伺服驱动器控制实训

1、目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第一章SB15伺服驱动器实训模块介绍 2一、产品概述2二、产品特点 2三、技术性能 2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 第二章 交流伺服电机及驱动器的使用 3一、交流伺服电机及驱动器介绍 3二、交流伺服电机驱动器及伺服电机的选型 4三、交流伺服电机及驱动器的接线 4四、控制模式6五、I/O信号说明6六、参数表 9七、显示和操作 9八、故障处理及报警处理方法 10 HYPERLINK l bookmark77 o Current

2、Document 第三章实训项目14 HYPERLINK l bookmark79 o Current Document 实训一 交流伺服电机驱动器的参数设置 14 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 实训二 PLC控制伺服电机的转向和速度 15 HYPERLINK l bookmark85 o Current Document 实训三小车综合运行控制 16 HYPERLINK l bookmark89 o Current Document 实训四三菱伺服软件控制伺服运行 20 HYPERLINK l bookmark97 o Current D

3、ocument 实训五 小车位置控制 24第一章SB15伺服驱动器实训模块介绍一、产品概述“SB15伺服驱动器实训模块”是根据机电一体化技术、可编程控制器及其应用等课程实训教学的需求而研制的，该实训模型由运动小车、滚珠丝杆传动机构、三菱MR-E系列交流伺服电机及伺服驱动器、检测传感器等组成，适合机电一体化、电气工程、自动化等专业实训教 学。二、产品特点“SB15伺服驱动器实训模块”为电机控制及电气实训课程的教学平台，可完成传动控制、 键值优化比较行走控制、定向控制、定位控制、加减速控制、点动控制、位置控制等实训内容。该系统为学生提供一个具有高度完整性、开放性、安全性的实训平台。通过实际动手操作

4、， 加深对伺服电机原理及性能的深入理解，可以使学生对自动控制系统形成一定的认知。三、技术性能.输入电源：单相三线 AC220世10% 50Hz.工作环境：温度-10 C40c 相对湿度w 85% (25C)海拔v 4000m.装置容量：v 1.0kVA.外形尺寸：680*300*150mm第二章 交流伺服电机及驱动器的使用一、交流伺服电机及驱动器介绍交流伺服电动机的结构主要可分为两部分，即定子部分和转子部分。交流伺服电机的转子 有笼型和杯型两种，它的转子电阻都做得比较大，其目的是使转子在转动时产生制动转矩，使 其 控制绕组不加电压时，能及时制动，防止自转。两个定子的结构完全相同，并在空间相差

5、90。其中一组为励磁绕组，另一组为控制绕组，交流伺服电动机一种两相的交流电动机。通入励磁绕组及控制绕组的电流在电机内产生一个旋转磁场，旋转磁场的转向决定了电机的转向，当任意一个绕组上所加的电压反相时，旋转磁场的方向就发生改变，电机的方向也发生改变。 交流伺服电机的控制方式分为幅值控制、相位控制和幅相控制三种。三种控制方式中相位控制 方式特性最好，幅相控制线路最简单。与普通亮相异步电机相比，伺服电机具有以下特点：.伺服电机应有较宽的调速范围；.当励磁电压不为零，控制电压为零时其转速也为零；.机械特性应为线性并且动态特性要好.伺服电机的转子电阻应当大，转动惯量应当小三菱通用AC伺服MR-E系列是在

6、MR-J2-Super系列的基础上开发啊，保持了高性能但是限 定了功能的AC伺服系列。控制模式有位置控制、速度控制2种模式，而且能够切换位置控制和速度控制进行运行。因此它适用于以加工机床和一般加工设备的高密度定位和平稳的速度控制为主的范围宽广的各 种领域。它载有实时自动调谐功能，能机械的按照伺服增益进行自动调整。MR-E系列伺服电机的编码器采用10000脉冲/转分辨率的增量位置编码器，可进行高密度定位。、交流伺服电机驱动器及伺服电机的选型邢号冬I卜表所求为何股放大器与伺服电机的组合，带电磁制动器和减速器的亦 是相阳哈。伺服放大器伺服电机）HC-KTEnHC-SFL2000r minMR-E-1

7、0ABMR-E-20A23二一MR-E-40A43MR-E-70A73（注）52MR-E-100A102MR-E-2000A152 202注：HC-SFE52因伺限放大器与的生产时间不同, 仃的不月选按，有关问题可向木公T咨询。我们这套小车控制系统实训模型选用的是 MR-E-20A-KH003的伺服驱动器和HF-KN23JK-S100的伺服电机三、交流伺服电机及驱动器的接线1.功能框图（见下图）忖而寸土器T1-电近用网了林安曲南翁酬冏壮工ib-|Ffeir4呻Wi卅港（屯这.相比 加1步捋 盅情厅捏山心（叫诉阳山曲）-n惭1申电!电注松鼻|事f 00,10二由wu占哪我 的1；JM押琳洲*周四

