da伺服驱动器说明书.docx
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da伺服驱动器说明书伺服驱动器说明书第一章第一章概述概述产品简介:
产品简介:
交流伺服技术自九十年代初发展至今,技术日臻成熟,性能不断提高,现已广泛应用于数控机床、印刷馐机械、纺织机械、自动化生产线等自动化领域。
DDA98交流伺服系统系国产第一代全数字交流伺服系统,采用国际最新数字信号处理DSP)、大规模可编程门阵列(CPLD)和MISUBISHI智能化功率模块(IPM),集成度高、体积小、保护完善、可靠性好、彩最何必PID算法完成PWM控制,性能已达到国外同类产品的水平。
与步进系统相比,DA98交流伺服系统具有以下优点避免失步现象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。
宽速比、恒转矩调速比为1:
5000,从低速到高速都具有稳定的转矩特性。
高速度、高精度伺服电机最高转速可达3000rpm,回转定位精度1/10000r。
注不同型号伺服电机最高转速不同。
控制简单、灵活通过修改参数可对伺服系统的工作方式、运行特性作出适当的设置,以适应不同的要求。
到货检查到货检查1)收货后,必须进行以下检查:
(1)包装箱是否完好,货物是否因运输受损
(2)核对伺服驱动器和伺服电机铭牌,收到货物是否确系所订货物(3)核对装箱单,附件是否齐全受损或零件不全的伺服系统,不可进行安装。
伺服驱动器必须与性能匹配的伺服电机配套使用。
收货后有任何疑问,请与供应商或我厂联系。
2)型号意义:
(1)伺服驱动器型号DA98-04-110STZ2-1-HM适配伺服电机型号(示出华中理工大学电机厂STZ系列)1输出功率:
两位数字(04、0623)对应2系列代号1:
可选配其它国产、进口伺服电机,需订货。
驱动器缺省参数仅适配STZ系列伺服电机,选配其它伺服电机时,出厂参数已备份在EEPROM区。
恢复出厂参数时应执行恢复备份,不可执行恢复缺省参数操作。
2:
中小功率(小于等于)为标准配置,中功率(大于、小于等于)采用加厚散热器。
注产品出厂时,上面填写框已按产品型号填写好,请用户与产品铭牌核对。
(2)伺服电机型号DA98交流伺服驱动器可与国内外多款伺服电机配套,由用户订货时选择。
本手册按华中电机厂生产的伺服电机进行描述,其它型号伺服电机有关资料随伺服电机提供。
110STZ41HM3)附件
(1)DA98伺服驱动器标准附件安装使用手册(本书)1本安装支架2个M48沉头螺钉4个CN1插头(DB25孔)1套(注1)CN2插头(DB25针)1套(注2)注1配套我厂位置控制器时,与信号电缆(3)米配套提供。
注2我厂提供伺服电机时,用户可选择反馈电缆(3米)配套提供。
(2)伺服电机标准附件按伺服电机说明书提供产品外观产品外观1)伺服驱动器外观2)伺服电机外观第二章安装产品的储存和安装必须满足环境条件要求。
产品的堆放数量有限,不可过多地堆叠一起,防止常驻压损坏和跌落。
产品的转运必须使用产品原包装。
损坏或零件不全的产品不得安装使用。
产品的安装需用防火材料,不得安装在易燃物上面或附近,防止火灾。
伺服驱动器须安装在电框内,防止尘埃、腐蚀性气体、导电物体、液体及易然物侵入。
伺服驱动器和伺服电机应避避免振动,禁止承受冲击。
严禁拖拽伺服电机电线、电机轴和编码器。
环境条件环境条件项目DA98伺服驱动器华中STZ系统伺服电机使用温/湿度055(不结冻)90%RH以下(不结露)040不结冻90%RH以下(不结露)储运温/温度-208090%RG(不结露)-257080%RH以下(不结露)大气环境控制柜内,无腐蚀性气体、易燃气体、油雾或尘埃等室内(无曝晒),无腐蚀性气体、易煤气体、油雾、尘埃等标高海拔1000m以下海拔2500mc以下振动小于(s2)10-60HZ(非边连续运行)防护等级IP00(无防护)IP40伺服驱动器安装伺服驱动器必须安装在保护良好的电柜内。
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。
不可安装在易燃物体上面或附近,防止火灾。
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)温湿度环境温度0-50,长期安全工作温度在45以下,并应保证良好的散热条件。
(3)振动和冲击驱动器安装应避免振动,采取减振措施控制振动有S2)以下,振动器安装应不得随重压和冲击。
