变频、伺服、定位课件

三菱运动控制系统Cell技术部设备技术科

付伟主要内容1伺服系统2定位系统3变频系统4变频与伺服比较5实践

三菱伺服系统培训

一AC伺服系统基本知识2伺服机构组成由驱动放大器、AC伺服电机和检测器组成。伺服放大器伺服电机编码器数据正弦波PWM模拟量电压高速脉冲串一AC伺服系统基本知识伺服放大器伺服电机检测器（编码器）被控量指令伺服机构组成示意图一AC伺服系统基本知识3AC伺服系统的特色电机特色 注重转子惯性矩和电气响应性主要性能速度控制范围广1：1000～5000转矩特性恒定转矩可在全部速度范围恒定最大转矩大 约300％二伺服放大器结构与工作原理1伺服放大器结构放大器主回路放大器控制回路伺服电机电源指令脉冲输出位置反馈二伺服放大器结构与工作原理3控制回路结构CC偏差计数三相发生PWM回路PLGI/F保护回路电流反馈电流指令速度指令PWM输出位置反馈速度反馈编码器反馈三伺服放大器接线1整体配置三伺服放大器接线三伺服放大器接线外部设备与伺服放大器连接三伺服放大器接线接头引脚排列三伺服放大器接线CN1ACN1B中的信号功能四伺服放大器的使用四伺服放大器的使用状态显示：伺服电机速度滞留脉冲反馈脉冲指令频率指令脉冲诊断：电机系列ID电机机种ID伺服状态五AC伺服电机1AC伺服电机动作原理小型、大型所有电机的动作原理都一样。按照“弗来明左手定则”，给磁场中的导体通电，力就会作用于导体，就会产生转矩。五AC伺服电机2伺服电机分类三菱定位系统培训1伺服定位系统的组成20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向。着眼与液晶制造业，绝大多数的设备使用的是三菱伺服定位系统。三菱伺服定位系统的构成如右图所示。高速脉冲正弦波PWM码盘信息PLC伺服放大器电动机1.1组成元件概述QPLCCUP： Q系列PLC的核心模块，负责运算及逻辑控制工作。QD75定位模块： PLC功能模块，主要用于伺服电机的运动控制。伺服放大器： 伺服电机需要高频交流脉冲电源驱动。伺服放大器依 据PLC提供的控制指令驱动伺服电机。电动机： 交流脉冲伺服电动机工件： 伺服电机的后端负载GXDeveloper: 三菱专用PLC编程软件，安装在PC机上后可以编写、调 试三菱PLC的控制程序，并能够与PLC通讯，实现程序 的上传、下载。GXConfiguration-QP: 三菱专用伺服控制用软件，可以用来编辑，监视，测 试伺服系统的工作状态。1.3QD75定位模块共能介绍QD75定位模块的功能：◆主要功能1.OPR功能（O-originP-pointR-reset）OPR功能是为了执行定位控制而建立起点并向着该起点执行定位的功能。该功能用于在接通电源时或停止定位后使位于OP以外位置的工件返回OP处。2.主要定位控制通过设置QD75中存储的“定位数据”对定位的运动形式进行控制。3.高级定位控制块启动及其扩展功能4.手动控制◆辅助功能执行主要功能时追加控制补偿、限制等功能◆公用功能参数初始化、执行数据的备份等1.3.1.1OPR方式-近点狗方式近点狗方式回原点方法：近点狗方式问题:1、如执行OPR时近点狗ON，则会以蠕动速度启动2、从OPR速度减速到蠕动速度过程中近点狗必须保持ON，否则会报警3、由于要等待码盘零信号，所以近点狗与远端限位之间的距离会比较大。用途:低负载情况下保证原点位置重复时序图1.3.1.2OPR方式-限位器方法1限位器方法1回原点方法：限位器方法1问题:1、“OPR停顿时间”中设置的值要大于近点狗ON位置到机械压限位器的移动时间。2、在设备到达蠕动速度之前到达了“OPR停顿时间”会出现报警。3、在“OPR停顿时间”到达时如果工件没有停住，会停在当前点，并把当前点记录为OP点。用途:通过OP处扭矩重复定位时序图1.3.1.3OPR方式-限位器方法2限位器方法2回原点方法：限位器方法2问题:1、在减速到“蠕动速度”之前输出零信号会导致机器停机报警2、直道挤压显位器为止近点狗必须保持ON状态用途:通过OP处扭矩重复定位时序图1.3.1.4OPR方式-限位器方法3限位器方法3回原点方法：限位器方法3问题:1、如果在工件停止前发出菱信号，工件会停止并完成OPR，不会报错。2、因为整个过程以蠕动速度运行，因此运动过程缓慢用途:通过OP处扭矩重复定位时序图1.3.1.5OPR方式-计数方法1计数方法1回原点方法：计数方法1问题:1、从OPR速度道蠕动速度的减速距离需小于近点狗ON后的移动距离，否则会出现206报警2、OPR时近点狗ON则运行近点狗ON位置启动OPR程序用途:常用方法时序图1.3.1.6OPR方式-计数方法2计数方法2回原点方法：计数方法2问题:1、再不能接受“零信号”是使用此方法2、是用此方法与技术方法1比较会产生较大误差。用途:无法接受“零信号”时使用时序图1.3.2主要定位控制控制器通过设置QD75中存储的“定位数据”对定位的运动形式进行控制。控制项目包括Da1-10共10项。总共可以存储600组控制项目。DA.1表示结束该数据编号定位，或接着执行下一个数据编号的定位。2BitDA.2制定控制系统16BitDA.3选定加速时间2BitDA.4选定减速时间2BitDA.5设定要差补的轴2BitDA.6定位地址/定位量DA.7弧地址（只在执行圆弧差补时使用）DA.8命令速度DA.9停顿时间DA.10M代码1.3.3高级定位控制高级定位控制：使用块启动数据执行QD75中存储的“定位数据”。可以执行以下定位控制1把连续的定位数据项目当作“块”，使他们按照指定的顺序执行。2可以将“条件判断”添加到位置、速度控制中。3同时启动为多个轴设定数据编号4指定定位数据可以重复执行1.3.4手动控制：不使用定位数据，从外部输入信号而执行制定运行的控制。

