SERVOSTAR驱动器使用说明书 - 图文

更新时间:2023-10-30 03:17:01 阅读量: 综合文库 文档下载

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SERVOSTAR

驱 动 器 使 用 说 明 书

镭目公司

湖南省衡阳市高新技术开发区

嘉华花苑

Tel:(0086)734 8852989 Fax:(0086)734 8852098 E_mail:sale@ramon.com.cn 网址:www.ramon.com.cn

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目录

第一节 一般说明

怎样使用本包裹

安装和设置手册

只读光盘内容 保证说明 按指示使用 缩略语

第二节 系统描述

SERVOSTAR 产品特性

电流/扭矩控制

速度控制 位置控制 侧面坡度控制 电机可控性 反馈装置 系统通讯

传动链软件环境 监视及故障解决工具 故障及安全检测 概要

ServoStar S或ServoStar CD零件号码说明 Cx电气规格 Sx电气规格 Cx再生说明

产品家族控制规格 总线模式

产品特性

总线零件号码说明 总线电气规格 反馈装置

分解器

规格 电缆长度

分辨率及精确度 编码器

规格 电缆长度

分辨率及精确度 正弦编码器

规格

2

电缆长度

分辨率及精确度

编码器等价输出

分解器系统 编码器系统 正弦编码器系统 EEO定相

分解器系统

编码器及正弦编码器系统

第三节 硬件安装

启封及检验 安装

ServoStar Cx 硬件规格 ServoStar Sx硬件规格 总线模块硬件规格 外形尺寸 安装操作

外壳 接线 接地 连接

可供选择的连接方法

系统联结 CE过滤技术

输入功率过滤 电机线路过滤 输入/输出过滤

第四节 系统开机

系统通讯

计算机要求 驱动器通讯

RS-232-A 连接 RS-485连接 设置驱动器地址 发送/收回系统数据 传动链安装

在PC机上安装 运行程序

初次启动

使用传动链

传动链启动向导 传动链主界面 终端模式 多点通讯

3

通电次序 使能系统

第五节 SERCOS设置

介绍 硬件建立

配置DIP开关

设置驱动器地址 设置发送能力级别 状态显示 联结 通讯

驱动器配置 CP预备

CP2初始化 CP3初始化 操作注意

第六节 系统操作

状态显示 操作模式

系统输入/输出

模拟输入(ANIN)

远程使能输入(REMOTE) 可配置输入(IN1,IN2,IN3) 可配置输出(ANOUT,O1)

故障输出继电器(RELAY,RELAYMODE) 控制环

核心处理器 伺服环描述

电流环 换向环 速度环 位置环

扭矩环操作

串行扭矩 模拟扭矩 电流采样 监测系统

驱动器检测系统 电机检测系统

第七节 帮助功能

错误代码

致命故障代码 非致命故障代码

4

7.3.3无信息故障 故障监测系统

安全须知

只有合格的人员才被允许搬运、组装、调试及维护此设备。合格人员是指那些熟悉电机的搬运、组装、安装、调试及操作和具有其工作的相称资格的人员。这些合格人员必须了解并遵守下列标准和规章: IEC 364 resp.CENELEC HD 384或DIN VDE 0100 IEC 664报告或DIN VDE 0100

安全和事故预防的国家规章或 VBG4

2组装和调试前阅读所有文件。对本手册内产品的不正确使用会导致对人身的伤害和机械的损坏。请严格遵守技术说明里的安装要求。

2必须确保所有系统部件都接地。如果没有低电阻接地措施,电气安全是不可能的。

2ServoStar?产品含有可被不正确使用损坏的对静电敏感的部件。在接触产品之前请先放电。避免接触高绝缘材料(人工纤维,塑料胶卷等等)。将产品置于导电表面上。

2操作过程中请关上所有的盖子及柜门。否则,将会有对人体健康或产品造成严重损害的重大危险。

2在操作中,基于外壳保护的程度,产品可能有带电的或表面炙热的裸露部件。即使当电机没有运转时,控制电缆和电源电缆也可能带有高压,。

2当系统在运作时切勿拔出或插上产品的插头。这样将会有产生电弧和伤害人身和触点的危险。

2当关掉产品的电流后,至少等10分钟再接触设备的带电部分或松开连接点(例如触点,螺纹接头)。在电流被切断后电容器仍能在长时间内储存有危险电压。为安全起见,在接触触点之前请用仪表测量。 2安全警报符号有:

警告 警惕 注意

当在本手册中看到这些符号时,需警惕可能会受到人身伤害。请遵守包涵在这些警示符号里的我们建议的预防及安全操作实践。本手册的安全提示包含有重要信息。在尝试安装、操作或维护之前,请阅读并熟悉这些提示。本部分的目的在于使用户警惕与此设备有关的可能的安全危险,以及为减少人身伤害和设备损坏的风险所必须采取的预防措施。不遵守这些预防措施可能导致严重的人身伤害、设备损坏或操作困难。

“警告” 警告用户注意潜在的物理危险或伤害。不遵守警告提示可导致人身伤害或死亡。

“警惕” 使用户注意一些一般预防措施,如不遵守,可导致人身伤害或(和)设备损坏。

“注意” 强调能帮助用户理解或使用产品的很重要和关键的信息。

指示和标准

为符合美国及加拿大市场的UL/cUL508C标准,ServoStar S 和ServoStar CD产品系列都经过了成功的测试和评估。这一

标准表明,如频率转换器、饲服放大器等电子操作的功率转换装备的最少要求的设计已经实现。该设计旨在消除由那些装备引起的起火、电子震动或人身伤害的风险。

! ! ! 5

CE标志一致性

饲服驱动器是旨在合并入工业用的设备和机械的成分。当饲服驱动器被合并入机械或设备后,只有当机械或设备满足EC机械指令(89/392/EEC)和EC EMC指令(89/336/EEC)的要求,驱动器才能运转。同时还得遵守EN60204和EN292。

除低压指令(73/23/EEC)外,EN50178系列协调标准以及EN60439-1、EN60146和EN60204标准都适用于放大器。

机械或设备的生产厂家负有责任确保他们满足EMC规章要求的限度。在这份文件里可以找到关于正确安装EMC的建议,如屏蔽、接地、过滤器的安排、连接器的处理以及电缆的布置等。

在欧洲共同体内供给饲服驱动器,强制要求与EC EMC指令(89/336/EEC)和低压指令(72/23/EEC)一致。

一家经授权的测试实验室已经测试过饲服驱动器。本文件描述的结构和安装的任何分歧都表明,您负有责任使用新的测量方法以确保满足规章要求。

镭目公司的ServoStar S系列和C系列驱动器和系统都成功经过测试和评估,符合EC EMC指令(89/336/EEC)和EC低压指令(72/73/EEC)的限制和要求。生产线经过评估,作为机械成分,符合EN50178和EN60204及其他有关标准。

一个系统的EMC可以通过发射和免疫性确定。发射是指EMI的产生,免疫性是指设备的易感性水平。限制来自EN55081-2和EN55082-2关于重工业环境的一般标准。ServoStar S和ServoStar CD系列驱动器和总线已经经过辐射性发射、受引导发射、EFI、ESD,电涌、受引导免疫性和辐射免疫性测试。这些测试依据EN55011,EN61000-4-2,ENV50140,IEC1000-4-4,EN61000-4-5和ENV50141作出。

在系统及机械的EMC设计中,设备的安装是很关键的。在装配及安装驱动器系统时,为符合CE一致性,必须按照本手册第三节中的安装建议和CE过滤实践进行。

警惕

!

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第一节 一般说明

怎样使用本包裹

产品支持包(PSP)旨在向您提供关于ServoSTAR S或者ServoSTAR CD驱动器系统的简单安装和设置、特性理解以及应用执行的一套完整的支持工具。本包裹分为两部分:安装手册和一分只读光盘。只读光盘的内容包括驱动器的软件包、软件参考指导、应用提示以及销售公告。

硬拷贝

位置控制使用说明 IDN参考指导

串联/IO位置控制 模拟 / SERCOS IDN 设置 只读光盘

(.pdf格式) (.pdf格式)

应用提示(.pdf格式) 驱速度控制应用提示 电源规格 安装/调制 安装/设置 动模拟/串联/IO速度控制 传动链 再生规格 模拟/串联电 模拟/串联电流器(.pdf格式) 界面软件 串行通讯 流控制 控制 系(.exe) 电子制动 (硬拷贝) (硬拷贝) 统 调谐算式

脉冲控制应用提示

VarCom参考指导 固件更新 主机/从属机,电子传动 (.pdf格式) 变量/命令设置 (.pdf格式)

(.pdf格式)

图1—1 产品支持包内容

安装和设置手册

本手册用于引导您恰当地安装和设置ServoSTAR S或者ServoSTAR CD系统。要能理解本手册中的内容的前提是,您对基本电子学、电脑、机械学以及恰当的安全操作具有基本的理解。但是,为安装和操作本驱动器系统,您不必是一位运动控制的专家。我们建议您在尝试安装或操作之前通读本手册。

本手册中的内容编排是为了于引导您通过下列步骤: 2产品描述及产品特征 (第二节) 2系统硬件安装 (第三节)

2通过主交流器启动系统 (第四节) 2SERCOS安装 (第五节)

2系统多种操作模式的基本理论 (第六节) 2系统故障解决及客户支持 (第七节) 2驱动器输出接口说明 (附录A)

2创造可程序化的单轴解决方案 (附录B) 只读光盘内容

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只读光盘内含软件界面包裹。如果您想要对ServoSTAR系统获得一个更全面的理解,我们还向您提供有产品特征的内容。为阅读和打印这些文档,Adobe公司的Acrobat Reader是必需的。Adobe公司的Acrobat Reader4.0被用于简单安装。如果您的版本早于3.01,为图形清楚起见,我们建议您重新安装4.0版本。

只读光盘提供关于本产品的下列信息:

2应用提示及销售公告(数据公告和系统技术公告),提供产品全面特征和应用讲解。 2MotionLink?软件包。

2两分软件参考规范:VarCom参考规范(可变/控制装置)和SERCOS IDN参考规范(IDN装置).

担保说明

本手册所包括的所有产品都被担保在材料和工艺上免于瑕疵并且与本手册或者产品名目描述中声明的规格相一致。所有镭目公司的无刷电机及电子装置都有24个月(自安装时起算)或者30个月(自装运时起算)的保证期,以先到的期限为准。没有超出本担保之外的其他担保(明示或暗示,包括担保本产品的适销性及特定目的的适用性)。镭目公司担保当本手册所包括的产品被用于通常目的时免于专利侵害。

按指示使用

下列准则表明恰当使用ServoSTAR S或者ServoSTAR CD系统的限制: 2放大器是电子装备或机械的组成部分,只能作为这些装备的整体部件使用。

2servo放大器只适用于接地、三相工业干线供电网(TN-系统,TT—系统需接地中性点). 2servo放大器不得在不接地或者不对称接地的供电网络上操作。

2在居民区或者商业场所使用servo放大器,必须另外装置隔音设施。

2servo放大器只适用于驱动特定的镭目公司无刷同步servo电机,并带有转矩、速度及位置的闭合线路控制。电机额定电压至少与servo放大器直流电压相同。

2考虑到表2-1和2-3表明的环境规格对周围环境的要求,servo放大器只适于在闭合变速箱内工作。

2只有在由镭目公司供给组件(电机、电缆、放大器等等)的情况下,镭目公司才保证servo放大器符合本手册前部分表明的工业地区标准。

缩略语

ф 相 ° 度 ﹪ 百分之 μS 微秒 ?cr? 回车 A/Amp/Amps 安培 AC 交流电

Ac 光纤电缆衰减(以dBm./m) A/D 模拟-数字(转换) Arms 安培,均方根 AWG 美国电信标准 CA 加利佛尼亚 Cat. 目录

CC﹡ 顺时针方向 CCW﹡ 逆时针方向

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CD-ROM 只读光盘 CE 欧洲一致性 C 摄氏温度

CENELEC 电子技术标准欧洲委员会 cm . 厘米 cmd 命令 CMR 常式排斥

CNC 可配置网络处理,改变提示代码 Cnts 记数

CUCT 控制单位循环时间(以毫秒计) dB 分贝 DC DIN DIP DPRAM DSP E EC EEC EEO EEPROM e.g. EMC EMF EMI EN/ENV etc. Ext. F ft. g HPC Hz I IDN IEC IL in. Info. I/O IP kgs KHz KVA kW lbs 直流电

德国工业标准 双嵌入包装 双工随机存储 监视器 外部

欧洲委员会

欧洲经济委员会 编码器等价输出量 电可檫除只读存储器 例如

电磁容量 电动势 电磁干扰 欧洲准则 等等 外部 华氏温度 英尺 重力 监视器 赫兹 内部

集成数字电路

国际电子技术委员会 伊利诺伊(美国州名) 英寸

通知,资料 输入/输出 网际协议 千克 千赫兹 千伏安 千瓦 磅

9

LED 发光二极管 m 米 mA 毫安 Max. 最大值 Mb 兆字节 MHz 兆赫 Min. 最小值 mm 毫米 mSec/ms 毫秒 mV 毫伏 NJ 新泽西 No. 号码 NY 纽约