2)安装方法
(1)安装方式用户可采用底板安装方式或面板安装方式安装,安装方向垂直于安装面向上。
图为底板安装示意图,图为面板安装示意图。
(2)安装间隔图示单台驱动器安装间隔,图示出多台驱动器安装间隔,实际安装中应尽可能留出较大间隔,保证良好的散热条件。
图单台驱动器安装间隔图多台驱动器安装间隔(3)散热为保证驱动器周围温度不致持续升高,电柜内应有对流风吹向驱动器的散热器。
伺服电机安装禁止敲击电机轴或编码器,防止电机受到振动或冲击。
搬运电机不得拖拽电机轴、引出线或编码器。
电机轴不能随超负荷负载,否则可能损坏电机。
电机安装务必牢固,并应有防松措施。
1)安装环境
(1)防护华中STZ系列伺服电机不是防水型的,所以安装使用时必须防止液体溅到电机上,必须防止油水从电机引线和电机轴进入电机内部。
注用户需要防水型伺服电机,请在订货时声时。
(2)温湿度环境温度应保持在040(不结冰).电机长期运行会发热升温,周围空间较小或附近有发热设备时,应考虑强迫散热。
湿度应不大于90%RH,不得结露。
(3)振动伺服电机应避免安装在有振动的场合,振动应不大于(s2)。
2)安装方法
(1)安装方式STZ系列电机采用凸缘安装方式,电机安装方向任意。
(2)安装注意事项:
拆装带轮时,不可敲击电机或电机轴,防止损坏编码器。
应采用螺旋式压拨工具拆装。
STZ系列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。
固定电机时需用止松垫圈紧固,防止电机松脱。
第三章接线参与接线或检查的人员都必须具有做此工作的充分能力。
接线和检查必须在电源切断后5分钟以后进行,防止电击。
必须按端子电压和极性接线,防止设备损坏或人员伤害。
驱动器和伺服电机必须良好接地。
标准接线标准接线驱动器的外部连接与控制方式有关。
1)位置控制方式:
图示出位置控制方式标准接线2)速度控制方式:
图示出速度控制方式标准接线3)配线
(1)电源端子TB线径:
R、S、T、PE、U、V、W端子线径(AWG14-16),R、T端子线径mm2(AWG16-18)。
接地:
接地线应尽可能粗一点,驱动器与伺服电机在PE端子一点接地,接地电阻100。
端子连接采用4预绝缘冷压端子,务必连接牢固。
建议由三相隔离变压器供电,减少电击伤人可能性。
建议电源经噪声滤波器提供电,提高抗干扰能力。
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。
(2)控制信号CN1、反馈信号CN2线径:
采用屏蔽电缆(最好选用绞合屏蔽电缆),线径(AWG24-26),屏蔽层须接FG端子。
线长:
电缆长度尽可能短,控制CN1电缆不超过3米,反馈信号CN2电缆长度不超过20米。
布线:
远离动力线路布线,防止干扰串入。
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。
U、V、W与电机绕组一一对应连接,不可反接。
电缆及导线须固定好,并避免靠近驱动器散热器和电机,以免因受热降低绝缘性能。
伺服驱动器内有大容量电解电容,即使断电后,仍会保持高压,断电后5分钟内切勿触摸驱动器和电机。
图位置控制方式标准接线图速度控制方式标准接线端子功能端子功能1)端子配置图为伺服驱动器接口端置图。
其中TB为端子排;CN1为DB25接插件,插座为针式,插头为孔式;CN2也为DB25接插件,插座为孔式,插头为针式。
图伺服驱动器接口端子配置图2)电源端子TB表电源端子TB端子号端子记号信号名称功能TB-1R主回路电源单相或三相主回路电源输入端子220V50Hz注意:
不要同电机输出端子U、V、W连接。
TB-2STB-3TTB-4PE系统接地接地端子接地电阻100;伺服电机输出和电源输入公共一点接地。
TB-5U伺服电机输出伺服电机输出端子必须与电机U、V、W端子对应连接。
TB-6VTB-7WTB-8P备用TB-9D备用TB-10r控制电源单相控制回路电源输入端子220V50HzTB-11T3)控制端子CN1控制方式简称:
P代表位置控制方式S代表速度控制方式表控制信号输入/输出端子CN1端子号信号名称记号I/O方式功能CN1-8CN1-20输入端子的电源正极COM+Typel输入端子的电源正极用来驱动输入端子的光电耦合器DC1224V,电流MaCN1-21伺服使能SONTypel伺服使能输入端子SONON:
允许驱动器工作SONOFF:
