之山伺服器说明书ZSC或ZSQ.docx
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之山伺服器说明书ZSC或ZSQ
安全事项………………………………………………………………………1
第一章产品检查与型号说明………………………………………………3
第二章安装…………………………………………………………………4
第三章信号和接线…………………………………………………………8
第四章参数说明…………………………………………………………15
第五章面板显示及操作…………………………………………………25
第六章运行………………………………………………………………28
安全事项
欢迎您使用杭州之山科技有限公司生产的纺机专用伺服控制系统。
在产品存放、安装、配线、运行、检查或维修前,用户必需熟悉并遵守以下重要事项,以确保安全地使用本产品。
错误操作可能会引起危险并导致人身伤亡。
错误操作可能会引起危险,导致人身伤害,并可能使设备损坏。
严格禁止行为,否则会导致设备损坏或不能使用。
1、使用场合
●禁止将产品暴露在有水气、腐蚀性气体、可燃性气体的场合使用。
否则会导致触电或火灾。
●禁止将产品用于阳光直射,灰尘、盐分及金属粉露末较多的场所。
●禁止将产品用于有水、油及药品滴落的场所。
2、配线
●请将接地端子可靠接地,接地不良可能会造成触电或火灾。
●请勿将220V驱动器电源接入380V电源,否则会造成设备损坏及触电或火灾。
●请勿将U、V、W电机输出端子连接到三相电源,否则会造成人员伤亡或火灾。
●必须将U、V、W电机输出端子和电机接线端子U、V、W一一对应连接,否则电机可能超速飞车造成设备损失与人员伤亡。
●请紧固电源和电机输出端子,否则可能造成火灾。
●配线请参考线材选择配线,否则可能造成火灾。
3、操作
●当机械设备开始运转前,必须配合合适的参数设定值。
若未调整到
合适的设定值,可能会导致机械设备失去控制或发生故障。
●开始运转前,请确认是否可以随时启动紧急开关停机。
●请先在无负载情况下,测试伺服电机是否正常运行,之后再负载接上,以避免不必要的损失。
●请勿频繁接通、关闭电源,否则会造成驱动器内部过热。
4、运行
●当电机运转时,禁止接触任何旋转中的零件,否则会造成人员伤亡。
●设备运行时,禁止触摸驱动器和电机,否则会造成触电或烫伤。
●设备运行时,禁止移动连接电缆,否则会造成人员受伤或设备损坏。
5、保养或检查
●禁止接触驱动器及其电机内部,否则会造成触电。
●电源启动时,禁止拆卸驱动器面板,否则会造成触电。
●电源关闭5分钟内,不得接触接线端子,否则残余高压可能会造成触电。
●禁止在电源开启时改变配线,否则会造成触电。
●禁止拆卸伺服电机,否则会造成触电。
6、使用范围
本手册所涉及产品为一般工业用途,请勿用于可能直接危害人身安全装置上,如核能装置、航天航空设备、生命保障及维持设备和各种安全设备;如有以上使用需要,请与本公司联系
第一章产品检查与型号说明
1.1产品检查
为了防止本产品在购买与运输过程中的疏忽,请详细检查以下列出的项目:
a.是否是所欲购买的产品:
分别检查电机与驱动器上的产品型号。
b.电机轴是否运转平顺:
用手分别逆时针和顺时针旋转电机转轴,如果可以平顺运转,代表电机转轴是正常的。
c.外观是否有损伤:
目视检查是否有外观上的任何损坏,是否有松脱的螺丝。
d.检查是否有任何组件的缺失。
完整的伺服组件包括:
伺服驱动器及伺服电机
5PIN电源进线接线端子(L、N、R、S、T)
3PINUVW电机动力线接线端子(U、V、W)
3PIN刹车电阻连接线(P、D、C)
DB25控制端子接线端子(公头)
DB15电机编码器接线端子(公头)
如果有任何以上的情形发生,请与我们联系以获得妥善解决。
1.2产品型号对照
1.2.1伺服驱动器
1.2.2伺服电机
第二章安装
2.1注意事项
●驱动器固定必须可靠,固定螺丝必须锁紧,固定处必须牢固,避免振动。
●驱动器与电机间的连线不能拉紧,且动力线与编码器线最好不要并列走线。
●驱动器安装时,应防止粉尘或铁屑进入驱动器内部。
●电机轴心与设备的轴心对心偏差要小。
●电机必须可靠固定。
●驱动器,电机,以及刹车电阻不要接触易燃物品,否则可能引起火灾。
●驱动器与电机不可过多堆叠,防止受压损坏和跌落。
●驱动器与电机禁止承受冲击。
●驱动器与电机的储存于安装必须满足环境条件要求。
2.2环境条件
项目
驱动器要求
电机要求
工作环境温/湿度
-10℃~55℃,湿度:
小于80%
0℃~40℃,湿度:
小于80%
储存环境温/湿度
-25℃~70℃,湿度:
小于80%
-40℃~50℃,湿度:
小于80%
振动
小于0.5G
其它工作环境