PA 宾西法尼亚 PC 微机

PLC 电力线调节器,可程序化逻辑控制(器) PM 永久磁体 ppm 部分/百万 PSP 产品支持包裹 PWM 已调制脉冲幅度 RAM 随机存储

RDC(error) 参考名称代码 REC 接收

rms/avg 均方根/平均数 RPM 转/分 Rx 接收器 RxD 接收数据 Sec 秒

SERCOS 串联实时传送标准 sw 软件

TN 接地三相工业干线供电网 TT 接地中性点干线供电网 Tx 发送器 TxD 传送数据 UCB 集中控制板 V 伏特

VAC 伏,交流电 VarCom 变量/命令设置 VDC 伏,直流电

VDE 德国电工技术委员会 vel 速度 XMIT 传送

*顺时针方向和逆时针方向可见电机输出轴。

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第二节 系统描述

servostar

ServoStar S 或者 ServoStar CD 是一种能满足诸如机械加工、包装、电子组装以及文件处理等多种伺服应用需要的数字伺服电机放大器。它被设计成多层面放大器,能够驱动镭目公司多种电机及其配套反馈装置。S系列驱动器有3,6,10,20,30,55及85安培的标准包装。交流电系列有3安和6安两中规格。为使所占空间最小,所有驱动器都被包装成小尺寸框架。此产品可通过模拟、串联及SERCOS用户界面指挥,并在镭目公司的传动链中有其量身定做的视窗软件环境。

产品特色

ServoStar S或者ServoStar CD特色众多。其多样的控制技术、界面及用户工具提供给用户一个兼容的驱动器来满足绝大多数运动控制应用要求。用户特征包括:

以大写字母开头的加黑文字表示正式特征名称。大写文字表示与特征相关联的软件变量和命令。 本节将指引您至VarCom参考手册以获取这些特征的细节。

电流/扭矩控制

2数字电流回路控制(扭矩模式—OPMODE2或3),接收串联(T)或者模拟命令。 2脉冲宽度已调的正弦波通讯,提供流畅精确的低速控制和高速运行。 2电流回路自适应增益(MLGAINC,MLGAINP,MLGAINZ)。 2系统电流限制能力(ILIM,ILIM2,IMAX,MICONT,MIPEAK)。 2指数电流及时间限制器(FOLD,FOLDMODE)。 2反电动势补偿器(MBEMFCOMP)。

对电流/扭矩控制特性的全面介绍参见第6节。

速度控制 2数字速度回路控制(速度模式—OPMODE0或者1),接收串联(J0、模拟(ANIN)及I/O发动的命令(MISPEED1,MISPEED2,MISPEED3,IN1,IN2,IN3,IN1MODE,IN2MODE,IN3MODE)。 2速度步进及频繁反复起动能力(STEP,J)。 2通过由可配置的输入/输出发动的存储命令进行的串联控制(IN1,IN2,IN3,IN1MODE,IN2MODE,IN3MODE)。 2通过自动调谐功能进行的自动控制线路调整(TUNE)。 2可配置的应用及系统速度限制(VLIM,VOSPD,VMAX)。 2先进的控制算式(COMPMODE):

1、 比例—整体(GV,GVI)。

2、 前馈虚拟衍生物(KV,KVI,KVFR)。 3、 标准极性安排(BW,MJ,LMJR,TF)。 4、 扩展标准极性安排(BW,MJ,LMJR,TF)。

2第一、二次序低通过滤能力(FILTMODE,LPFHZ1,LPFHZ2,COMPFILT)。 2切口过滤能力(FILTMODE,NOTCHHZ,NOTCHBW)。 2带宽达400Hz。

2在模拟速度模式(OPMODE1)下,通过可配置的输入或终端实现的在线自动引导能力(HOMETYPE)。

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2速度控制与电流/扭矩控制在线切换(IN1,IN2,IN3,IN1MODE,IN2MODE,IN3MODE)。 上面所列的特性的全面介绍参见产品支持包裹的只读光盘上的应用提示ASU006H及ASU008H。

位置控制

2串联定位回路控制(位置模式—OPMODE8&PCMDMODE),接收串联或输入/输出控制的命令(IN1,IN2,IN3,IN1MODE,IN2MODE,IN3MODE)。

2模拟定位回路控制(位置模式—OPMODE8&PCMDMODE),在±10V的范围内具有缩放能力(PSCALE,GEAR,GEARI,GEARO)及输入/输出发动。 2“在位”指示器进行递增绝对定位(MI,MA,INPOS,PEINPOS)。

2通过串行端口或硬件可配置的输入进行的(IN1,IN2,IN3,IN1MODE,IN2MODE,IN3MODE)的简单绝对递增标定指数,具有输入/输出发动能力(MAPOS,MASPEED,MIDIST0,MIDIST1,MIDIST2,MIDIST3,MISPEED0,MISPEED1,MISPEED2,MISPEED3)。

2通过串行端口或可配置的输入(IN1,IN2,IN3,IN1MODE,IN2MODE,IN3MODE)进行的位置自导引,具有输入/输出发动能力(MH,HOMESPD,HOMESTATE,HOMETYPE)。 2以脉冲跟踪或通过C8连接器分辨率可达3mhz主编码器能力为特征的(通过C3连接器的光分隔器可达2.5khz)电子传动装置(位置模式—OPMODE4),(GEAR,GEARMODE,GEARI,GEARO,PEXT,PEXTOFF,VEXT,XENCRES,XENCDIR)。并具有自动引导能力。 2双回路模式(DUALFB),能够在通过电机反馈(C2输入)控制速度及扭矩的同时,通过负载反馈(C8输入,PEXTOFF,PEXT,VEXT,XENDIR)定位。 2PID位置回路调整(GP,GPD,GPI),将前馈加速度增量输入至速度回路和电流回路(GPAFR,GPAFR2),将前馈速度增量输入速度回路(GPVFR)。

2软件位置限制(PLIM,PMAX,PMIN,PEMAX)。

2通过行程的可配置的整合器动力学(GPISATOUT,GPISATIN)。 2累积、旋转及错误位置计数器(PFB,HWPOS,PRD,PE)。 2位置指示器(INPOS,PEINPOS,PE,PEMAX,PFB,PFBOFF)。

以上特性的全面介绍参见产品支持包裹的只读光盘上的应用提示ASU007H(位置控制)和ASU002H(脉冲控制)。

侧面坡度控制

2电子制动(STOPMODE,ISTOP)。关于此特征的详细介绍参见产品支持包裹的只读光盘上的应用提示A SU005H。 2在速度和位置模式下,独立的ACCEL和DECEL线性坡度控制(ACC,DEC,PROFMODE)。 2在位置模式下,(OPMODE=8)的S-曲线ACCEL和DECEL坡度控制(PROFSCRV,PROFMODE)。

2当驱动器被启动(STOP,HOLD,CWLIM,CCWLIM,LIMDIS)或无法启动(K,S,ACKFAULT,DIS)时,减速是受控制的并伴随有加速度前馈(DECSTOP,DISSPEED,DISTIME)。此特性可与电子制动特性联合使用。 2库仑摩擦的扭矩补偿器和重量的逆向平衡(IFRIC,IGRAV)。

电机可控性

2提供自动单位转化的线性和旋转电机控制(MOTORTYPE,MPITCH,MENCRES)。

2可配置的反电动势特性以实现有效的电流回路控制器设计和命令(MBEMF,MBEMFCOMP)。

2镭目公司扭矩角度控制的专利技术,可使电机输出功率最大化(MTANGLC,MTANGLP,MVANGLF,MVANGLH)。 2电机速度和电流限制(MSPEED,MICONT,MIPEAK)。

2适于任何电机的热防护控制(MFOLD,MFOLDD,MFOLDDIS,MFOLDR,MFOLDT)。 2自动配置特性(ACONFIG,ACONFIGST,MFBDIR),可自动配置电机的功率和反馈电缆,并可检查、警告及纠正反馈电缆的不正确接线。 2可配置的强制运动方向(DIR)。 反馈装置

2装置零位调整模式使电机旋转至电零点(ZERO,IZERO)。

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分解器:

2多种电机和分解器电极结合(MPOLES,MRESPOLES)。

2分解器—零点复位(MPHASE)。

2系统精确度高于20 弧分(当分解器电极计数增加时降低)。 2在最低位中的Inter-LSB插入(ILSBMODE),可容许18位速度控制和16位定位能力。 2基于应用速度要求的自动分解配置(RDRES,VMAX)。 编码器:

2接四芯线前最大频率达3MHz。

2电机每一电循环计数达10000000(MENCRES)。

2自动配置(ENCINIT,ENCINITST,ENCSTART,IENCSTART)。 2标志脉冲复位能力(MENCOFF)。 2多种编码器类型:

1、 带标志或无标志编码器。

2、 带指数或无指数编码箱(MHINVA,MHINVB,MHINVC,HALLS)。

正弦编码器:

2256x内部插值。

2高达128x编码器等价输出(SININTOUT)。 2上面提到的大多数编码器特性。

详细介绍参见产品支持包裹的只读光盘上的应用提示ASU009H(正弦编码器反馈)。

系统通讯

2串行通讯端口(地址设置通过驱动器顶部DIP开关)。

1、 RS232单点及多达31轴多点定址(ADDR)。 2、 RS485单点及多达31轴多点定址(ADD)。

3、 9600或19200数据传送(DUMP,GET,LIST,MLIST,GETMODE)波特率。 4、 可配置的协议(ECHO,PROMPT,ACKMODE,GETMODE,MSG)。 5、 接口可通过镭目公司的传动链或哑终端。

参见产品支持包裹只读光盘上串行通讯协议中的应用提示ASU003H。 2差动模拟输入命令(ANIN)。

1、 ±10V14位分解。

2、 在低于4V输入电压下使用双增益特性进行低速运转,±10V15位分解,(仅适用于ANDG—SE单

元)。

3、 输入信号过滤(ANLPFHZ)。

4、 灵活的模拟输入缩放比例(VSCALE,ISCALE,ANOFF,ANZERO,ANDB)。

2SERCOS通讯端口(仅适用于SERCOS版本)。

1、2毫秒刷新速率。 2、整套生产商IDN。

3、通过串行端口进行传动链通讯。

2编码器等价输出信号(C4连接器)免除额外装配位置反馈装置的需要。标准编码器最大输出频率为3MHz,正弦编码器最大输出频率为1.2MHz。

1、 建立在分解器基础上的系统:此种系统是通过R/D硬件电路开发的,目的是为了把相位滞后最小化。

此种系统提供给一个前四分之一分辨率高达16384线(65536四分之一计数)每电机轴转一转。这个信号分辨率是可配置的。可以对标志脉冲进行甚至一个完整的分辨率那么大的改变。

2、 建立在编码器基础上的系统:实际编码器信号通过此输出端口输出(MENCRES)并可被缩放两倍

(ENCOUTO)。

3、 正弦编码器系统:此种系统是通过内插电路(SININTOUT)开发并被编码成正交信号。本系统提供

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有频率限制器(MSINFRO)进行故障保护。

传动链软件环境

2简易的安装、命令和监视技术。

2内含镭目公司多种电机系列的详尽数据库。 2具有后备显示屏提供系统参数自动装入。 2多种系统参数实时测量。

2PC范围特征以进行侧面记录及实时运动性能测量。 2任选终端模式特征以便通过键盘控制和监视。 2状态屏显示系统运作及故障/错误检查。

2详尽的在线帮助文件(F1)帮助用户了解传动链的直观特性。

2一套限额文件夹使用户能够在一个显示屏上操纵位置、速度、电流及过滤界限。

2一个输入/输出显示屏以便于操纵驱动器的输入/输出、恒温器选项、编码器输出以及硬件位置限制等性能。 2一个反馈装置显示屏提供实时图示位置信息,并包括分解器定零位程序及编码器初始化文件夹。

2调谐显示屏使用户能迅速调整控制回路增量,与此同时并能用眼睛观察到这种调整对传动链性能的影响。 2控制回路显示屏提供对速度和位置回路增量参数的直接操作。

监视及故障解决工具

2性能记录(RECDONE,RECING,RECOFF,RECORD,RECRDY,RECTRIG)。 2系统状态检查(STAT,STATUS,STATUS2)。 2控制回路监视:

1、 电流/扭矩(I,IA,IC,ICMD,IMAX,ICONT,DICONT,DIPEAK)。 2、 速度(V,VCMD,VE)。

3、 位置(PCMD,PFB,PE,HALLS,HWPOS,INPOS,PRD,PEXT,PEINPOS)。

212位分辨率模拟输出(ANOUT)和被设定用来监视速度、扭矩、电流、功率、速度误差、跟踪误差以及位置反馈(PFB)的灵活缩放(PSCALE)。仅可用作监视工具。 2双态数字输出(O1,O1MODE,O1RST,O1TRIG),可根据绝对电流、速度及位置的多种参数设置转换,并可用于传达信号混合、电机制动的出现以及遥控使能硬件开关的状态。 2状态显示(TESTLED)指示器,可传送操作及故障特征。 2实时读取10位DIP开关(DIP,DIPEN)。

2软件状态开关指示器,用于可配置的输入(IN1,IN2,IN3,IN1MODE,IN2MODE,IN3MODE)。

故障及安全检测 2监视定时器故障。

2一般故障(ACKFAULT,STAT,STATUS)。

2可跑的低压保护(UVMODE,UVTIME,UVRECOVER)。

2速度和电流保护(VOSPD,VLIM,ACC,DEC,ILIM,ILIM2)。

2带有提供给主机文本解释的致命及非致命错误编码(ERR,FLTHIST,FLTCLR)。并提供有一个记录错误发生时间的动态计算器(TRUN)。

2可配置电机热保护,适用多种恒温器类型(THERM,THERMODE,THERMTYPE,THERMTIME)。 2通过信号混合特性(FOLD,FOLDMODE)进行可配置驱动器热保护。它设定驱动器向电机提供峰值电流(Sx下2:1或Cx下3:1)的最大时限。

2通过电机信号混合特性(MFOLD,MFOLDD,MFOLDDIS,MFOLDR,MFOLDT)进行可配置电机热保护。它设定驱动器能够向电机提供持续电流的最大时限。 2硬件位置限制开关检测(CCWLIM,CWLIM,LIMDIS,IN1,IN2,IN3,IN1MODE,IN2MODE,IN3MODE)。 2可配置软件位置限制(PLIM,PMAX,PMIN,PEMAX)。

2可配置故障继电器输出(RELAY,RELAYMODE,DISTIME,IN1MODE,IN2MODE,IN3MODE)。

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2活性禁止特性(ACKFAULT)容许用户在故障发生时决定系统该如何反应。系统可以立即自动停止,电机将在惯性运动后停止,或者它也可被设计为一种受控制的减速停止(DECSTOP,DISSPEED,DISTIME,STOPMODE,ISTOP)。

2通过十进制状态显示的活性激活指示器(ACTIVE,DRIVEOK,SWEN,READY,REMOTE,DIPEN)。

概要

2多种激活和禁止特性(K,S,STOP,REMOTE,EN,DIS)。 2闪动固件存储器使现场升级安装变得简单。

2 镭目公司用于嵌入式磁体电机设计(MTANGLC,MTANGLP,MTANGLF,MTANGLH)的专利“扭矩角度控制”技术,被定义为通过换向重叠角优化速度和扭矩,相对于电机的反电动势波形而言,优化了电机的输出电流波形。

2通过终端表示固件及序列号信息(VER,SERIALNO,MOTOR)。

ServoStar S及ServoStar CD零件号码说明 生产月份 A-一月 B-二月 生产年份 : 生产地址 L-十二月 生产单元 LISTED SERIAL NO: S 9 8 A - 5 8 9 MODEL NO: 86F2 C R 0 3 0 0 0 - 2 G 2 0 4 IDN.CONT.EQ 8 ServoStar?放大器家族 电机线U 2L 圈 S—S系列 C—C系列(致密电机) 电机框架及堆栈长度 反馈装置 D—DDR系列 R—分解器 0—无比较 E—编码器 G—金线(B,M,EB) H—高速编码器(仅S系列中有) X—金线(XT) B—正弦编码器 R—RBE(H) H—银线 额定电流(安培) L—直线(无铁芯) S系列:03,06,10,20,30,55,85 C—直线(铁芯) C系列:03,06,10 P—铂线XT S—金线(可浸 电机家族

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入水中)

S系列硬件选项 电压水平 100-199 自定义DCB选项 0—无比较

200 标准 1—115Vac(160Vdc) 201 SERCOS 2—230Vac

(325Vdc)

C系列硬件选项 J—仅有带.SSV

变量

250 标准w/230V逻辑输入(参见使用说明) 文件的低电

感电机

251 SERCOS w/230V逻辑输入 260 标准w/24V逻辑输入 位延伸

261 SERCOS w/24V逻辑输入

注:250代替原来的200标准选项,

200选项最初只用于单相3/6安培单元。

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Y—特别补偿 Y指示符伴有3

Cx电气规格(表2—1)(注:产品模式CxOx200仅为单相)

产 品 模 式 主输入功率 逻辑输入功率 软启动 保护功能 额定主输出 (Ma,Mb,Mc) 防护功能 环境

标定电压(VACL-L)±10% 115VAC 230VAC 行频 115V时KVA 230VAC时KVA 持续电流(安培) 500毫秒峰值电流(安培) 2秒峰值电流(安培) 电源保险丝(FRN-R,LPN或相等) +24VDC外部逻辑电压(伏特) +24VDC外部逻辑电流(¥¥¥) 最大电涌电流(安培) 最大负荷时间(秒) 故障接触定值 故障接触周期(毫秒) 超温跳闸 115VAC线路输入持续功率(KVA)(周围温度45℃(113℉)) 230VAC线路输入持续功率(KVA) (周围温度45℃(113℉)) 持续电流(安培) 500毫秒峰值电流(安培) 2秒峰值电流(安培) PWM频率(kHz) PWM电机电流脉动(kHz) 形状系数(rms/avg) 电压不足跳闸(标定) 超压跳闸 超温跳闸 内部散热(瓦) 运行温度 贮藏温度 周遭湿度 空气 高度 振动 17

60 0.35(1φ) 0.55(3φ) 0.7(1φ) 1.1(3φ) 3 9 6 16 32 0.44(1φ) 0.6(3φ) 0.88(1φ) 1.4(3φ) 6.2(1φ) 4(3φ) 18.6(1φ) 12(3φ) 12.4(1φ) 8(3φ) 10 22至27 1.5 30 .25 1安 闭合=3毫秒,开启=2毫秒 80℃(176℉) 0.7(1φ) 1.1(3φ) 1.4(1φ) 2.2(3φ) 6 18 12 8 16 ?1.01 90VDC 430VDC 80℃(176℉) 80 5℃(41℉)至45℃(113℉) 0℃(32℉)至70℃(158℉) 10%至90% 无腐蚀性气体或灰尘 3300英尺(1000米)以上每1000英尺(300米)减少5% 0.5g 132 10 20 20 8 16 3.5(3φ) 1.8(3φ) Cx03﹡ 110至230 1φ或3φ 1φ或3φ Cx06﹡ Cx10 230 仅3ф 仅3ф 47—63 0.89(1ф) 1.1(3ф) 1.8(1ф) 2.8(3ф) 10(1ф) 7.8(3ф) 30(1ф) 23.4(3ф) 20(1ф) 15.6(3ф) 20 25 26(仅3ф) 26(仅3ф) 13(仅3ф) 4.6(仅3ф) 2.4(仅3ф) Sx电气规格(表2—2) 产 品 型 号 主输入 (总线+/总线-) 额定主输出 直流电时额定功率(kW) 165VDC总线输入时持续功率325VDC总线输入时持续功率(KVA)(周遭温度45℃(113℉)) 控制输入(下降) 防护功能 环境 持续电流(安培) 500毫秒峰值电流(安培) 2秒峰值电流(安培) PWM频率(kHz) PWM电机电流脉动(kHz) 形状系数(rms/avg) +8VDC供给电压 ±15VDC供给电压 +8VDC供给电流(安培) ±15VDC供给电流(安培) 电压不足跳闸(¥¥¥) 电压不足跳闸(标定) 超压跳闸 超温跳闸 在持续电流及45℃(113℉)周遭温度时内部散热(不包括¥¥※) 运行温度 贮藏温度 湿度(非冷凝) 空气 高度 振动 0℃(32℉)至45℃(113℉) -20℃(-4℉)至70℃(158℉) 10%至90% 无腐蚀性气体或灰尘 3000英尺以上每1000英尺减少5% 0.5g 37w 118℃ 84w 120w 240w 0.37 90VDC 90VDC 430VDC 90℃ 254w 465w 675w 0.38 3 6 6 6 12 12 16 32 ?1.01 7.3至8.5 14.3至15.5 1.1 0.5 0.47 0.66 0.87 255VDC 125VDC 10 20 20 20 40 40 30 60 60 8 16 55 110 110 85 170 170 0.63-1.4 0.55 1.1 1.26-2.79 1.1 2.2 1.96-4.34 1.6 3.6 8.68 N/A 7.2 13.33 N/A 11 24.45 N/A 20 37.20 N/A 33.8 总线(VDC) Sx03 Sx06 125至360 Sx10 Sx20 Sx30 Sx55 Sx85 260至360 (MA,MB,MC) (KVA)(周遭温度45℃(113℉)) Cx再生说明(表2—3) 产 品 型 号 外部分流调整器 使用说明 外部再生配件 峰值电流(安培) 最小电阻(欧姆) 瓦数 电容(法拉) 总线电压(标定)(VDC) .00082 325 370 390 Cx03 Cx06 20 20 200 .00164 Cx10 VHYS(再生电路断开)(VDC) VMAX(再生电路接通)(VDC) ERH—26 √ √ √ ﹡再生配件使用规格指导,参见产品支持包裹只读光盘ASU001H使用说明。

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产品家族控制规格(表2—4) 产 品 型 号 电流线路 通讯线路 速度线路 位置线路 刷新频率 频带宽度 刷新频率 输出波形 刷新频率 频带宽度 速度命令分辨率 最大/最小速度 长期速度调节 刷新频率 输入/输出连接器(C3,通过引出线) 模拟输入(2,3) 故障输出继电器(5,6) 可遥控(7,8) 结构输入值(7,9,10,11) 结构数字输出(7,12) 结构模拟输出(13,4) A/B/I及补充 (1,2,4,5,7,8) A/B/I及补充 (1,2,4,5,7,8) 输入阻抗 RS485线路接受器类型 100欧姆 SN75173 25℃时输出电压(低电平) RS485线性驱动器类型 遥控编码器输入(C8,通过引出线) 25℃时输入电压(高/低电平) 标定5V/0V(+0.2V/-0.2V) 20mA,最大值为0.5V DS26C31TM 输入电压范围 最小开值/最大关值 每输入电压电流需求 输出电压(最大值) (最小开值) 最大输出电流 最大输出电流 灵敏度/分辨率 电压范围 编码器等价输出(C4,通过引出线) 25℃时输出电压(高电平) 20mA,最小值为2.5V 标定12V至24V 10V/1V 20mA 标定0V至48V—双向(集电极开路) 1V 60mA 1mA(1欧姆内部串联电阻) 4.9mA/14位 -10V至+10V 最大电压 输入分辨率 灵敏度 电压范围 输入阻抗/CMR 长期偏差 最大容量 输入频率 13V差动 14位 4.9mV/14位 -8V至+8V(标准)/-10V至+10V(重新调整) >10千欧姆/50分贝 100ppm(0.075%/℃) 24VDC1A 2.5kHz(——————) 控 制 规 格 62.5μS(16kHz) <2000Hz 62.5μS(16kHz) 正弦 250μS(4kHz) <400Hz 串行/模拟:14位 500Hz/[串行:1RPM或模拟:(1/2048)3VMAX] .01%(μP时差) 500μS(2kHz) 关于使用本输入的特性参见第6节位置线路部分。

注:通过01引出线连接的电感负载需要回描二极管。

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总线模块

ServoStar家族包括多种总线模式,它们将单相逻辑电压及三相交流线路转换为驱动器的直流逻辑功率及主直流总线。关于在应用中选择总线模式规格的说明,请参考产品支持包裹只读光盘ASU000H使用说明。

产品特性

2将单相或三相交流电主线转换成整流直流电总线(检查总线模式电气规格表以核实特定的总线模式运作)。输入电路含有一个3ф二极管电桥和数个总线电容器。这些电容器有助于使总线波动及在负载所要求的峰值功率时的总线下垂最小化。

2所有装置都具有软启动性能,使启动时间内所固有的电流尖峰拥挤的影响最小化。该特性消除了使用昂贵的隔离变压器的需要。

2所有装置的逻辑总线模式都含有一个SMPS,以产生必需的从主线(使用LA或LB)或一个独立的交流线路输入的±15V及+8V逻辑输入电压。大多数总线模式能支持多达4个标准驱动器(SRXX200或SEXX200)。逻辑支持的细节请参见产品支持包裹只读光盘ASU000H使用说明。 2产品特性有:

指示器 1绿LED 2黄LED 3红LED 4故障继电器 5软启动 6再生

PA08 X N/A N/A N/A X N/A

PA14/28 X X N/A X X I/E

PA50/75/85

X X X X X E

1指示电压——————。

2指示装置正在运行,当装置过分加速时闪动。

3指示装置仞处于软启动状态。该LED也用于指示当再生过程中过多能量抽回系统时发生的超压故障。 4该继电器是一个通常开启的接触器,当装置发动并脱离软启动状态后关闭。当总线电压不正常、内部再生电阻器过热或者主散热器过热时接触器开启。 5具有软启动性能。

6 E—外部的,I—内部的。

2PA—LM装置仅是逻辑源,只能在驱动器数量超出总线的逻辑能力时用于多轴应用(逻辑支持的细节请参见产品支持包裹只读光盘ASU000H使用说明)。此装置伴有三个绿LED,它们核实+15V、-15V及8V源极是否存在。

注:这些特性的详细情况参见表2—6(总线电气规格)。

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动器使能有直接关系。 状态显示 驱动器状态 通电状态 稳定状态 闪烁状态 显示内容 瞬时显示所有的片段(成一个8)和小数点 显示驱动器操作模式(OPMODE)(0-8) 用于显示不正常的工作状态: 如果位置控制特征是活动的,那么OPMODE数字就会以1HZ的频率闪烁。 如果检测到了故障,那么就会在显示器上闪烁一个号码以便来识别故障。有些号码由一串两个或更多数字组成(参见故障处理部份)。总之,这些故障将会导致锁定未使能(有时通过软件开关进行控制)。可触发远程使能来清除这些故障(包括过电流)。 如果编码器的初始化功能被激活,那么OPMODE数字就会以3HZ的频率进行闪烁。 在返回稳定状态前,500毫秒时间内瞬时显示数字特征,这个时间是可设定的。 C=通讯错误 F=驱动器处于反馈状态模式 表6-1 状态显示

状态显示小数点 小数点状态 稳定 关 稳定 开 闪烁 驱动器状态 电机无电源 驱动使能,电机通电 驱动器使能,电机通电,但电机的一个安全参数已未使能(例如,LIMDIS=1) 表6-2状态显示小数点

瞬时状态 操作模式:

驱动程序具备设定不同的操作模式的功能。在工厂内已经按操作模式1(模拟速度控制器)进行了设置,但用户也可以对其进行重新设定。在每个操作模式中并非所有的命令和可变参数都是有效的或者说是有意义的。 1、系列速度控制器(OPMODE=0):驱动程序配置为一个速度环控制器并且通过设置一个速度命令(J:慢进命令,或者STEP:步进命令)然后再通过串口给驱动器来控制。 2、模拟速度控制器(OPMODE=1):驱动器配置为一个速度控制器并且通过±10V的模拟输入信号或者储存于可配置的I/O中的慢进命令(J)进行控制。控制速度是与输入电压成比例。 3、串口扭矩(电流)控制器(OPMODE=2):驱动器配置成为一个扭矩环控制器并且通过设置一个电流命令(采用T命令)然后通过串口给驱动器。

4、模拟扭矩(电流)控制器(OPMODE=3):驱动器配置成为一个扭矩环控制器并且通过±10V的模拟输入信号来进行控制。控制电流与输入电压成比例。 5、齿轮联接位置控制器(OPMODE=4):驱动器配置为一个位置控制器并且能够在以下三种设置中的一种进行运行(编码器跟随器,脉冲/方向,增/减计数器)。采用的设置取决于齿轮可变参数。 6、位置控制器(OPMODE=8):驱动器配置成为一个能够接收简单的绝对值、增量值、索引值、返回值和模拟命令的串口或模拟位置控制器,这取决于PCMDDODE的值。 7、SERCOS 控制器(OPMODE=5):驱动器从工厂定置为SERCOS单元以便在这种操作模式下能建立通讯。驱动器装配有联接器C4作为一个发射/接收端口(不再有等量的编码器输出)。

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系统I/O

这节将讨论C3接口的特征(包括C2上的恒温输入)。对于如何使用这些特征,请参考VarCom参考指南。 模拟输入(ANIN)

位置、速度、或者扭矩环可从模拟电压源来接收命令,并且通过OPMODE可变参数来进行选择。驱动器的模拟输入是有差异,这意味着两个输入端口接收的信号相互不同以便可以建立“差异”,这个“差异”然后用来命令系统的其他部份。这种输入具有很高的抗噪音能力,并且在很多的场合下,适用于系统间的接地隔离。这种模拟输入也具有通低频阻高频的能力。

来自不同接收器的输入电压被用于一个精确的模数14位(A/D)转换系统。对于位置环模式,微处理器每500μs对A/D转换系统进行读数;对于速度环模式,每250μs进行读数;对于扭矩(电流)环模式,每62.5μs进行读数。基于编码器的单元伴随着附加的双放大输入效果。当系统使能时,采用两个14位A/D输入来读取用户提供的模拟信号。一个输入是直接读取±10V信号,而另一个则合并一个2x 放大条件。如果输入信号小于4V时,2X通道则用于决定用户输入电压;因此将分辨提高到15位当量。大于4V时,系统直接采用14位转换器。采用特别的软件算法可使失真最小化并且增加0.25V的滞后。模式系统通常需要计量和补偿偏差。驱动器增加一个模拟补偿(ANOFF)变量到这个读数,执行一个模拟静带调整,然后在将数据传输到选定的控制环前,通过或者位置环输入计量,或者速度环输入计量,或者扭矩环输入计量来对其进行计量。在补偿和静带调整后并且在环计量前,模拟输入变量显示模拟读数。ANIN可变范围为±22500个计数(或mV)。

远程使能输入(远程)

光隔离远程使能输入(远程)提供了一个硬件驱动使能开关。这个直流12V到24V的输入可使能或使不能电源输出到电机。为使驱动器使能(结合其他的参数;有效的)和运行,这个信号必须由用户来提供。我们不提倡使信号溢出逻辑供应(C5)。切换这个开关将会尝试起动从错误状态中恢复。它也可用于触发不同位置导航参数。(HOMETYPE)

可配置的输入(IN1、IN2、IN3):

这些直流12V到24V的输入是由INxMODE变量来定义的。在INxMODE中设置适当的参数(详细的解释请参见PSP 光盘中的VarCom 参考指南)会给如顺时钟/逆时钟硬件限位,电子齿轮连接,串接和模拟位置触发,错误输出继电器配置,MotionLink 范围触发等等建立起输入。当给顺时钟/逆时钟硬件限位进行时设定,输入会阻止电机在其对应的方向进行运动但不会使驱动器不使能或者说阻止电机在反方向进行运动。注意:如果加速控制合适的话(PROFMODE=1),在行程未端限位打开后,电机将会慢慢地停下来。这些输入是光隔离的并且被认为是“活动的使能”,这意味着为使系统运行,必须有电流流过这些信号。这就提供了一个“死的”安全参数。使CW和CCW硬件位置限位通电将促使驱动器进入HOLD模式。这些输入也能够被转换(ININVx其中x=1、2、3)

警告:这些输入的错误设定是给硬件位置限位的。当通电时,状态显示屏可能会闪烁一个“ L”,表明行程限位已经被触发。如果这些位置限位不使用的话,设定LIMDIS=1。

可配置输出(ANOUT,01)

±10V,12位模拟信号输出仅仅用来作为一个监控工具。这个变量的设定可允许用户对储如:速度、电流、功率、位置反馈和相关错误等等这些反馈数量进行计量。这个针必须以直流公共端(针4)为参考。

数字输出(01,01MODE)能够被触发成为开/关状态,以显示不同的驱动器、电机、和可变状态。其中包括:绝对速度和电流级别、监测系统状态、电机制动,运动完成和零速度状态、位置过冲衰弱、可编程限位开关检测、以及使能标志。通过01MODE、01RST、01TRIGG来建立起状态、复位和触发级别。

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故障输出继电器(继电器,继电器模式)

驱动器以输出继电器的形式提供了一个驱动器准备/驱动输出。这个继电器的输出是由驱动器的微机进行控制。有一个软件开关来将继电器输出配置为“驱动器准备”或者“驱动器起动”的指示器:

1、如果RELAYMODE=0,当驱动器无错误和准备运行时,继电器处于关闭状态。这样的话就有一个“驱动器准备”配置。

2、如果RELAYMODE=1,只有在驱动器使能后,继电器才会闭合。这是一种“驱动器起动”配置。 3、如果RELAYMODE=2,如果驱动器未使能,那么当产生故障时继电器将打开。

注意:

如果电机没有采用热装置,那么将THERMODE设定到3以使此参数不能(将H状态显示器关闭)。

控制环:

这节描述了饲服控制环,他们的特性及如何对他们进行配置。

核心处理器

驱动器的核心是一个40MHZ的嵌入式控制器和一个40MHZ DSP控制器。利用他们的内部操作系统来监测输入、调整输出、串口通讯、保持饲服控制、和监测故障。控制核心处理器和给驱动器提供操作特性的闪烁记忆软件保存在EPROM中。软件的版本可通过VER命令来进行读取。当要求镭目进行技术支持时,应确保软件版本随时可找到。软件的最新版本很容易能买到并且可通过微机很容易地对其进行现场升级。可通过联系镭目销售代理或镭目用户支持网络买到这些软件。

饲服环描述:

驱动器通过在DSP范围内控制达四个不同的闭环系统提供了很高的执行电机控制功能:电流、通讯、速度和位置环。图6-1 以图表的形式描述了这些控制环的结构。 图6-1控制环的结构 电流环:

对于永久磁铁电机来说,由于电流和扭矩是成比例关系,故电流环通常指的就是扭矩环。电流环的功能是通过一个电流命令信号来调节电机电流。微处理器来的电流命令信号来自用户直接输入(OPMODE 2或3)或者速度环的输出。实际上有三个电流环,每一个对应电机的一个相。每一个电流环接收从通讯环输入来的它自己的命令。

驱动器采用全数字,高波段电极位移电流环和16KHZ(62.5μs)的电流环采样速度。对于一介给定的电机和驱动器特性来说,电流环所有的系数都在驱动器内进行数字化计算了。电流环也包括自适用增益项目以便对某些非线性因素进行补偿。

电流环结合了电气隔离以便不被高电压站所破坏。这些电流环也将输出电压转换成肪冲宽度调整信号以便尽可能地提供最高的效率。根据驱动器的型号,肪冲宽度调整中心的频率可以是8或16KHZ。 通讯环:

这个环将单相电流命令信号转换成一个三相、位置调整正弦波输入到电流环。驱动器带有一个我们拥有自主知识产权的正弦波发生器,利用一项叫做扭矩-角度的技术来达到在电机外的高的操作性能。波形发生器是微处理器的一部份并且以16KHZ的速度进行升级。这就提供了高的保真度的正弦波通讯,无论是以高速度还是低速度。正弦波输出必须与电机的反向电动势特性配套。这就是为什么电机的配套解码器或编码器是非常关键的。 速度环:

速度环的作用就是调节电机的速度。如电流和通讯环一样,速度环是全数字化并且利用解码器或编码器反馈信号来计算实际的电机速度。速度环命令来自用户直接输入或位置环的输出。速度环是一个以4KHZ速度运行的数字系统。

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实际速度与设定速度这间的差量通过一个补偿性运算法则被过滤并且输送到通讯环中。驱动器提供四种速度补偿器(调节速度的方法)并且可通过COMPMODE变量进行选择。这四种分别是:比例-积分(PI),带前馈非导数反馈(PDFF),标准磁极位移,扩展标准磁极位移。 位置环:

最终的控制配置是位置环。这个环的作用是保持电机的轴位置。如以前的环一样,位置环也是全数字化的并且采用解码器或正弦编码器反馈信号来决定电机的实际位置。驱动器也可接受来自外部反馈装置的位置信号(如负荷编码器)。采样速度为2KHZ并可配置为三个不同的操作模式。

OPMODE4:这种操作模式通过采用电子齿轮连接特性来设定驱动器作为一个肪冲跟随器(或主编码器)运行。这个肪冲输入或者可通过C3联接器上可配置的输入进行应用,或者通过驱动器顶部的C8联接器上的远程编码器进行应用。

OPMODE8:这种操作模式将驱动配置为一个简单的位置控制器。一旦处于这种模式,位置命令就可通过串口、可配置I/O、模拟输入(取决于PCMDMODE变量)来发出。位置环已经被增强成一个带加速度和速度前馈增益的全PID控制器。为了在选择外形时限制积分项的变化,特增加了两个积分增益变量,这就有利于将过度量最小化和解决故障。

采用一个串口命令(PCMDMODE=0),驱动器就能执行简单的完美的、连续的、和自导引的动作。这可以通过或者通过串口直接输入命令,或者在记忆中预设一个参灵敏以便能够与可配置I/O(MASPEED、MISPEED0-3、MAPOS、01、01MODE、INXMODE)一起协力使用。 采用模拟命令(PCMDMIDE=1),驱动器就能够计量模拟输入(GEARI,GEARO),以便在模拟输入调节和对应的轴位移之间建立一个广泛的关系。可通过或者是可配置输入,或者远程使能进行触发,自导引型(HOMETYPE)能够导引到特别的模拟输入级别(和位置计数)。