驱动器关闭,停止工作,电机处于自由状态注1:
当从SONOFF打到SONON前,电机必须是静止的;注2:
打到SONON后,至少等待50ms再输入命令;CN1-9报警清除ALRSTypel报警清除输入端子ALRSON:
清除系统报警ALRSOFF:
保持系统报警注1:
对于故障代码大于8的报警,无法用此方法清除,需要断电检修,然后再次通电CN-22CCW驱动禁止FSTPTypelCCW(逆时针方向)驱动禁止输入端子FSTPON:
CCW驱动允许注1:
用于机械超限,当开关OFF时,CCW方向转矩保持为0;注2:
可以通过参数设置屏蔽此功能,或永远使开关ON。
CN-10CW驱动禁止RSTPTypelCW(顺时针方向)驱动禁止输入端子RSTPON:
CW驱动允许RSTPOFF:
CW驱动禁止注1:
用于机械超限,当开关OFF时,CW方向转矩保持为0;注2:
可以通过参数设置屏蔽此功能,或永远使开关ON。
CN1-23偏差计数器清零CLETypelP位置偏差计数器清零输入端子CLEON:
位置控制时,位置偏差计数器清零速度选择1SC1TypelS速度选择1输入端子在速度控制方式下,SC1和SC2的组合用来选择不同的内部速度SC1OFF,SC2OFF:
内部速度1SC1ON,SC2OFF:
内部速度2SC1OFF,SC2ON:
内部速度3SC1ON,SC2ON:
MWUKGKYA4续表控制信号输入/输出端子CN1端子号信号名称记号I/O方式功能CN1-11指令脉冲禁止INHTypelP位置指令脉冲禁止输入端子INHON:
指令脉冲输入禁止INHOFF:
指令脉冲输入有效速度选择2SC2TypelS速度选择2输入端子在速度控制方式下,SC1和SC2的组合用来选择不同的内部速度SC1OFF,SC2OFF:
内部速度1SC1ON:
SC2OFF:
内部速度2SC1OFF,SC2ON:
内部速度3SC1ON,SC2ON:
内部速度4CN1-12CCW转矩限制FILType1CCW(逆时针方向)转矩限制输入端子FILON:
CCW转矩限制在参数范围内。
FILOFF:
CCW转矩限制不爱参数限制注1:
不管FIL有效还是无效,CCW转矩还受参数限制,一般参数参数。
CN1-13CW转矩限制RILType1CW(顺时针方向)转矩限制输入端子RILON:
CW转矩限制在参数范围内RILOFF:
CW转矩限制不受参数限制注1:
不管RIL有效还是无效,CW转矩还受参数限制,一般参数No3511参数。
CN1-1伺服准备好输出SRDYType2伺服准备好输出端子SRDYON:
控制电源和主电源正常,驱动器没有报警,伺服准备好输出ON。
SRDYOFF:
主电源未合或驱动器有报警,伺服准备好输出OFF。
CN1-15伺服报警输出ALMType2伺服报警输出端子ALMON:
伺服驱动器无报警,伺服报警输出ON。
ALMOFF:
伺服驱动器有报警,伺服报警输出OFFCN1-14定位完成输出COINType2P定位完成输出端子COINON:
当位置偏差计数器数值在设定的定位范围时,定位完成输出ON。
速度到达输出SCMPType2S速度到达输出端子SCMPON:
当速度到达或超过设定的速度时,速度到达输出ON。
CN1-3CN1-4CN1-16CN1-17输出端子的公共端DG控制信号输出端子(除CZ外)的地线公共端续表控制信号输入/输出端子CN1端子号信号名称记号I/O方式功能CN1-2编码器Z相输出CZType2编码Z相输出端子伺服电机的光电编码Z相脉冲输出CZON:
Z相信号出现CN1-5编码器Z相输出的公共端CACOM编码Z相输出端子的公共端CN1-18指令脉冲PLUS输入PULS+Type3P外部指令脉冲输入端子注1:
由参数XX设定脉冲输入方式1指令脉冲+符号方式;2CCW/CW指令脉冲方式;32相指令脉冲方式。
CN1-6PULS-CN1-19指令脉冲SIGN输入SIGN+Type3PCN1-7SIGN-CN1-24CN1-25屏蔽地线FG屏蔽地线端子反馈信号端子CN2表编码器信号输入/输出端子CN2端子号信号名称端子记号颜色功能记号I/D方式CN2-5CN2-6CN2-17CN2-18电源输出+5V伺服电机光电编剧5V电源:
电缆长度较长时,应使用多根芯线并联。
