口(默认设置),运转滚动- 3,1. 调换到 “CH 信息” 选项卡,2. 为每个通道的1分割设置大小两个下拉列表，并且都可以直接输入,3.设定时间范围,4. 点击开始,5. 测试完成后点击停止,运转滚动 - 4,1. 这里打钩，光标可用,2.每一个光标所在位置的值都可以在选项卡 “Measurement Value” 读到,6. 手动调谐,调试参数初始设置 调试过程调机的限制应用自动调谐结果进行手动调谐,调试参数- 1,带反馈环的基础控制,比例增益 积分增益 微分增益,输入,输出,PID 控制,反馈,+,-,调试参数- 2,伺服驱动器的控制环,P,PI,滤波器,电机,编码器,位置指令,扭力控制 (固定),位置控制,速度控制,扭力 (/电流) 控制,Kp,Kvp,JRAT,Tvi,TCFIL,调试参数- 3,Kp 位置环的比例增益Kvp 速度环的比例增益Tvi 速度环的积分增益TCFIL 扭力指令低通滤波器JRAT 惯量比,(负载惯量) / (马达惯量) * 100 %,在使用模拟速度命令时，Kp无效。 在使用模拟转矩命令时，Kvp，kVp，Tvi和JRAT无效。,初始设置- 1,将 “00 TUNMODE Tuning Mode” 从 “00:AutoTun”（自动模式） 改为“02:ManualTun”（手动模式）,Parameter（参数） Parameter Setting（参数设定） Group 0 Auto-tuning,初始设置- 2,打开 “Group 1 basic control”只有2个参数，且所需设置参数现在看起来没有出现。,如果你此选项卡能看到更多的参数在，你可以跳过下一页。,初始设置- 3,1,2 “Basic（基础）” to “Advanced（高级）”,3,4其他参数出现,设置参数,Kp,Kvp, Tvi, JRAT,TCFIL,调机步骤- 1,设置JRAT。最好设置准确值，近似值也 OK。提高kVp值并检查运动情况。每次改变:20 - 30，有效细分：10。如果振动，减小该值。此时运动本身没有变化。 增加Kp值并检查运动情况。每次改变:20 - 30，有效细分：10。如果振动，减小该值。运功应该有所改善。,调机步骤 - 2,设定 JRAT,升高 Kvp值,升高 Kp值,调机步骤- 3,不要先增大 Kp 值Kp 应该在设定Kvp后设置,如果贼增大Kvp之前将Kp值升高的太多 .,“失去控制”, 可能会损坏机械系统,注意!,调机步骤- 4,仍然不够?,极限来自Kvp,增大Tvi, 20-50-100-200-500降低 TCFIL 每次改变:50, 细分有效:10,再次增大 Kvp,再次增大 Kp,你并不需要操作在同一时间操作1和2。如果其中一个可以使运动达到目标.完成！TCFIL的变化也可能导致另一种振动。每次都要检查运动，如果振动，返回更大的值。增大Tvi 值意味着降低增益.,调试的极限,当电机转矩达到其极限，饱和状态时，提高增益并不能改善响应。更好的响应需要调换更大扭矩的电机。过大的负载惯量和刚性低的机械系统将导致振动，因此我们应该使用低增益来避免振动。否则，我们需要更大惯性的电机或刚性高的机械系统。,Torque saturation,齿轮减速有助于增加惯性力矩和降低负载率。,利用自动调谐的结果进行手动调谐- 1,如果在自动调整后需要进一步手动调谐，将自动调谐的参数保存到手动调整的参数，这样可以把自动调整的结果作为手动调谐的起跑线.,1,2,3,利用自动调谐的结果进行手动调谐- 2,自动调整的结果参数,驱动器当前的调整参数,利用自动调谐的结果进行手动调谐- 3,点击此按钮，自