控制柜内、无粉尘、干燥、无腐蚀性气体、无易燃物、少湿气、通风良好、避免阳光直射
室内、无腐蚀性气体、无易燃物、避免阳光直射
2.3伺服驱动器安装
2.3.1安装方向
伺服驱动器的正确安装方向是垂直直立,且按键位于上方。
如图2.1所示。
图2.1正确与错误的驱动器安装方向示意图
2.3.2安装固定
安装时,应拧紧驱动器后部的4个固定螺丝。
2.3.3安装间隔
驱动器与控制柜箱体,及其它电子设备间应留有规定的间隔。
最小间隔如图2.2所示。
2.3.4通风散热
多台驱动器安装时,应综合考虑每台的散热要求,在电气控制柜中安装散热风扇,保证有垂直方向的风对驱动器的散热片散热。
多台驱动器安装最小间隔如图2.3所示。
图2.2最小安装间隔示意图
图2.3多台驱动器最小安装间隔及散热示意图
2.3.5安装尺寸
之山伺服驱动器安装尺寸如图2.4所示。
图2.4之山伺服驱动器安装尺寸
2.4伺服电机安装
2.4.1安装方法
水平安装:
为避免水、油等液体自电机线口流入,将电缆出口至于下方
垂直安装:
若电机轴朝上安装且附有减速机时,需防止减速机内的油渍经电机轴渗入电机。
2.4.2安装注意事项
●安装及拆卸带轮时,勿用榔头敲击电机或电机轴,避免造成电机轴承与编码器的损坏。
应采用螺旋式压拔工具拆装。
●电机轴的伸出量需充分,否则容易使电机运动时产生振动。
●固定电机时需用止松垫圈紧固,防止电机松脱。
●电机不可承受大的轴向与径向负载,建议使用弹性联轴器连接。
2.4.3电机安装尺寸
电机安装尺寸如图2.5(a)(b)所示。
(a)130ST-M10010(之山伺服电机)
(b)90ST-M02430(之山伺服电机)
图2.5之山伺服电机安装尺寸
2.5电机旋转方向定义
本手册描述的电机旋转方向按如下方式定义:
面对电机轴伸出部分,转动轴逆时针旋转为正传,转动轴顺时针旋转为反转。
如图2.6所示。
正转反转
逆时针(CCW)顺时针(CW)
图2.6电机旋转方向
第三章信号与接线
3.1注意事项
●接线应由专门的技术人员进行。
●接线或是检修一定要先切断主电源,经过十分钟,待电源指示灯熄灭后方可以进行。
●请确保伺服驱动器及伺服电机的接地良好。
●接线电缆不能有任何损伤,接线电缆上不要悬挂重物
3.2接线端子简介
如图3-1所示,电源指示灯为电源标志。
当电源指示灯未熄灭时,说明机壳内电容仍残留有电。
此时请不要打开机壳或是进行接线操作,以免造成触电事故。
按键与数码管为进行设置以及显示的部件。
驱动器面板的其它端子名称及各自功能与注意事项见表3.1
表3.1驱动器面板端子简介
端子名
功能
使用注意事项
UVW
电机动力线连接端子
必须要和电机U、V、W一一对应连接
RSTLN
主电源以及控制电源接线端子
RST为主回路电源输入端子AC220V50HZ,不要与电机输出端子U、V、W连接
LN为控制回路电源输入端子AC220V50HZ
CN1
电机编码器连接端子
注意端子每个口的定义,具体定义见3.3
CN2
上位机通讯连接端子
注意端子每个口的定义,具体定义见3.4
PG
接地端子
在使用过程中,电机以及驱动器必须可靠接地
PDC
刹车电阻接线端子
C
N
2
C
N
1
正确使用内置刹车电阻或是外接刹车电阻,均要正确连接该端子
图3-1驱动器接线端子
3.3电机编码器连接端子CN1
3.3.1CN1端子配置
图3.2为驱动器的电机编码器连接端子CN1的配置图,CN1为15芯插座。
图3.2电机编码器连接端子(面对插头的焊片看)
3.3.2CN1功能描述
表3.2电机编码器连接端子CN1功能描述
引脚号
信号名称
记号
功能描述
1
5V电源
VCC+5V
电机编码器+5V电源
2
编码器A+输入
A+
与编码器A+连接
3
编码器B+输入
B+
与编码器B+连接
4
编码器Z+输入
Z+
与编码器Z+连接
5
编码器A-输入
A-
与编码器A-连接
6
编码器B-输入
B-
与编码器B-连接
7
编码器Z-输入
Z-
与编码器Z-连接
8
编码器U+输入
U+
与编码器U+连接
9
编码器V+输入
V+
与编码器V+连接
10
编码器W+输入
W+
与编码器W+连接
11
编码器U-输入
U-
与编码器U-连接
12
编码器V-输入
V-
与编码器V-连接
13
编码器W-输入
W-
与编码器W-连接
14
缺省
15
电源公共地
GND0V
电机编码器电源公共地
3.4上位机通讯连接端子CN2
3.4.1CN2端子配置
图3.3为驱动器的上位机通讯连接端子CN2的配置图,CN2为25芯插座。
图3.3上位机通讯连接端子(面对插头的焊片看)
3.4.2CN2功能描述
表3.3上位机通讯连接端子CN2功能描述
引脚号
信号名称
功能描述
输入输出方式
1
DO1
伺服准备好信号.