在这种操作模式下,驱动器也可通过C8联接器(DUALFB=1)接收外部载荷信号。通过根据载荷位置(不是电机轴位置)而定位,有利于消除由于齿轮的咬合较差或者斜度不好而产生的位置上的不精确度。 当驱动器处于位置保持状态时(HOLD=1),也可在位置模式下进行操作。

扭矩环操作:

多数应用场合下都是将驱动器配置成为在扭矩状态工作。控制环的设计已经在以前的章节进行了讨论,现在讨论作为一个系统进行运行。驱动器有很多内部变量,这些变量能够用于检查和指示系统的运行。这些变量中的许多以及它们在MOTIONLIND中的位置分别会在以后的章节中进行描述以明了它们的意义及之间的关系。 系列扭矩:

驱动器能够作为一个系列扭矩控制放大器进行工作。它通过一个主机到命令发生器来接收一个串口命令(T),这个命令发生器按顺序产生电流命令。电流(扭矩)命令被检查以避开其峰值(IMAX、ILIM)和连续电流箍位限制。正弦通讯调整加入到命令中然后送到三相电流环调节器,这样就能够进行出电流错误。这个错误然后则通过一个数字磁极位置补偿运算法则进行传送。补偿器的输出信号补转换成为PWM信号后再送到桥式电路。桥式电路采用高压DC 模块(型号:325VDC,BUS)来给电机线圈提供需要的电流。电机实际电流变化时,这个过程又重新开始了。以下就是系列扭矩环的操作代表图。(参考VarCom 参考指南) 模拟扭矩

驱动器更多的时候还是配置成一个模拟扭矩环控制器(OPMODE 3)。在这种情况下,电流环接收从A/D转换系统来的输入。经过转换后,在形成电流命令前(ICMD),输入命令信号通过一个调整信号(ANOFF、ANDB、ICONT)的运算法则来进行处理,过滤(ANLPFHZ)然后计量(ISCALE)。电流(扭矩)命令被检查以避开其峰值(IMAX、ILIM)和连续电流箍位限制。正弦通讯调整加入到命令中然后送到三相电流环调节器,这样就能够进行出电流错误。这个错误然后则通过一个数字磁极位置补偿运算法则进行传送。补偿器的输出信号补转换成为PWM信号后再送到桥式电路。桥式电路采用高压DC 模块(型号:325VDC,BUS)来给电机线圈提供需要的电流。电机实际电流变化时,这个过程又重新开始了。 电流采样:

电流环接收从电流采样电路来的纠正反馈。电流传感器在所有单元中都采用霍氏闭环采样技术。

电流环利用电流采样来调节电机三相中的电流。电流信号中的两相(A和B)是由微处理器以16HZ的速率进

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行采样的。A相和C相的瞬间电流可通过分别检查IA和IC变量来进行监控。微处理器计算出当量的绝对电流值,可命名为I。这个值可以通过2、4、6、8、16、32、64个取样平均而得来。

监测系统:

驱动程序给驱动器和电机提供了两种形式的监测系统保护。驱动器的微处理器监控到电流反馈信号,并为这个信号形成一个RMS值以便给用户提供一个代表电机电流的值。这个系统类似于一个“I-squared-I”累加器。 驱动器监测系统:

监测系统运算法则监控电流反馈并且,如果反馈超过驱动器/电机结合的连续电流额定值(ICONT),将系统的电流减少到ICONT级别。例如,在一个步命令输入状态下,监测系统运算法则将允许从驱动器输出两秒钟(或者1/2 秒给CX单元)的最大的峰值电源(IMAX)。两秒钟以后,驱动器进入“监测系统模式”(FOLD=1)并且开始对系统的连续电流按指数规律地进行监测系统。按指数规律地从系统峰值电流下降到连续电流级别将耗时约6秒钟。 警告:

对于驱动器电流超过ICONT,但低于IMAX,监测系统产生前系统的时间会延长2秒钟。2秒钟是最短的时间,在驱动器进入监测系统前就会消逝,并且仅在最大峰值电流(IMAX)产生时才会发生。 注意:

这个监测系统特征是为保护驱动器电子部份而设计的,不是为电机而设计的。可配置输出、O1、(第12针)可被配置以显示驱动器的监测系统状态。 电机监测系统:

这个监测运算法则是在驱动器的连续额定电流超过电机连续额定电流时,为给电机提供保护而设计来的。这种结合通常应用于需要电机的最大峰值扭矩的场合。然而,驱动器将源电流不定时地加于电机上这种可能是存在的,这就会迫使电机超过它的热保护能力。不像驱动器返送,你可对这处特征进行完全的配置(MFOLD、MFOLDD、MFOLDDIS、MFOLDR、MFOLDT)。

第七节 帮助功能

错误代码

在大多数情况下,伺服之星用文本消息通过串口来与主机交流错误代码。有些错误代码也被传送到状态显示。这些文本消息也通过一个错误历史日志被保存在EEPROM里,来避免断电以后也不会丢失任何错误信息。并不是所有的错误都会反馈一个文本信息给主机。在这些情况下,这些没有相应的文本信息反馈给主机的错误就只与状态显示交流。

伺服之星对一个错误的反应取决于这个错误的严重程度。错误的严重程度有三种: 1) 警告(简称为错误)不被看作是故障,也不会停止运行。 2) 非致命错误(简称为故障)会使驱动器停止运行和提示一个故障状态。 3) 致命错误或致命故障,会使驱动器的几乎所有功能停止运行(包括通讯)

只要一个故障发生,驱动器就会自动停止运行。执行一个驱动器停止运行命令(DISH或 K)后再执行EN命令,或拴牢远程使能线,来重新设置故障插销, 如果故障情况不再存在,重新让此系统使能。

致命故障的错误代码 错误代码 1 2 3 4.0 状态显示 t o p r0 故障信息 功率放大级过热 过电压 过电流 外部反馈故障 可能的原因 超载,风扇故障,功率放大级错误 减速率太快 功率放大级冲击电流 没有正确检测到通过C8的反馈信号 50

总线零件号码说明

制造月份 A-一月 B-二月 : : L-十二月 制造年份 生产单元 LISTED SERIAL NO: 9 8 A — 5 8 9 U 2L MODEL NO: 86F2 P A 0 8 0 0 IDN.CONT.EQ

ServoStar?总线模式

硬件类型 00-标准 额定电流(安培) 08,14,28,50,75,85,LM

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总线模块电气规格(表2—6)

产品型号 主输入电源 1和3115VAC 1和3230VAC 行频 115VAC时KVA 230VAC时KVA 0.92(1φ) 1.6(1φ) 1.6(3φ) 2.8(3φ) 1.8(1φ) 3.2(3φ) 115VAC持续电流(安培) 230VAC持续电流(安培) 2秒/50毫秒115VAC峰值电流(安培) 8(1φ) 8(3φ) 8(1φ) 8(3φ) 12(1φ) 16(3φ) 1φ:21/28 3φ:28/42 正常运行时2秒/50毫秒230VAC峰值电流(安培) 1φ:12/16 3φ:16/24 1φ:21/28 3φ:56/84 主输出电源 逻辑输入功率 逻辑输出功率

+8VDC供给电流(安培) 15V供给电压(±VDC) 15V供给电流(安培) 内部熔丝(安培)(±15V或+8V) 源极驱动器最大型号 参见产品支持补丁只读光盘上ASU000H使用说明 22

0.8 1.5/3.5 0.8 1.5/3.5 0.8 3.5/7 2.2 2.2 2.2 4.4 14.25至16 2.4 3.5/7 2.4 3.5/7 2.4 3.5/7 2.4 3.5/7 4.4 4.4 4.4 最大单相电流(安培) 行频 内部熔丝(安培)(内部) +8VDC供给电压 1 47-63 2.5 1 47-63 2.5 1 47-63 2.5 1 47-63 2.5 1 47-63 2.5 1 47-63 2.5 1 47-63 2.5 115VAC线路输入时功率(千瓦) 230 VAC线路输入时功率(千瓦) ±10标定电压(VAC)% 0.67(1φ) 1.1(1φ) 1.24(3φ) 2.1(3φ) 1.3(1φ) 2.48(3φ) 110至120 2.0(1φ) 15.5(38.7(3φ) φ) 208至240 23.3(3φ) 26.4(3φ) 电源保险丝(FRN,LPN或相等) DC总线电压(标定) 140/3110 140 310 310 310 310 10 20 35 60 80 100 3φ:75/100 3φ:115/150 3φ:1130/170 14(1φ) 14(3φ) 14(1φ) 50(3φ) 75(3φ) 28(3φ) 85(3φ) 3.2(1φ) 20(3φ) 30(3φ) 11.2(3φ) 34(3φ) 1/3 1/3 1/3 1/3 47-63 N/A 3 ±10%标定电压(VACL-L) PA-LM PA08 110-240 PA14 110-120 PA28 PA50 PA75 208-240 PA85 +7.25VDC至+8.5VDC 软启动 保护功能 环境 115VAC关闭电平(加电) 115VAC开启电平(标定) 230VAC关闭电平(加电) 230VAC开启电平(标定) 在功率应用时最大冲击电流(安培) 最大充电时间(秒) 故障接触定级 70 50 70 50 30 0.75 70 50 20 0.25 125 112 50 125 35 40 0.5 125 35 40 0.75 125 35 40 0.85 115VAC时,最大值1安培(±15%) 故障接触闭合周期(毫秒) 超压跳闸 内部散热 运行温度 贮藏温度 周围湿度 空气 高度 振动 7 N/A 45 70 130 250毫秒 90℃(194℉) 200 275 294 5℃(41℉)至45℃(113℉) 0℃(32℉)至70℃(158℉) 10%至90% 无腐蚀性气体或灰尘 3000英尺以上每1000英尺减少5% 0.5g (续表2—6)

反馈装置

ServoStar能接收分解器、编码器或正弦编码器反馈。镭目公司提供带有这些多种反馈装置的选项的多种电机。当次序确定时,优先选择的装置及配套的型号必须确定。以下内容提供对驱动器反馈要求的一般说明:

分解器

ServoStar使用单速(双极)或多速(多极)分解器反馈以监视电机轴的位置。分解器可以被认为是变换器,其关于任何特定轴位置的输出信号都是独特的(绝对位置反馈)。这个转换器用一个正弦波基准信号驱动。两个AC信号从分解器返回至正弦和余弦输入。所有这三个正弦波信号都是低电平的并且易受噪音影响。

规格:(表2—9)

分 解 器 规 格 类型 转换比率 调制频率 输入电压(从驱动器) 最大DC电阻 最大驱动器电流 输出电压(至驱动器) 控制发射器 0.47 7—8kHz 4.25VAC 120欧姆 55mA AC-RMS 2VAC

电缆长度:

使用被恰当保护的电缆及使其远离其他噪音散发装置和电缆是很重要的。我们不推荐将反馈电缆和电机电缆安装在同一管道中。镭目公司测试过长达75英尺(22.9m)的电缆而没有性能减退的现象。但是,基于电机和分解器类型,电缆性能可能有不同。测试是用镭目公司的标准电缆及低阻抗和镭目公司金线电机分解器。当电缆长度超过250英尺(76米)时,其所要求的电缆及分解器阻抗规格请向工厂请教。镭目公司建议反馈电缆使用双保护绞线。

23

分辨率和精确度:

ServoStar计算电机速度作为位置的派生物(在时间上的位置改变)。应用其专利技术,所有阅读都延伸至18位分辨率。关于速度反馈计算,驱动器将分解器输入信号转化为18位分辨率,提供平稳的电机速度控制。依据应用速度限制(VLIM),分解器至数字转换器系统的数字分辨率(RDRES)可以自动确定。下面是ServoStar的分辨能力的一个摘要:

VLIM(RPM) >6100 1500至6100 <1500 RDRES 12 14 16 每转计数 4096 16348 65536 编码器等价输出(C4) 4096 四倍数 16384四倍数 65536四倍数 表2—10:R/D转换器规格

使用分解器反馈的系统精确度受多种成分的影响。下表给出这些成分每个对标准ServoStar系统的整体精确度的偏差的说明:

成分

R/D转换器 分解器结构(循环) 在电机轴上的分解器装配 内部LSB(最低位上的数字振动)

弧分

4 8 2 5

总计(较坏情形) 19

表2—11:分解器精确度规格

编码器

ServoStar能使用编码器反馈以监视电机轴位置。与作为绝对位置反馈装置的分解器相反,编码器是一个指示位置变化的增量装置。ServoStar的编码器分辨率(以及驱动器的编码器等价输出)是确定的,因为它是编码器装置的硬件特性。

编码器界面包括三组电线:

1、 A/B(及补足)线路构成编码器正交信号。这种信号在被传递过线路中断检测电路之前,被线路接收机差别

接收。

2、 指引脉冲通常每转出现一次,指示电机轴的已知物理位置。这种脉冲在被传递过线路中断检测电路之前,

被线路接收机差别接收。这种信号可被硬件捕捉。

3、 大厅信号表示提供电机轴的近似绝对位置的信息。从这个信息,电机可以成正弦曲线整流,直到指示信号

被检测到,这时真实位置被知道。这些信号被一个光耦合器隔离,并可以是差动型或开放集流器型信号。

规格:(表2—12)

编 码 器 要 求 需求的信号 信号类型:A-quad-B和Marker Halls 系统电压 最大输入频率 最大电缆长度 最大行计数 从ServoStar来的最大供给电流 保护 类型:A,B带或不带指引脉冲;A,B,指数带或不带霍尔频道 差别的:不单端连接;差别或开放集电器 5VDC 3MHz 系统附随:建议50英尺(15米) 10000000行/电机电循环 250mA 独立电压调节器,对A、B、指数以及霍尔频道、非法霍尔代码检测的断线检测器

24

电缆长度:

当使用ServoStar来支持编码器时,我们建议电缆长度不超过50英尺(15米)。长编码器电缆将产生高DC电阻,该电阻可能在编码器的供给线路中造成重大的负载作用。当设计本系统时请仔细考虑这一点。一个允许使用较长电缆的选件,执行一套安置在电机上的独立的供给以支持编码器。返回至驱动器的正交信号被差别连接,这样通常不会造成需要更长电缆的问题。

分辨率及精确度:

ServoStar编码器系统典型地在其外部显示出最小的误差。如需要或得一个近似的总值,用户只需查阅正使用的编码器所列出的规格。

正弦编码器

ServoStar能够接收一个模拟(或正弦)编码器反馈装置以监视电机轴的位置。与生成递增方波信号的数字编码器不同,正弦编码器输出模拟差动正弦信号(ServoStar S和ServoStar CD生产线只支持海登汉(Heidenhain)正弦编码器)。这些正弦信号是正交解码的,并在被传送至驱动器的控制板之前,被传送至一个插值电路,将每360°循环分解成256部分。所以,驱动器收到的分辨率是电机的编码器上的基础正弦轨迹的256倍。这样做的优点在于,在保持通过电缆及进入ServoStar的相关低输入频率的同时,获得很高的编码器分辨率。编码器界面包括三组电线:

1、A/B(及补足)线路构成编码器正交信号。这些信号在被插值电路处理之前,在1V峰值至峰值振幅时被差动接收。

2、指引脉冲通常每转出现一次,指示电机轴的已知物理位置。这个脉冲在被清理并送入控制板之前,经过一个运算放大器被差动接收。

3、在加电时,通讯信号被用于传递初始的位置信息。最先的三个信号类型提供近似的位置信息,以便驱动器能改变电机方向,直到发现指引脉冲(存在无法获得指引脉冲的情况。导航区信息可无限的使电机改变方向)。第四个信号类型绕开对指引信号的需要,提供绝对位置信息。它们是:

2如果加电整流信号无法获得,将没有霍尔信号。ServoStar能够激活两相并将电机轴锁定在恰当位置。然后,它估计被锁定的电机轴的位置并只使用递增信号整流,直到发现指引。 2霍尔信号提供表示电机轴近似位置的信息(电机每一电循环六次转换)。从这个信号,电机可以六级整流直到指引信号被检测到——此时电机轴的真实位置已知并且正弦整流开始。这些信号被光耦合器隔离,并可以是差动或开放集电器型信号。

2C/D线路是霍尔信号的一个选项。这些线路提供每个电循环等于每机械旋转的SIN/COS正弦信号(等同于单速分解器反馈)。插值电路也被用于这些信号,所以,电机轴绝对位置可以从机械每一旋转的256部分中知道。电机可以整流直到指引信号被检测到。

2带ENDAT性能的正弦编码器添加另外的方法以传递整流位置。在此,绝对位置信息被储存在编码器内并在加电时被串行传递至驱动器。数据被驱动器提供的时钟信号同步接收。绝对位置可以立即知道,因此,指引信号就不需要了。

规格:(表2—13) 正 弦 编 码 器 要 求 需求的信号 类型:A,B带或不带指引 A,B,指引带离散霍尔频道 A,B,指引带C,D一次每转 A,B,Endat 信号水平 信号类型:A,B,指引 C,D 1V峰值至峰值 差动 差动 25

Sx85 PA08 PA14/28 301.5 264 264 281.00 252.00 252.00 282.00 10.2 6.0 6.0 10 184.7 63.5 124.4 166 101.60 41.6 5.80 50.00 50.00

6.75 5.80 37.2 5.80 5.80 263.4 218.8 175.6 238 238 264 202 202 202 175 175 178 320.8 X X X PA50/75/85 302 101.60 31 表格3-4:实际尺寸

安装操作

任何电子控制系统所存在的环境都能影响它的运行。镭目 建议伺服之星应在产品规格表所述的环境条件下运行和储存。 通过应用降低定额值这项功能, 该系统可在更高温度的周围环境下使用。请检查工厂是否具备降低定额值这个功能。

正确的安装和现场布线对确保长期和无故障运行非常重要。用户自身应该熟悉并且按照本部分列举的安装和布线说明执行。除了这些操作之外,某些地方和行业或许要求适当的电器和安全代码,法律及其标准。

外壳

镭目 伺服之星系列电子系统元件设计为面板组装。 该面板组装安装在金属外壳里。成品的生产商提供外壳, 且必须满足成品的环境IP等级。 为了确保正确接地(优化电磁容量), 在所有金属面板间保持外壳持续的接地连贯性。接地连贯性通常包括安全接地和高频接地。该装置应安装在后面板上进入外壳。 理想情况下,后面板应该是一块未涂油漆的金属表面,用来优化框架的电路连接且提供最低的接地阻抗途径。 外壳也提供更多的安全。 接线

设计外壳布局时要特别留心。尽力分开电源线和小信号线。 下列准则强调了需要执行的一些重要的接线操作: ? 控制电缆和信号电缆必须与电源电缆和电机电缆分开。一般情况下保持20CM(8英寸)的距离 ? 控制电缆和信号电缆必须屏蔽以减少辐射干扰的影响

? 控制电缆必须穿过电源电缆或电机电缆的地方, 尽可能作90度角穿过。这会减小现场的耦合效果 接地

系统接地对实行驱动器系统的正确性能是基本的。接地母线可为系统用作单点接地。系统所有部件都应该从中性点安全接地。此外还需要高频接地,它将后面板连接到外壳,并最终接地。这样做的目的是在滤波器,驱动器,电源和接地之间提供一条极低阻抗的路径。采用一根扁平编织层或铜母线能完成高频接地。对于高频接地来说,不依赖标准线很重要。整体来讲,不管直径, 一根线有8NH的感应系数。在更高频率时,接地之间多余的感应系数会导致过滤性能受限制。连接高频接地时,尽可能使用最短的编织层。

连接

屏蔽电缆的正确连接是必要的,能用于减少噪音发散,增加驱动系统的免疫等级。它的效果是降低电缆屏蔽和后面板之间的阻抗。镭目 建议所有屏蔽的电缆都连接到后面板。

如果电源通过金属导槽送到机柜(外壳),电源输入线则不需要屏蔽。如果金属导槽使用适当的高频接地,连接技术以及推荐的线路, 则电源输入线屏蔽将无效。在金属导槽不能进入系统的情况下,电源输入线应使用屏蔽电缆,同时要求实行正确的连接技术。

电机电缆和反馈电缆应尽可能使屏蔽暴露在驱动器附近。 通过下述两个建议的方法可将暴露的屏蔽连接到后面板:

可供选择的连接方法

另一选择是采用Phoenix Contact(和其它)提供的连接夹具。使用Phoenix Contact 部件时,确保低阻抗(高频)接地是从接地母线连接到后面板。 这个可通过一扁平编织层或铜母线完成。Phoenix的SK部分(SK8,SK14,

31

SK20)溜进母线。通过SK件插入电缆(带显露的屏蔽),在SK 件的顶部的翼形螺钉被用于加紧电缆屏蔽和母线的连接。 Phoenix Contact 部件 3025163 型SK8 3025176 型SK14 3025189 型SK20 0404428 型AB/SS 0402174 型NLS-CU3/10 说明 屏蔽端子区-用于安装母线屏蔽 屏蔽端子区-用于安装母线屏蔽 屏蔽端子区-用于安装母线屏蔽 屏蔽端子区-用于安装母线屏蔽 屏蔽端子区-用于安装母线屏蔽 电缆直径范围 SK8 8MM或0。315 寸 SK14 8MM到14MM或0。551寸 SK20 14MM到20MM或0。787寸 N/A N/A 系统连接

下述部分提供接头信息和系统连接上到电机电源和反馈连接。 从镭目 直接购买的的电缆能完成整个系统的连接。 客户使用他们自己的电缆可参照附件A,驱动器/电机插脚引线连接。 C1:通讯接头 针脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C2:反馈接头 针脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

功能 屏蔽 REC(RXD)(RS232) XMIT(TXD)(RS232) 保留 不连接 公共端 TxD+(RS485) TxD-(RS485) RxD+(RS485) RxD-(RS485) 分解器 正弦高 正弦低 屏蔽 余弦高 余弦低 屏蔽 屏蔽 恒温器高 屏蔽 A /A 编码器 A /A 正弦编码器 屏蔽 B /B 屏蔽 E5V回程 E5V回程 H1B H2B H3B 屏蔽 恒温器高 屏蔽 屏蔽 B /B 屏蔽 E5V回程 E5V回程 H1B(/C)(/数据) H2B(/D)(时钟) H3B 屏蔽 恒温器高 屏蔽 32

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 参考高输出 参考低输出 屏蔽 屏蔽 恒温器低 系数 系数 屏蔽 E5V供应 E5V供应 E5V供应 屏蔽 H1A H2A H3A 恒温器低 系数 系数 屏蔽 E5V供应 E5V供应 E5V供应 屏蔽 H1A(C)(数据) H2A(D)(时钟) H3A 恒温器低 C3:用户I/O接头 针脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C4:编码器等值输出 针脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9

功能 信道A 输出 +(高) 信道A 输出 -(低) 直流公共端 信道B输出 +(高) 信道B输出 -(低) 屏蔽 索引输出 + (高) 索引输出 - (低) 屏蔽 模拟信号屏蔽 模拟差分输入+(高) 模拟差分输入-(低) 直流公共端 错误输入继电器触点 错误输入继电器触点 +24V 输入(普通线路回程销8,9,10,11) 远程使能输入 可配置的输入(参见IN1变量) 可配置的输入(参见IN2变量) 可配置的输入(参见IN3变量) 可配置的输入(参见01变量) *可配置的输入(参见ANOUT变量) 功能 *参见4脚:直流公共端 33

C7:多点通讯 型号:10针(0.1”X0.1”)内带电缆. 接头和电缆包括在CK100工具箱 该接头功能仅用于RS232界面.使用RS485界面时它不会起作用. C8:远程编码器输入 针脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 功能 A 输入 +(高) A 输入 - (低) 直流公共端 信道B输入 +(高) 信道B输入 -(低) 屏蔽连接 保留 索引 + 索引 - 使用该输入时参看P6-6位置线圈部分的特点 配置开关 开关 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 24直流电压输入(仅适用光盘) 任选的逻辑输入 DIP开关的说明: 10 位置DIP开关被提供给驱动器配置,前6个开关控制通讯参数,上电时可读出。这些设置的任何变化将要求循环上电。其它两个开关功能(7,8)是控制电机运行并被实时监控。该开关提供以下功能:

? 多点地址选择:开关1经由5设置驱动器的地址。有地址0的驱动器在编址状态下上电。如果这5个开关

能设到除0以外的任何数,驱动器则假设一个由开关设定指示的地址代码。

? 波特率:开关6设置串联/SERCOS波特率到9600/2M(开关关)或19200/4M(开关开)。

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功能 多点地址 设置 多点地址位0(LSB) 多点地址位1 多点地址位2 多点地址位3 多点地址位4(MSB) 串联/SERCOS 波特率 保持模式开关 驱动器使能/禁止 SERCOS 发射功率 工厂保留 0=9600 (2M) 1=19200(4M) 0=保持模式失效 1=保持模式激活 0=驱动器使能 1=驱动器禁止 0=低功率 1=高功率 必须设为0 ? 位置保持:激活开关7使驱动器进入位置保持模式。通过动画状态显示器,向用户说明该条件。显示器保

持它当前的OPMODE代码。如果驱动器在HOLD命令检测期间运行,电机会暴涨在DECSTOP速度停止。 ? 使能:开关8是输入到驱动器使能电路,能被用来使驱动器处于禁止状态。 ? SERCOS 功率级:该功能仅用于SERCOS接口产品。如果开关9设到0,SERCOS发射器使用低功率设置,