8、甲Wg2F佛也小，更生;上1 l砌y愀肥 ，：& 敛聆ii-： l,MR-E-l&A 20A ”优内阳甲弛RL2.N（R-E-70A以卜的同里放火滞日果川巾H MC80V期U源.山源连能辑LH L2, L为傲fl何迷脸四、控制模式1、位置控制模式川般阳OOkpps的高速脉冲1|曲行阻机的旋转速度和力响的控制.分册率 为10000脉冲/转的高粘度定位，另外，位KP滑功能叱根掘I殳备从2节力式中选择适当的力K,对丁急 变的位置帝令m戈现平滑的启动和停上.因为要保护七要电路的功率晶体笞不受因急剧的加减速或过位裁弓I起的过电 流的影响，在伺瞋放人瑞中来用箝彤电路进行转加限止，可川参数隅该区矩 限止色变

9、更为希靴I。2、速度控制模式川山参数构成的内部速度指令（底多7速）对伺服电机的题转速度和方向 进行高密度的卜滑控制：另外，对于速度拒令，它述臭行进行加成速时的常数设置和停止时的伺服 帧定功能.五、I/O信号说明.信号排列年藏翡的斗桓玄苏拈专*）刖TII%. CN1的信号功能冈拄制校式的不制，一连接器的宿号分配也不EJ,诘参见晒;在相关攀数伫内记载的参地V的弓I脚，口川口奉教变更的号.近-工；擀ill)I/O2 厂制柱！ 一町输入怖【,；相关参数rr 3E JCN11VLyVIVIN2QFCOFC3TRESRF5 ST 1sriNo . 3 -ISOXSOXNl 13 - 1S5ICRLOF5T

10、213106ILSFSFLWFi 13 *学ILt、lsML小l13 * IS8TEMGEMGEMG90ALMALMkLMNa49100ixr二NFWASANc 19110RDMURDNiu 19120ZSFNSF2 mpNqI, 1 g13c 9GSGSG),4LCLG_G一150LALALA一16_。LARLA&LAR .170LBLBLE1S0LDRLERLBR19L2LZJ_Z20QL2RLZFL.ZR-Q _or_ OFor*r rIPGPG厂、一23IPPPF21INCNG._25INFNP26注1. 1c饰I入信号.。，输出信号P：位置控制模式，St建度控制模式，P/Sz悭置/速

11、度控制切换模式.符号说明简称信号名称前称信号名称sox伺 IRONRD准备就第L3FXI.程汇ZSF零速度检测LSN反转行程终端IXF定位结束ER清除SA速度达到SP1速爱选择1ALV故障SP2速度选择2nG警告PC比例控制OP编码;K2相脉冲（集电极开路）STI正抬起动MER电磁制助器互锁ST2，起动_Z编内器工相脉冲（差动曲动）TL转矩限ILZRRES旬位LA编码罂盘相脉冲（经劲驮动）EMG外部紧急停止LARLOP控制切换LB酶吗器B相映冲（”动驱劭）PF正转，反转脉冲串LBR、FVIN数木1/F用电源输入PGOFC看电极开路电源输入XCSO数？I/F用公共端TLC中LG控制公共端VLC.

12、速哎中SD屏蔽六、参数表参毯一宽表分类荷称名称控制 模式初始的单位用户发 置值Q*STY r r i解件选择P - S(?tl)1+0P：功能选抨iP - S0(X)22AIL口动调调P50105-3匚财电子齿轮分子1指令脓 冲他率分子）P1CDV电街轮分理 （指令脉 冲倍率分那）P1、5I：T到达位置落围P100pu：=e_&PG1位置控耨增益1P35rad/s7PSI位置指令加M速时间以数1位置平滑）P3ms3SCI内部述帙指令1S100r min9SC2内部逮嗖指令2S6DCr minioSC3内部遽度指令3510OCr itmuCIA速度加速时间常数SQ叽512SIB速度激速时间常数S