DO1为0时代表伺服电源和主电源工作正常,驱动器没有报警,驱动器准备好。
DO1为1时代表主电源或驱动器有报警,驱动器没有准备好。
以COM-为地,
开路输出
2
DO2
输出电机编码器Z信号
DO2为0代表编码器Z信号没有出现。
DO2为1代表编码器Z信号出现。
同上
3
DO3
位置模式下输出位置到达信号
同上
4
CANH
CAN总线信号
5
DI1
伺服使能信号
DI1为0代表驱动器关闭,停止工作。
DI1为1代表允许驱动器工作。
注1:
当从DI1从0到1前,电机必须静止。
注2:
打到DI1为1后,至少等待50ms输入命令。
以COM+为正,DI为负,光耦输入
6
DI2
混合模式下,模式切换信号
同上
7
DI3
模拟输入速度模式下的零速信号
同上
8
CANL
CAN总线信号
9
COM+
输入IO电源,用来驱动输入IO的光耦,DC12~24V,电流大于100mA
10
COM-
输出IO地
11
A+
差分输出编码器A信号+
差分输出
12
A-
差分输出编码器A信号-
差分输出
13
B+
差分输出编码器B信号+
差分输出
14
B-
差分输出编码器B信号-
差分输出
15
Z+
差分输出编码器Z信号+
差分输出
16
Z-
差分输出编码器Z信号-
差分输出
17
Pulse+
外部输入差分脉冲+
由参数PR28设定脉冲输入方式:
PR28=0,正交脉冲输入
PR28=1,脉冲+方向模式(脉冲双沿计数)
PR28=2,脉冲+方向模式(脉冲单沿计数)
差分输入
18
Pulse-
外部输入差分脉冲-
差分输入
19
Dir+
外部输入方向脉冲+
差分输入
20
Dir-
外部输入方向脉冲-
差分输入
21
VADIN
外部AD命令输入端
模拟
22
SCI_TX
RS232发送端
23
SCI_RX
RS232接收端
24
GND
地(外部AD地)此端子最好不要连接
25
GND
外部AD地
3.5信号输入输出模式
3.5.1输入IO模式
图3.4输入IO模式
●由用户提供电源,DC12~24V,电流大于100mA;
●电源极性接反,会使驱动器不能工作。
3.5.2输出IO模式
图3.5输出IO模式
●外部电源由用户提供,如果电源的极性接反,会使伺服驱动器损坏。
●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;
●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。
3.5.3差分输入输出
差分输入输出模式分别为经AM26LS32与AM26LS31或类似器件输入与输出的模式。
3.6标准接线方法
(1)电源进线接法
注:
RST接三相交流电源(200-230V,50-60HZ),如果用单相电源请接RS两端。
LN接单相交流电源(200-230V,50-60HZ)。
接线时,PG端必须接地。
(2)电机动力线接法
注:
驱动器UVW必须与电机UVW一一对应,不能颠倒。
电机机壳地必须接驱动器PG端。
(3)刹车电阻接法(PDC端子)
当使用内置刹车电阻时,请直接将DC端短接。
使用外置刹车电阻时,请将外置刹车电阻连接于PC之间。
(4)CN1(编码器接线端子)接线方法
注:
接线时,只需将CN1各端与伺服电机编码器相应端连接即可
(5)CN2端子接线方法
CN2端各端子的介绍见上节。
根据不同的需要,用户可参阅上节的端子信号介绍自行接线。
如有疑问,请与我们联系解决。
第四章参数说明
4.1参数一览表
参数号
参数名称
功能说明
Q1100A
出厂值
Q1200B
出厂值
0
工作模式设定
●本伺服控制器有六种工作模式:
0:
速度模式
1:
位置模式
2:
转矩模式
3:
转矩与位置混合模式
4:
转矩与速度混合模式
5:
速度与位置混合模式
●在速度模式下,伺服控制器将根据参数26设定值的不同,分别从外部输入脉冲,外部AD输入,内部寄存器(参数14)取得速度指令,令电机以该转速速度运行。