CN2-1CN2-2电源输出-OVCN2-3CN2-4CN2-16CN2-24编码器A输入A+Type4与伺服电机光电编码A相连接CN2-12编码器A输入A-与伺服电机光电编码A相连接CN2-23编码器B输入B+Type4与伺服电机光电编码B相连接CN2-11编码器B输入B-与伺服电机光电编码B相连接CN2-22编码器Z输入Z+Type4与伺服电机光电编码Z相连接CN2-10编码器Z输入Z-与伺服电机光电编码Z相连接CN2-21编码器U输入U+Type4与伺服电机光电编码U相连接CN2-9编码器U输入U-与伺服电机光电编码U相连接CN2-20编码器V输入V+Type4与伺服电机光电编码V相连接CN2-8编码器V输入V-与伺服电机光电编码V相连接I/O接口原理接口原理1)开关量输入接口驱动器侧图Type1开关量输入接口
(1)由用户提供电源,DC1224V,电流100M;
(2)注意,如果电流极性接反,会使伺服驱动器不能工作。
2)开关量输出接口驱动器侧图Type2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,最大电流50mA,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;(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贯流二极管。
如果续流二极管接反,会使伺服驱动器损坏。
3)脉冲量输入接口驱动器侧图Type3脉冲量输入接口的差分驱动方式图Type3脉冲量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1015mA,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=2K;VCC=12V,R=510820;VCC=5V,R=82120。
(4)采用单端驱动方式时,外部电源由用户提供,但必需注意,如果电源极性接反,会使伺服驱动器损坏。
(5)脉冲输入形式详见表,箭头表示计数沿,表是脉冲输入时序及参数。
当使用2相输入形式时,其4倍频脉冲频率500kH.。
表脉冲输入形式脉冲指令形式CCWCW参数设定值脉冲列符号PULSSIGN0指令脉冲符号CCW脉冲列CW脉冲列PULSSIGN1CCW脉冲/CCW脉冲A相脉冲列B相脉冲列PULSSIGN22相指令脉冲表脉冲输入时序参数参数差分驱动输入单端驱动输入tck2S5Sth1SStlSStrhSStrl1SSts8SStqck4S10Stqh4S5StqlS5StqrhSStqrl1SStqs2SS图脉冲符号输入接口时序图(最高脉冲频率500kHz)图CCW脉冲/CW脉冲输入接口时序图(最高脉冲频率500kHz)图2相指令脉冲输入接口时序图(最高脉冲频率125kHz)4)驱动器侧伺服电机光电编码器输入接口电机侧图伺服电机光电编码器输入接口第四章参数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。
建议参数调整先在伺服电机空载下进行。
参数一览表参数一览表下表中的出厂值以适配华中电机厂110STZ2-1-HM(2Nm、2000rpm)电机的驱动器为例,带“*”标志的参数在其他型号中可能不一样。
下表中带“”标志的参数为只读参数,用户修改无效。
表参数一览表序号名称适用方式参数范围出厂值单位0密码P,S099993151驱动器型号P,S090*2软件版本P,S*3初始显示状态P,S01904控制方式选择P,S0405速度比例增益P,S52000100*Hz6速度积分时间常数P,S1100020*mS7加减速时间常数P,S1100001mS8速度检测低通滤波器P,S20500100%9位置比例增益P11000401/S10位置前馈增益P01000%11位置前馈低通滤波器截止频率P11200300Hz12位置指令脉冲分频分子P132767113位置指令脉冲分频分母P132767114位置指令脉冲输入方式P02015位置指令脉冲方向取反P01016定位完成范围P03000020脉冲17位置超差检测范围P030000400100脉冲18位置超差错误无效P01019保留20驱动禁止输入无效P,S01021JOG运行速度S-30003000120r/min22保留23最高速度限制P,S030002000r/min24内部速度1S-300030000r/min25内部速度2S-30003000100r/min26内部速度3S-30003000300r/min27内部速度4S-30003000-100r/min28到达速度S03000500r/min29保留30直线速度换算分子P,S13276710续表参数一览表序号名称适用方式参数范围出厂值单位31直线速度换算分母P,S132767132直线速度小数点位置P,S05333保留34内部CCW转矩限制P,S0300300*%35内部CW转矩限制P,S-3000-300*%36外部CCW转矩限制P,S0300100%37外部CW转矩限制P,S-3000-100%38速度试运行、JOG运行转矩限制S0300100%3959保留参数功能参数功能表参数功能序号名称功能参数范围0密码用于防止参数被误修改。