13、Dns13SIC5形加减谭时间常数SDms生产厂设置用015站号漫道?,50天1-*EPS串行通信功能选择,搬 警记录消蛆F - S000017JCD模拟监相器输出P - SD10CISDm状态显示选择P - 3000019*BLK当效可入禁止PS0QE七、显示和操作1.显示流程通过伺服放大器前面的 5段7位LED显示器，可进行状态显示和参数设定。显示器可用以设定运行参数、故障诊断及确认运行状态。按一次“MODE、UP、DOWN开关，将显示以下画面。扩展参数的读写可通过参数No.19使读出和写入生效。,（甘交显王） r_JZ= | 旭 由胤网累点HVOMODE： - u J 产 r、军明下彻展

14、电机遇看 r i 谭留原冲 LH 帆谯莪期KHvftO ：*AMWi Ismntffltfi) bvio cy?l 钊厢fi皿 iHtafalarj立翎哪It牌: 蔺Pn 司跤电王dt外部他母囊示do- an_彳陶和就暗禺Ton 一诚逸行一.点币行 rEsre“专 机及外用品窈?L0 M* 直怔。_ nnnL1UUU (wJFTF VC flawHe oMm idtiO 电 ttlMR此前第i次崔此次阻ATld次增*ti*快代叫4=IPWSMcflEZE荷明.IP 旧安uxnr.LTsn例i与葡EZOIPHB情都跖后fp-H9身心9if1电源接通时状超显示的初始显示内容方式会随着控制模式的不同

15、而异.位置桎制模式友情味冲事枳（G透度控制模式 电机速f.转殖控制机式转矩格令电后S）.此扑 用册款用1口. 可改变电源接通时.状态显示新箱虱示的向程，2.状态显示运行时，可通过 5位7段LED显示器伺服的状态，并可用UP/DOW核钮可以任意改变显示内容。选择了现实内容后，就会出现相应的符号，这时按SET按钮，数据就会显示出来。八、故障处理及报警处理方法.位置控制模式故障检查表Ke启动馥解毗苣好项可确期1会解LED确 LED 乐及*CNIKCNIBYWCW 拨幅截酬如馨.1.电融轴障2.破放爆螃隹头Ck从心出拨出底雕明CM用黑胡乱僵矢加鼬危散鞫瞌L,躺面螭,L料器据，眠加鼬后,故期瞰方坤，励.

16、赏蛀或轴心节懿用知胎故氧2fllff自信号 fQN嘘赠.卷黑m?查髀球坤险故超病同俩定窜鼬机 踊处于自蝴初1。西福琉婀岐士崭是杳 已进准备队2.检直腌1/埔瑜H雕仟自 iSOX)信号足配逸器L霄皤人刷历肺号(城嬲,L COM篇本樱DC科用电J导人於腓【馥彷同她机项队解能蝴冲累雕，1做雕巢目触窗师鞫人味0吒好于未倦DC?科电(b) ISP/LSM-SG 之琳接乱11确入敝冲血用随机反斯L与触暴连捷随螂斑龈.工嬖敢的设定借心4*髓麻斯额嵇定,投飘下步尊速弹益鞭L驯自刎邮整的触赳谀定.靛自册通鼠ri鳗嗣独姑剧 用典轨醒左右淘腿肝施实魏踊整.嫄麟蟒渤；谱林豺3声次肚对1艇来颗自雀踊甑港邺里档.5繇运疗

17、程位置螃.靛指钝冲嗣,旗耐累叫 和何咐打的位盟杏E电部声引到洲豫瓠ScTeeii2lixi&a Ink.速度控制模式故障检查表帆启看过强r械呱象段宜事笥可能的原因1接通电竦LE口不亮.IE口 亮，隹吴入 HHFN2CN3装出后故障侬IF存在，1.电谯电压故障.1网修板肆懈接臭CNMCNIB蜘fa后.故修排除CM WirJJ.捶杀讣?损用总 故障排除.L雷利器甩地如Jt 工第科需业距.推头CN3月出后故懂排除，CK3电或班Wf发生报警.刎他也曲就m同妣2阿服开总店号畲邱由2节献物堂弼段甯博班辘定1间履电机的轴处于自由状专)L检查外部1/0僧，也认同服用自 (30%临号昆吉已是格亚2.府外号衢定词

18、开向阳号是 有为口乩1.朱里K凰野山% 廉铁肥11 COMtttiDCUVitlM.3正网STIM左转 (ST2)讦蛤信号 WON砸电机稳札通过麻卡器加瞋依龄密度指令 (VC) BtAMmWKW叔*速咙宿+为口匕向过品味器横认1,口信峥闾(TVOFF1春.LSPLSN -STI，灯二处-OFF 状由他认内那速度用，卜丁的让良:蠢散UT0. 72-万)取值为5制睇限圉斯咳.(MNo2)刊审限制现平低匚响心窜，业用桎同“转招限带.1口 2的地 合，通过展后需用认式埔人闿K.转电限制水平低嗔髭转版iW整增益11速旋转时.逑厘木恻t用风卜步骤室值用电1,提高白功制酒领湖应m.1 11断，4处山4加喔