●在位置模式下,伺服控制器将根据参数27设定值的不同,分别从外部输入脉冲,外部AD输入,内部寄存器(参数14)取得位置指令,令电机定位到该位置处。
●在转矩模式下,伺服控制器将根据参数25设定值的不同,分别从外部输入脉冲,外部AD输入,内部寄存器(参数24)取得转矩指令,令电机以该转矩运行。
●当电机处于转矩与位置混合模式时,控制器将根据外部输入2的状态,决定电机的工作模式。
如果外部输入2为1(高电平),电机将工作在位置模式,否则切换到转矩模式。
●当电机处于转矩与速度混合模式时,控制器将根据外部输入2的状态决定电机的工作模式。
如果外部输入为高,则电机工作在速度模式,否则工
作在转矩模式。
●当电机处于位置与速度混合模式时,控制器将根据外部输入2的状态决定电机的工作模式。
如果外部输入为高,则电机工作在位置模式,否则工作在速度模式。
1
0
1
电机选择
●本控制器适应的电机有如下几种:
0:
主伺服电机130ST-M10010、
130ST-M05025/M05020、
130ST-M06015
130ST-M07720/M07725等
1:
摇床伺服电机90ST-M02430、
80ST-M02430等
参数0和1用来配置控制器对应的电机型号。
●当此参数为0时,表明正在使用主伺服电机;
●当此参数为1时,表明正在使用摇床伺服电机型号的电机。
●另:
在恢复参数默认值时,必须先设置此参数,当此参数设置为1102时,将恢复为默认摇床伺服电机参数,设置为1202时,恢复为主伺服电机参数。
其它值则出错。
1
0
2
监控内容
0:
剩余脉冲数
1:
实际速度
2:
Q轴电流值(转矩值)
3:
D轴电流值
4:
已发脉冲数
5:
设定转速值
6:
母线电压值
7:
AD输入原始采样值
8:
反馈脉冲数
本参数用来设定,在可工作状态1状态下,面板显示的内容。
0
5
3
方向位
该参数用来更改外部输入的方向。
当改变该位的值后,外部输入的正负对电机转速的正反影响将被更改。
0:
正转(输入正,正转,输入负,反转)
1:
反转(输入负,正转,输入正,反转)
0
0
4
电子齿轮分母
●设置位置指令脉冲的分倍频(电子齿轮)
●在位置控制模式下,通过对Pr4,Pr5参数的设置,可以方便地与各种脉冲源相匹配,以达到用户理想的控制分辨率(即角度/脉冲)
●P×G=N×C×4
P:
输入指令的脉冲数;
G:
电子齿轮比,值为Pr5/Pr4。
N:
电机旋转圈数
C:
光电编码器线数/转,本系统电机采用编码器为2500线。
●例:
如输入8000个脉冲,电机转1圈
则N=1;P=8000;C=2500;
所以G=5/4;所以Pr5设为5;Pr4设为4
●电子齿轮比推荐范围为
1/50≤G≤50
1
1
5
电子齿轮分子
10
1
6
加速时间
●该参数设定电机从0加速到额定转速所需要的时间(单位:
ms)
即如果该参数设置为990,代表电机加速时间为990ms。
●与Pr49、Pr51配合使用,
例:
如Pr49设置为有效时,Pr51=80,
则代表电机从0加速到80需要Pr49代表的时间,电机从80加速到额定转速需要Pr6代表的时间。
例:
如Pr49设置为无效时,电机从0加速到额定转速需要Pr6代表的时间
●加速特性为分段线性。
●仅用于速度控制方式,位置控制方式无效
1
990
7
减速时间
●该参数设定电机从0加速到额定转速所需要的时间(单位:
ms)
即如果该参数设置为1,代表电机减速时间为1ms。
●与Pr50、Pr51配合使用,
例:
如Pr50设置为有效时,Pr51=80,
则代表电机从额定转速减速到80需要Pr7代表的时间,电机从80减速到0需要Pr50代表的时间。
例:
如Pr50设置为无效时,电机从额定转速减速到0需要Pr7代表的时间
●减速特性为分段线性。
1
50
8
位置环比例系数
●设定位置环调节器的比例增益
●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,减小位置跟踪误差;但数值太大可能会引起振荡或超调。
●具体位置环比例系数数值为Pr8/100。
51
48