○[JOG]运行：JOGSTAR开关ON时连续传送脉冲

○微动运行：在微动位移量参数中设定位移量，然后再进行JOG运动，此时工件会以设定的位移量为最小步距进行移动。（因此微动位移量=0时微动运行就是[JOG]运行）

○手动脉冲发生器运行：结合手动控制或GXConfigurator-QP软件执行运动控制。1.4伺服放大器伺服放大器依据PLC定位模块发出的指令，驱动伺服电机完成定位运动。依据具体工作情况，伺服放大器给出了三种控制模式位置控制模式：以高精度位置确定为目标的控制模式速度控制模式：以对运行速度的平稳、精确控制为目标的控制模式转矩控制模式：以稳定精确的控制输出转矩为目标的控制方式通过外接信号的输入可以在任意控制模式之间进行切换MR-J2S-10A1-□系列名称放大器容量A：标准型B：SSCNET型CP带内置定位功能CL带内置程序操作功能CP-S084与CC-Link连接型特殊产品无：三相200V1：单相100V4：三相400V型号含义：1.4伺服放大器伺服放大器功能1.4伺服放大器伺服放大器接线1.4伺服放大器伺服参数1.5GXConfigurator-QPGXConfigurator-QP可以通过QPLC、Q相应的串口通讯模式或Q相应的网络远程I/O模块实现以下功能：◆定位数据和参数的设定◆通过定位数据进行模拟◆从/向定位模块读取/写入数据◆定位控制状态的监视◆定位控制试运行◆QCPU软元件和QD75缓冲存储器之间的自动刷新设置我们作为设备技术人员应主要掌握从/向定位模块读取/写入数据这一功能。1.5.1新建工程项目新建一个文件：新建选择定位模块型号生成新文件1.5.2在线读取数据PCInterface：选择连接用信号线的类型COMSetting:连接用COM口Transmission:数据传输波特率PLCInterface：连接的模块PLCSetting:模块信号Transmission:多PLC运行选项ModuleconnectingI/OaddressI/Oadr.:定位模块所在地址连线读写数据

三菱变频系统一变频器概念工业变频器一般用于3相鼠笼式感应电机电机转速=同步转速f：电源频率P：极对数，由电机构造决定S：转差频率，额速下3%——5%二鼠笼式电机的特性转速-转矩•电流特性三变频器应用

为了更好的使用变频器，充分了解负载的特性是非常重要的。

四变频器的结构五变频器型号六变频器的接线七变频器的操作七变频器的操作2运行模式种类运行模式起动指令频率指令PURUN键M钮外部外部开关外部输入组合1外部开关M钮组合2RUN键电位器网络网络输入设备网络输入设备七变频器的操作PU运行模式在PU运行模式下，从变