19、以宽成自动塔就凿帽相硼登档.黄羲转动惯后太七蚌史可球电机的相左G振卧我国以F的方法支调如果醐安福岳见I进行3. 4次从上的加洸速来完展自力帽益调 也不益谒整不当.报警及警告代码运行中发生故障时会产生报警或警告信息。发生报警时ALM-SG之间即被切断。参数 No.49设定为口 1时能够输出报警代码， 报警代码是通过各针脚与 SG直接按ON/OFF犬态来输出。正常时刻输出报警代码设定前的信号：(CN1B-19: ZSP, CN1A-18: INP和SA, CN1A-19: RD。报警输出代码表：见MR-J2S-20A “伺服放大器技术资料集”P10-5页。.报警的处理方法发生报警，故障信号（ALM

20、处于OFF状态，同时动态制动器开始动作，显示器将显示报警代码报警代码内容及处理方法，见MR-J2S-20A “伺服放大器技术资料集”P10-6- P10-11页。.警告的处理方法在发生过载警告的场合如果还继续运行，根据负载情况，可能会发生报警，使伺服不能正常运行。警告（AL.E6和AL.EA）发生后，彳服变为 OFF状态。消除报警原因，见MR-J2S-20A “伺服放大器技术资料集”P10-12页。第三章实训项目实训一交流伺服电机驱动器的参数设置一、实训目的1.通过实验理解交流伺服电动机的参数设置。2 .增强实际操作的能力。二、实训仪器序号名称型号与规格数量备注1实训装置THPFXC-2B1台

21、三、实训原理根据交流伺服放大器的速度运行控制方式，在设定好电机内部参数后通过改变外部接线实 现速度控制。四、实训内容与步骤.用实验导线将EMG-SON-GND间连接起来接到主机的 CO廊子，+24V-OPC连接起来接三 菱主机上的24V端子，按“ MOD逊切换模式，显示进入诊断模式，此时显示 RD-OF ,再按上、 下箭头键，直到显示TEST1时按SET键二秒以上，此时数字显示d-01并且最后位小数点闪动。.按上、下键，可控制电机做正转或者反转运动。至此确认电机编码线和电机线连接无误。.重新设置，进入参数模式，按照下图所示，分别修改相关参数。按2次“SET情2次W因灯潮间可以更设保定俗.指定，

22、效号的设定强辅内森.多卜*UP”. “丽”，号阚就瓮之变化.喟使用“UP和”(X海T.：口口口色速度及瓶模式)-S8T ffl A.引脚功能设定速度指令P00 1002PO8 1五、实训报告1.写出在测试模式时参数的设置和运行电机的方法。实训二PLC控制伺服电机的转向和速度、实训目的1、学习编写PLC控制伺服电机程序2、学会运用PLC控制伺服电机的转向、实训设备序号名称型号与规格数量备注1实训装置THPFXC-2B1套2二菱编程电缆1根3计算机（带GX Developer软件）1台自备4二菱可编程控制器数字量8入/8出以上三、控制要求.“手动/自动”开关拨向手动端电机反转转运行一段距离，“启动

23、/停止”开关拨向启动端电机正转转运行一段距离，同时拨动两个开关电机停止运行。2.运行到行程开关处时，电机停止运行。四、端口分配1.端子分配及功能表序号PLC地址（PLC端子）符号功能说明1X0启动/停止左转2X1手动/自动右转3Y0PP输出脉冲4Y1NP电机转动力向.伺服参数设置P0设为1000五、实训步骤.根据端子分配表接线，用实验导线将EMG-SON-GND间连接起来接到主机的 CO廊子，+24V-OPC连接起来接三菱主机上的 24V端子。.所有连线检查无误后方可上电。.按照“伺服参数设置”正确设置伺服驱动器的参数。（设置操作参见伺服驱动器使用说明）.按照控制要求、端子分配表编写控制程序。

24、编写完成程序，根据提示信息修改程序，直 至无误。.用SC-90电缆连接PLC编程口和计算机串口， 打开PLC主机电源，将程序下载至PLC中, 下载完成后将 PLC的“ RUN/STOP开关拨至“ RUN状态。.按照控制要求，拨动“启动 /停止”、“手动/自动”开关，观察系统的动作情况是否符合 控制要求。适当修改程序直至完全符合控制要求中的事项。实训三小车综合运行控制、实验目的. 了解和认识现代直线运动控制系统的组成；.学习子程序在编程中的应用；.掌握可编程控制器在实际小车综合运行控制系统中的应用。、实验设备1.SB15伺服驱动器实训模块.可编程控制器（含数字量8入/8出以上）.安装有PLC编程