9
位置环微分系数
具体位置环微分系数数值为Pr9/100。
100
0
10
速度环比例系数
●用于电机正方向加速时。
●具体速度环比例系数数值为Pr10/100。
●设置值越大,增益越高,刚度越大。
一般情况下,负载惯量越大,设定值越大。
●在系统不产生振荡的条件下,尽量设定的较大
2579
1600
11
速度环积分系数
●用于电机正方向加速时。
●具体速度环积分系数数值为Pr11/10000。
●设置值越大,积分速度越快,系统抵抗偏差越强,即刚度越大,但太大容易产生超调。
320
120
12
电流环比例系数
具体电流环比例系数数值为Pr12/100。
20
17
13
电流环积分系数
具体电流环积分系数数值为Pr13/10000。
15
14
14
内部寄存器
●用于设定电机转速(单位:
r/min)
●用于自测试工作状态
2100
1100
15
错误保存寄存器1
该处保存最后一个报警值的错误码
Pr15=1:
参数校验出错,检查EEPROM是否已损坏
Pr15=2:
未使用参数
Pr15=3:
超速
Pr15=4:
过压
Pr15=5:
欠压
Pr15=6:
位置环跟踪误差过大
Pr15=7:
刹车电阻过载
Pr15=8:
电机型号不存在或额定电流设定超出范围
Pr15=9:
过流
Pr15=10:
编码器未连接
Pr15=11:
编码器错误
Pr15=12:
过载
Pr15=13:
过流一
Pr15=14:
未使用参数
Pr15=15:
堵转
Pr15=16:
过流二
Pr15=18+:
干扰
0
0
16
错误保存寄存器2
该处保存倒数第二个报警值的错误码,数值与Pr15对应错误内容一致。
0
0
17
错误保存寄存器3
该处保存倒数第三个报警值的错误码,数值与Pr15对应错误内容一致。
0
0
18
错误保存寄存器4
该处保存倒数第四个报警值的错误码,数值与Pr15对应错误内容一致。
0
0
19
AD零点
具体设定请参考6.5.2
2048
2048
20
AD增益
●设定模拟量速度输入电压和电机实际转速之间的比例关系
●具体数值为Pr20/100
100
100
21
ENABLE
可运行状态的使能参数,具体设置如下:
Pr21=0:
在可运行态下正常运行。
Pr21=1:
在可运行状态下,忽略外部命令,按照自测试模式工作。
0
0
22
转矩模式下的速度限值
●在转矩控制模式下,代表电机运行的最大转速(RPM)限制。
●可防止轻载情况下出现的超速现象。
200
200
23
输入脉冲平滑度
此值为1.5ms内,最大的可输入脉冲数。
300
300
24
转矩设定值
●用于设定转矩给定值。
●Pr24=1000时,代表额定转矩设定。
100
100
25
电流环输入模式
用于设定电流环给定值的输入模式。
Pr25=0:
脉冲输入。
Pr25=1:
AD输入。
Pr25=2:
寄存器设定。
0
0
26
速度环输入模式
用于设定速度环给定值的输入模式。
设定方式同Pr25一致。
0
0
27
位置环输入模式
用于设定位置环给定值的输入模式。
设定方式同Pr25一致。
0
0
28
脉冲输入模式
用于设定输入脉冲的模式:
Pr28=0:
正交脉冲输入。
Pr28=1:
脉冲+方向模式(脉冲双沿计数)。
Pr28=2:
脉冲+方向模式(脉冲单沿计数)
2
2
29
位置环前馈增益系数
●用于设定位置环的前馈增益。
●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不稳定,容易产生振荡。
●除非需要很高的响应特性,该参数通常为0。
●具体的设置数值为Pr29/100。
0
700
30
刹车周期
●用于设定刹车开启电压达到后的刹车周期。
●具体数值为Pr30×100us。
10
10
31
刹车占空比
●用于设定刹车开启电压达到后的刹车占空比。
●刹车的占空比为Pr31/Pr30。
5
5
32
刹车开启
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