需要设置参数时,先将本参数设置为315,然后设置参数。
调试完后,最后再将本参数设置为0,确保以后参数不会被误修改。
099991驱动器型号1对应同一系列不同功率级别的驱动器和电机。
2用户恢复出厂缺省参数时,驱动器按本参数规定的型号恢复对应出厂缺省参数。
3参数的详细意义请参考表。
092软件版本1可以查看软件版本号,但不能修改。
*3初始显示状态2选择驱动器上电后显示器的显示状态。
0:
显示电机转速;1:
显示当前位置低5位;2:
显示当前位置高5位;3:
显示位置指令(指令脉冲积累量)低5位;4:
显示位置指令(指令脉冲积累量)高5位;5:
显示位置偏差低5位;6:
显示位置偏差高5位;7:
显示电机转矩;8:
显示电机电流;9:
显示直线速度;10:
显示控制方式;11:
显示位置指令脉冲频率;12:
显示速度指令;13:
显示转矩指令;14:
显示一转中转子绝对位置;15:
显示输入端子状态;01916:
显示输出端子状态;17:
显示编码器输入信号;18:
显示运行状态;19:
显示报警代码;20:
保留。
4控制方式选择通过此参数可设置驱动器的控制方式:
0:
位置控制方式;1:
速度控制方式;2:
试运行控制方式;3:
JOG控制方式;4:
编码器调零方式。
位置控制方式,位置指令从脉冲输入口输入。
3速度控制方式,速度指令从输入端子输入:
SC1和SC2的组合用来选择不同的内部速度SC1OFF,SC2OFF:
内部速度1SC1ON,SC2OFF:
内部速度2SC1OFF,SC2ON:
内部速度3SC1ON,SC2ON:
内部速度44试运行控制方式,速度指令从键盘输入,用于测试驱动器和电机。
04续表参数功能序号名称功能参数范围4控制方式选择5JOG控制方式,即点动方式,进入JOG操作后,按下键并保持,电机按JOG速度运行,松开按键,电机停转,保持零速;按下键并保持,电机按JOG速度反向运行,松开按键,电机停转,保持零速。
6编码器调零方式,用于电机出厂调整编码盘零点。
5速度比例增益1设定速度环调节器的比例增益。
2设置值越大,增益越高,刚度越大。
参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。
一般情况下,负载惯量越大,设定值越大。
3在系统不产生振荡的条件下,尽量设定的较大。
52000Hz6速度积分时间常数1设定速度环调节器的积分时间常数。
2设置值越小,积分速度越快,刚度越大。
参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。
一般情况下,负载惯量越大,设定值越大。
3在系统不产生振荡的条件下,尽量设定的较小。
11000mS7加减速时间常数1设置值是表示电机从01000r/min的加速时间或从10000r/min的减速时间。
2加减速特性是线性的。
110000mS8速度检测低通滤波器1设定速度检测低通滤波器特性。
2数值越小,截止频率越低,电机产生的噪音越小。
如果负载惯量很大,可以适当减小设定值。
数值太小,造成响应变慢,可能会引起振荡。
3数值越大,截止频率越高,速度反馈响应越快。
如果需要较高的速度响应,可以适当增加设定值。
20500%9位置比例增益1设定位置环调节器的比例增益。
2设置值越大,增益越高,刚度越大,相同频率指令脉冲条件下,位置滞后量越小。
但数值太大可能会引起振荡或超调。
11000/S3参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。
10位置前馈增益1设定位置环的前馈增益。
2设定为100时,表示在任何频率的指令脉冲下,位置滞后量总是为0。
3位置环的前馈增益增大,控制系统的高速响应特性提高,但会使系统的位置环
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