25、软件的计算机4.SC-90编程电缆.实验导线三、控制要求.当选择“手动运行”时，系统调用“手动子程序” 运行；.当选择“自动运行”时，系统调用“自动子程序” 运行；.位置显示单元实时显示当前小车所处位置。一台一台一根若干,进入手动运行状态，小车按手动方式,进入自动运行状态，小车按自动方式四、主程序流程图五、手动自动子程序流程图开始手动子程序流程图Y自动子程序流程图六、端口分配序号PLC地址（PLC端子）面板端子功能说明二菱1.X01“1”号键值信号输出2.X12“2”号键值信号输出3.X23“3”号键值信号输出4.X3A （传感器信号）左侧传感器信号输出5.X4B （传感器信号）中间传感器信号

26、输出6.X5C （传感器信号）右侧传感器信号输出7.X6手/自动手动/自动模式选择开关8.X7启动/停止启动/停止选择开关9.X10左行程开关10.X11右行程开关11.Y0PP脉冲输入端12.Y1A （位置显示）数码显示控制端子A13.Y2B （位置显示）数码显示控制端子B14.Y3NP旋转方向控制115.Y4左行指示16.Y5右行指不17.Y6报警系统报警信号输出七、实验步骤1.按照端口分配表接线，用实验导线将EMG-SON-GND间连接起来接到主机的CO廊子,+24V-OPC连接起来接三菱主机上的 24V端子。连接PLC与小车运动实物模型；.将“启动/停止”拨至“启动”状态，将“手动 /

27、自动”开关首先拨至“自动”状态，观 察小车运行状态，记录小车运行规律；.将“手动/自动”开关首先拨至“手动”状态，点击“ 1、2、3、”键值按钮，观察小车运 动状态；八、实例程序（参见配套光盘）实训四三菱伺服软件控制伺服运行、实训目的1,熟悉三菱伺服软件的安装及使用。2.通过伺服软件设置伺服驱动器的运行参数。3,通过伺服软件的使用来控制伺服电机的运行。、 实训设备序号名称型号与规格数量备注1实训装置THPFXC-2B1套2三菱伺服通信线MR-CPCATCBL3M1根3计算机(带伺服软件)1台自备三、控制要求.通过伺服软件的参数设置及控制伺服电机的运行时要注意外围设备的位置，以防发生碰撞损坏设备

28、。.在设定的参数中，若伺服发生报警，应按照报警代码来排除报警。.错误的设定可能导致无法预期的运行，应该参照资料进行设定。.在实训时要把电脑与三菱伺服驱动器的通信连接线连接好。.用实验导线将EMG-SON-GND间连接起来接到主机的 CO廊子，+24V-OPC连接起来接三 菱主机上的24 V端子。四、实训步骤.系统安装默认安装Diski文件夹下的Stup.exe 。.软件使用(1)软件安装完成，打开“开始” 一 “程序” 一 MELSERV最SETUP S_W 一 “SETUP154C,或打开桌面的快捷方式弹出以下窗口:(2)在弹出窗口选择菜单“参数”(3)在下拉窗口中选择“参数设定”(4)在弹

29、出窗口中选择“批量读取”，读出伺服驱动器内的读写参数。7早雅一茶f. |n|f5交件名.后&前铅京ffi隹位口百粒题一胃 入烟l，发串成？; 用玉市时藩件还并inoonrm1心病也岑L口皿QEQF1 一相 时2自kJ诺羊01050001-04Fh3拮令朋冲晋热力于5D0-655S5nMl聿取心4指台肺神韦左上母111H6553SS定他是国100irtLls-9市曾“噌克15047 M7代黄附学速alm密激3琳上Q-2DOXa向郁温度播中Jir/ntn9内部更庶造士4被r/nlaCH9999 *及更e单匚1详 SEXJ&H1初器话定切阴 Its(5)选择要设置的参数，鼠标选中，在窗口下方输入需要设置的参数，输入的参数应在“设定 范围”允许的范围内。正确输入参数后回车确认输入结果。(6)选择“批量写入”下载设置参数。注：在对伺服进行参数读写时，将伺服至于停止状态。(7)参数下载完成后，伺服驱动器需重新上电后，参数才能生效。.伺服软件控制伺服电机的运行(1)打开“开始”程序 MELSERVO- “ SETUP S_W f “ SE