因此当使用短电缆时接收器不会驱使过度。长电缆要求更高功率 ? 工厂保留:必须设置为0。

说明:设置开关到“1”表示“关”或者“开”。

CE 过滤技术

伺服之星驱动器系统(母线模块,驱动器,电机)达到了在本手册前面所述的CE认证标准。,当为达到这一标准的要求而合并EMC噪音过滤元件时,用户必须使用本节前面所描述的正确焊接和接地技术。

噪音电流经常以两种类型出现。第一种是穿过接地线圈辐射发射。系统接地方案的质量与线中的噪声振幅成反比例关系。这些传导发射具有从线到中性位置(或地面)的共同模式特性。第二种是辐射高频发射,通常是从线到线的电容耦合。因此,在本质上他们是不同的。

为了正确安装过滤器,外壳应该有一块未喷漆的金属表面。这将允许更多的表面区域去接触过滤器箱体,在箱体和后面板之间提供低阻抗路径。后面板依次有一个高频接地带连接外壳框架和/或者地面。

输入功率过滤

镭目 伺服之星S 和伺服之星CD电子系统元件要求在输入功率引线中进行电磁干扰过滤,来满足工业环境对传导发射的要求。该过滤将防碍传导型发射退入到电源线,并/或提供一个或许表现在电源线上的电磁干扰壁垒。 必须注意充分测量系统。过滤器的类型是基于系统的额定电压和电流及引入线是否是单相还是三相。一个输入线过滤器可用于多轴控制应用程序。这些过滤器应该安装在离输入功率尽可能近的地方,这样的话,噪音就不会被电容耦合入其它信号引线和电缆。相似地,须特别注意从过滤器负载侧到母线模块的路径配线。这些线可能都有噪声,应该同其它灵敏度高的电缆分开以避免不需要的噪音耦合。这些过滤器的生产商都列表如下。他们能为许多典型的电机控制应用程序推荐最好的过滤器设计。镭目也推荐专用过滤器,它们能充分地减弱辐射噪音到CE限定的以下等级。电磁干扰过滤器应该按照下述指导实行: ? 过滤器应该安装在驱动器和母线模块同一面板上 ? 过滤器应该尽可能安装离输入功率机柜近

? 过滤器应该尽可能安装离母线模块近。如果分开超过30CM(1英尺),扁平电缆可能用于过滤器和母线模

块之间的高频连接

? 安装过滤器到面板时,去掉任何喷漆或盖板。可能的话,采用未喷漆的金属后面板 ? 提供过滤器接地连接。所有接地连接应该接到地面 ? 过滤器会产生高泄露电流。连接电源前必须接地! ? 在关闭电源后10秒钟内不能触摸过滤器 母线模块型号# PA08(单相) PA08(3相) PA28 PA50 PA75 PA85 PALM PA14 (3相)

推荐的电磁干扰线过滤器 过滤器Concepts SF10 Schaffner FN258-30/07 Schaffner FN258-30/07 Schaffner FN258-55/07 Schaffner FN258-75/34 Schaffner FN258-100/35 Corcom F7202A 过滤器Concepts SF15 35

镭目 部分# n/a A-96776-003 A-96776-003 A-96776-005 A-96776-001 A-96776-002 A-97181 n/a

PA14(3相) Cx03 Cx06 Schaffner FN258-30/07 过滤器Concepts SF7 过滤器Concepts SF15 A-96776-003 n/a n/a

电机线过滤

伺服之星系统的CE认证对电机过滤或许是不必要的。然而,这附加的过滤可能增加系统的可靠性。不符合要求的非金属外壳表面,过长的、未连接的(或者未屏蔽的)、线-线(差别)耦合噪音的电机电缆只是可能导致电机引线过滤的某些因素。

电机引线噪音可能要么是普通模式,要么是差别的。普通模式感应电流出现在每个电机引线和地面(线-中性位置)之间。差别辐射电流存在于一个电机引线到另一个电机引线(线-线)。对引入到电机的线的过滤可提供额外的噪音电流削弱,这些噪音电流可进入离它很近的环绕电缆和设备I/O端口。

差分模式电流通常发生在冗长的电机电缆的情况下。随着电缆长度增加,它的电容和它的线-线耦合噪音的能力也有所增加。然而每个终端系统是不同的,每个产品的应用可导致细微的不同的发射外形,使用差分模式阻塞是必要的,它提供了额外的噪音削弱以减少辐射发射。在每个电机引线上使用铁氧体磁心(置于驱动器末端),正如图所示,能削弱差分模式噪音,将频率(30-60HZ)宽带发射降低至规格之内。镭目推荐了一个FairRite P/N 263665702(或等价物)铁氧体磁心。用户应该通过几次芯线包扎每个电机引线,如图3-14:铁氧体磁心的包扎

警告:决不能通过芯线包扎接地引线。

普通模式电流通常产生于由驱动器PWM开关频率造成的噪音尖峰。铁素体或者铁粉磁芯环形室,如图3-12所示,将取代连接电机和驱动器的线的普通模式阻抗。在电机引线上使用普通模式的塞子可以增加编码器输出的信号完整及伴随的I/O信号。下列是圆的铁氧体磁心的清单,能用于制造普通模式的塞子:

表3-6:环形磁芯推荐表 生产商 生产商部分# 尺寸 外径 4IN(102MM) 内径2。25IN。(57。2MM) 高度1。3IN(33MM) 外径1。025IN(26MM) 内径。6IN。(15。2MM) 高度。475IN(12。1MM) 外径 1。52IN(38。6MM)内径。。835IN。(21。2MM) 高度。825IN(21MM) 外径2。01IN(51。1MM)内径1。24IN。(31。5MM) 高度1。025IN(26MM) 外径1。09IN(27。7MM) 内径。555IN。(14。1MM) 高度。472IN(11。99MM) 外径2。4IN(61MM) 内径1。4IN。(35。55MM) 高度1。5IN(12。7MM) Micromentals T400-26D Micromentals ST102-267 Micromentals ST150-275B Micromentals ST200-275B Magnetics Fair-Rite

77930-A7 2643803802 36

表3-7:预包扎普通模式塞子

生产商 Schaffner Schaffner 生产商部分# RD7137-36-0m5 RD8137-64-0m5 镭目部分 A-96843-005 A-96843-010 说明 500?H 3相普通模式塞子 36 安培 500?H 3相普通模式塞子 36 安培

I/O 过滤 I/O过滤,对CE认证也是不必的,基于系统的安装,应用及和其它设备的结合可能需要。将铁氧体磁心放在I/O线上以避免不需要的信号进入、干扰驱动器系统或其它辅助设备。下图列举了一些铁氧体部分,它们被用来做I/O过滤和减弱噪音。用这些部件给I/O线提供一根内在普通模式阻抗是理想的(铁氧体产品公司也有变化的选择,这能适应许多场合的应用)。

生产商 生产商部分# 镭目部分 说明

Ferrishield SS33B2032 A-96770-003 磁芯夹具 Ferrishield SS33B2036 A-96769-005 磁芯夹具 Ferrishield FA28B2480 A-96771-003 磁芯夹具-扁平电缆夹具

Ferrishield FA28B4340 A-96772-009 磁芯夹具-扁平电缆夹具

*Fair-Rite 2643167251

表3-8 I/O过滤器推荐表

警惕:这些磁芯必须与CE认证的驱动器C系列使用。它应该应用于24V输入功率线和通过磁芯带有近似三个转向的遥控线(C3 接头7—8)。

第四节 系统开机

系统通讯

用户可以通过串口或在SERCOS光纤圈上(只适用于SERCOS 版本)与驱动器进行通讯。在RS232 或RS485两种配置下,串口可通过以9600 或19200( DIP开关6)波特率进行数据传送。当多个驱动器如这节中后面描述的那样链接起来,它们就可以同时被定址。

驱动器自带的软件界面叫做Motionlink. Motionlink 是一个基于Windows-95的软件程序,用来有效地帮助用户建立和控制驱动器的操作。它的性能上高度的直观并且包括许多上下文相关的在线帮助工具(F1)。在线帮助中详细地描述了如何使用程序,以及给驱动器的变量和命令的设置,安装程序和故障处理技术提供了颇有价值

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的参考。这个软件包可从这本手册附带的PSP 光盘中下载下来。这本光盘同时也提供了详细描述怎样完整地设置变量和命令的Varcom Reference Guide。当作为终端操作模式使用时,这本指南是对Motionlink有利补充。 由于软件是用来指导用户操作驱动器的过程,因此这节中对Motrionlink的讨论只涉及到它的总的使用步骤。也可采用无声的端子与驱动器进行通讯。Dumb terminal。用户会觉得这种通讯方式很笨拙,除非他们对驱动器操作达到一定的熟练程度。Motionlink同时也给这种通讯方式提供了一个包含许多有用的编辑工具的终端模拟特性。

计算机要求:

Motionlink 要求一台IBM的计算机,或者具有下列性能的兼容机: ? IBM-PC,XT,AT,386,486,PS/2 或兼容机 ? 内存16MB ? Windows 95 ? 光驱

? 标准的图像适配器(CGA,MDA,EGA,MCGA,和VGA) ? 串口(与ServoStar 进行通讯链接)。通讯串口可以选择COM1,COM2,COM3,或COM4。一般情况下

选择COM1:

COM1:地址3F8h, 中断请求#4 COM2:地址2F8h, 中断请求#3 COM3:地址3E8h, 中断请求#4 COM4:地址2E8h, 中断请求#3 驱动器通讯:

当ServoStar的配置是RS-232-A,RS485,或者光纤SERCOS时,它的定址和用一根单线或一个数据采集和解释链(多点)对它进行控制就具有灵活性。位于驱动器顶部的10位DIP的前5个开关用于给此驱动器设置二进制地址数目。DIP中的第6个开关用于设置串口通讯波特率是9600BPS还是19200BPS。 注意: ServoStar 不可同时设置为RS-232 和RS-485。 RS-232-A 联接:

驱动器可通过连接9针适配的连接器C1配置一个RS-232-A 单端的连接。为了配置多个单元,所有的驱动器必须通过各自的C7联接器来连接到一条数据采集和解释链上。当与单根线单元进行通讯时,驱动器的DIP开关必须设置成二进制零位。当与多单元进行通讯时,驱动器的DIP 开关可按照用户所想,设置成从1到31中的任何一个二进制数目(参见下表)。在一个数据采集和解释链配置的范围内,用户也可以从此链中的任何一个RS-232-A串口与此链中任何一个或所有的驱动器进行通讯(叫做全球地址)。 RS-485 联接:

驱动器也可以通过同一个C1连接器设置成RS-485差动连接。用户仅需给RS-485的9针连接器进行接线。不需要更换软件或硬件。请用与RS-232中所描述的方法同样的方法来设定驱动器的DIP地址。当为多个单元设定地址时,驱动器必须通过C1来连接到一条数据采集和解释链上。在RS-485配置下,用户不可通过C7连接器建立一条数据采集和解释链。对于那些噪声是一个难题和/或者主机联接是单端的应用场合,那么就将终端硬件在内部提供给驱动器。请联系工厂以获得如何为适当终端设置驱动器硬件的指导。 设置驱动器地址

下表列出了多点DIP开关地址设置:(注意:OFF=0) 驱动器地址 *0(只用于单个单元地址) 1 2 3 4 5

开关5 0 0 0 0 0 0 开关4 0 0 0 0 0 0 开关3 0 0 0 0 1 1 38

开关2 0 0 1 1 0 0 开关1 0 1 0 1 0 1 6 7 8 9 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 注意:当开关设置成二进制0时,驱动器假设为单线串接结构。

发送/收回系统数据:

下图描述了计算机与ServoStar之间的数据流动。当系统逻辑通电时,储存在可编程存储器中的可变参数被下载到动态RAM中,以便可快速和容易地访问。用户可通过以下的初次启动章节中描述的几中方法之一将这些可变参数读(和写)入计算机中。 Figure 4-1

计算机将串口数据输送到驱动器并且储存在动态RAM中。但如果这些数据没有保存到不可变的可编程存储器中的话,逻辑断电时从计算机中来的数据就会丢失。在VarCom参考指南中列出的每一个变量都标明得有其是否能保存到可编程存储器中。 安装Motionlink: 安装在计算机上: ? 插入含程序的光盘

? 光盘应当会自动运行。如果不的话,选择Start/Run(或者浏览光驱)

? 型号“D:AUTORUN.EXE”键入确认键(假设你的光驱有一个D:letter designation) ? 选择产品名称,按屏幕上的指导进行操作 运行程序:

? 进入开始/程序列表中,从菜单中选择ServoStar Motionlink(或者如果放在桌面上的话可直接点击其图标)

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初次启动:

系统上电前阅读和完全熟悉这节。

多数驱动器在从工厂运出之前就对一个特定的电机进行了配置。用户可通过上逻辑电并且监控状态显示来验证这一点。工厂配置好的驱动器在释放代表操作模式的数字前将把上电次序的所有环节闪现一遍。如果驱动器未配置特定的电机, 显示器将闪烁一个减号“-”表明用户必须输入驱动器,电机,和应用可变参量。这节中的余下部份将介绍对未配置的驱动器进行设置的过程。 警告:

驱动器通电时必须注意。工厂把驱动器配置成一上电就使能。请确认硬件遥控使能开关(遥控)不可以使能。 使用Motionlink:

Motionlink:提供了三种方法来配置驱动器。第一种利用ServoStar开机屏幕,也是最容易的和广受推荐的。它的主要目的是针对初次启动。第二种方法允许使用者使用主Motionlink:屏幕来更加间接地执行如第一种方法中的一样的配置。当需要更正已有配置时,这种方法是最方便的。第三种方法采用一种更加友好的用户界面利用终端模式屏的来直接设定(或监控)同以上两种方法一样的变量和命令值。用户可通过使用在Motionlink:中提供的上下文相关的帮助F1,从而对ServoStar驱动器,Motionlink: 以及它的变量和命令设置有一个更加全面的理解。

Motionlink:开机向导:

当Motionlink在计算机上第一次运行:时,以下屏幕就会显示出来(只要用户不选择取消选定,在以后的任何时候也会出现这个屏幕)。它可引导使用者一步一步地配置驱动器。在屏幕上点击“Start”按钮浏览所有的用来设置驱动器、电机、应用的可变参量。 注意:如果用户使此屏幕不起作用后,重新激活它的方法是进入主Motionlink:屏幕,拉下配置菜单,选择“新的驱动器(123)”选项。

? 设置驱动器可变参量:点击驱动器按钮。这个屏幕允许用户选择一个对应于很快就会出现的线电压的母线

值,这个选择实际上决定了变量VBUS的设定。同时也包括驱动器顶端DIP开关的实时监控,以便用户能够验证驱动器地址,波特率和其他参数的设定是否恰当。点击退出可返回开机屏幕。

? 设定电机可变参量:点击电机按钮。这个屏幕允许用户进入Motionlink:电机数据库。选择一个电机族然后

选择这个族中的一种电机。相关信息将会显示在右边的空白参数区。点击空白参数区下面的“To Drive”按钮以将可变参量发送给驱动器。点击“退出”返回Motionlink:开机界面。

如果用户的驱动器已经进行了配置,那么就会提供一个“From Drive”键来从驱动器中提取已存的电机数据。提取数据并不会将驱动器中的数据删除。

如果在数据库中找不到电机,那么点击用户定义桌面。详细信息可联系镭目 用户支持网络。( 参看用户支持页码“错误”,没有定义书签)

? 用户化应用:在ServoStar开机界面上点击“Opmode”按钮,选择需要的回路控制模式;位置、速度、或

扭矩。点击退出返回谐Motionlink开机向导。

? 在Motionlink开机向导上点击调谐按钮,设置系统带宽,回路控制型式,和应用的必要的过滤。

当执行自动调谐时,请务必谨慎。有些应用是不能处理当轴感应它上面的载荷时造成的振动的。如果有这样的问题的话,就必须手动调谐驱动器。同样,当载荷的惯性特别大且选择的带宽高时,这个功能就不能正常完成。 ? 完成设置:点击“退出”返回Motionlink主界面。 ? 将可变参量保存到可编程读取存储器中。 ? 将可变参量保存到SSV文件中 ? 恢复工厂可变参量 ? 恢复惯用可变参量。

以上四项功能的解释,请参考Figure4-3所示的Motionlink主界面。 Motionlink主界面

这个界面是用户退出ServoStar开机界面后出现的。上述方法里所提到的所有界面都可从这个界面进入,并且应当被用来在当前的系统中用来作出正确的设置。

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Figure4-3

? 设置驱动器可变参量:从配置菜单中点击驱动器选项,如ServoStar开机章节中描述的那样的界面会显示出

来。点击退出返回Motionlink主界面。

? 设置电机可变参量:以配置菜单中选择电机选项,用户能获得在ServoStar开机屏幕中一样的参数界面。点

击退出返回Motionlink主界面。

? 用户化应用:通过下拉操作模式列表,用户可以选择想要的回路控制模式(位置、速度、扭矩)。点击“调

诣”按钮,用户可选择系统带宽、回路控制型式,应用时必要的屏蔽和过滤。这些参数界面都与在ServoStar开机界面中的参数界面一样。点击退出可返回Motionlink主界面。

? 将可变参量数保存到可编程读取存储器中:在本界面的顶部,用户可点击标定为“ RAM/E2”以便将

修改的参数从RAM保存到可编程读取存储器中。 ? 将可变参量保存到.SSV文件:有时,用户可能需要将一个驱动器中的可变参量备份到另一个驱动器中使用。

做这一点时,用户必须将编辑菜单下拉,选择备份变量,要求从驱动器(“Receive”按钮)到编辑器的信息, 并且将内容以* SSV的格式保存(“Save”按钮)到指定的磁盘上。

? 恢复工厂可变参量:要恢复工厂原始的可变参量值时,下拉配置菜单,选择电机并且选择电机族和电机模

式。点击“驱动”按钮将可变参量发送到RAM,点击“RAM/E2 SAVE”按钮将数据保存到可编程读取存储器。

? 恢复惯用可变参量:这个过程假定用户如上所述那样保存惯用可变参量到一个.SSV文件。恢复惯用参数时,

下拉编辑菜单,选择备份变量并且点击打开。加亮惯用.SSV文件以便将可变参量输入编辑器。点击“Xmit”将可变参量发送给驱动器。 终端模式

采用Motionlink终端模式(或其他的“dumb”主机)可直接监测或改变变量的设置和指挥驱动器。这种操作只有在没有带WINDOWS 95 操作系统的电脑或者用户精通驱动器变量/命令设置时采用。

Varcom 参考指南包含完整的变量和命令设置。必须参考每个变量和命令的语法和参数定义。变量/命令已经按功能进行了分组以便终端用户使用。

? 清空可编程读取存储器:如果“-”没有出现且用户想键入一组新的可变参量,请在终端提示符处输入

CLREEPROM则可马上清空它。

? 设置驱动器可变参量:在提示符处,给VBUS输入一个值。其余的驱动器参数就可自动确定。

? 设定电机可变参量:在参考指南VarCom中确定变量的电机参数组。在提示符处,通过输入变量名称、大

小、数量量值来给这个电机参数组里的可变参量输入值。 ? 用户化应用:在VarCom参考指南中确定以下变量组: -相关模拟输入 -电流参数 -速度参数 -位置参数

-回路补偿和增益参数 -运动控制参数

在提示符处,通过输入变量名称、大小、数量量值来给这些变量组里的可变参量输入值。我们强烈要求用户在完成配置前对这些变量有一个完整的了解。

? 将可变参量保存到可编程存储器:在提示符处,输入SAVE。这将把储存在RAM中的可变参量保存到

EEPROM中。在VarCom参考指南中所列的所有变量都会指示它的内容是否可以保存到EEPROM中。 ? 将可变参量保存到.SSV文件中:在提示符处,输入DUMP。这个命令将会促使驱动器以一种变量文件的格

式(包括尾随的CONFIG命令)输出变量及其内容到串口。这个变量文件的格式是由一系列的变量赋值语句组成的ASC‖文件。从驱动器输送的最终数据可用另一个扩展名为SSV的文件进行保存。

? 恢复出厂设置可变参量:如果用户还没有将储存在RAM中的任何改变保存到EEPROM中去,在提示符处

输入LOAD那么原始参数将从EEPROM中载入到RAM中。如果先前已经对这些改变进行了保存,可联系厂家获得一份与此电机的具体样式号相配的可变参量。在提示符处,重新输入电机的所有可变参量。输

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入CONFIG命令后,再 输入RSTVAR命令。

? 恢复用户可变参量:根据提示输入RSTVAR。将用户可变参数SSV文件输送到驱动器。这个文件的内容应

当如所赋值那样存在CONFIG命令。驱动器将执行这个命令并按照输送的参数那样进行自我设置。紧接着利用保存命令将这些内容保存到EEPROM中。 多点通讯:

当用户运行Montionlink时,打开的通讯界面会显示一个“扫描驱动器”的按钮。选择这个按钮将会促使软件扫描处于同一链上的所有激活了的驱动器(和地址位置)。检测到的任何地址都会列出在Motionlink主界面底部的装置选择下拉菜单中。用户只需要点亮想要的驱动器就可以开始通讯。

如果用户想从一个终端与处于同一链上的单个的驱动器进行通讯的话,必须在提示符处键入:

“\\x” 其中X (0..9,A..V,*,\\)

对应的是想要通讯上的那个驱动器的DIP地址设定。例如,如果想与8号驱动器进行通讯(DIP 设定为01000),用户就应当在提示符处键入,“\\8”.

如果想对处于同一链上的所有驱动器进行全球定址,用户必须在提示符处键入: “\\*”

当对所有驱动器进行全球定址时,不会出现对终端的字节反馈。 通电顺序:

通电后,ServoStar进行一系列的自我测试。如果状态显示一个立体数字,就表明没有发现错误并且EEPROM已经将它的可变参量(或万一EEPROM的数据无效时载入默认值)载入到RAM中。在I/O连接器C3上的遥控使能开关现在可以接通电源了,来使伺服回路使能。 使能系统:

驱动器使能逻辑是基于以下变量开关和标记的:

ACTIVE:这是一个总的准备就绪标记指示驱动器是处于使能/未使能状态。如果是高(1),则驱动器使能并且电机上电了。以下方程必须确保正确才能使ACTIVE处于高: ACTIVE=(READY)AND(REMOTE)AND(DIPEN) Where READY=(DRIVEOK)AND(SWEN) READY: 表明驱动器无故障并且准备硬件使能的标记。 DRIVEOK:显示驱动器故障状态的开关。

SWEN:显示软件使能状态(使能或不使能)的开关。 REMOTE:显示C3连接器上硬件远程使能线状态的开关。 DIPEN:显示DIP使用/未使能开关的状态(#8)的开关 就绪标记 DRIVEOK (故障状态) 0(有故障) 0(有故障) 1(无故障) 1(无故障) 激活标记 READY (驱动器就绪) 0 X X 1

SWEN (软件使能) 0(未使能) 1(使能) 0(未使能) 1(使能) READY (驱动器就绪) 0 0 1 REMOTE (硬件使能) X 0 X 1 DIPEN (DIP开关使能) X X 0 1 42

ACTIVE (电机电源) 0(no) 0 (no) 0 (no) 1 (yes) 如果驱动器不使能,可以点击Motionlink主界面右上角的“状态”按钮来检查开关和标记的状态。如果利用一个终端设备,则可以询问驱动器储存在状态变量中的值(参考VzrCom参考指南来获取状态参数的进一步的解释)。当小数点亮时,状态显示显示驱动器是一个使能了的驱动器。

第五节 安装SERCOS

介绍:

S和C系列驱动器具备SERCOS通讯功能。如果要有这种功能的话就必须从工厂中订制。编码器等效的输出D9联接器(C4)将由两个光纤串口以及发射器(Tx)和接收器(Rx)代替。

本节给用户描述了完成给光纤口安装和建立SERCOS驱动器的必要的信息。这本手册中的第2和3节用于硬件安装。

硬件建立:

配置DIP开关:

DIP开关的配置类似于标准的驱动器的配置。通过这些开关,设定了驱动器的地址和通讯能力的级别。 设定驱动器地址:

在SERCOS环中可配置达31个驱动器。DIP开关中的前5个设定驱动器地址。当地址为零时(00000),驱动器作为SERCOS 的中继器重发器和带串口通讯的单轴单元进行运行。可通过串口监控和配置驱动器。其他的任何地址设定,1-31(00001-11111),可将驱动器建立为一个通过Tx/Rx串口,带通讯功能的活动的SERCOS环。当驱动器没有零地址时,用户为了监控的目的,可通过串口进行通讯。 设定发送能力级别: SERCOS发射能力级别(DIP开关9)应当根据一个SERCOS发射器与下一个接收器之间预计的衰减信号来进行设置。信号的衰减取决于电缆的长度,电缆的型号,和中间联接损失(如大头联接器)。下表可用于计算对一个给定的能力级别和电缆衰减来说,它的最大允许和最小的要求信号衰减量。 能力级别衰减规格 衰减 最大 最小 注意:AC=光纤电缆的衰减量 最大和最小的电缆长度可以通过将最大和最小信号允许衰减量队以单位长度电缆衰减量而得出。下表列出了衰减量为0.18/m的1mm直径的塑料光纤的电缆长度: 电缆长度规格 长度 最大 最小 低级别 54.7 - 高级别 71.4 10.3 低级别 9.5dBm. +2m. *AC 高级别 12.5dBm. +2m. *AC 1.5dBm. +2m. *AC 注意: 1) 光纤电缆衰减量为0。18 dBm/ m 2) 电缆的长度计算是在假定无中间衰减联接的基础上来进行的。 对于大多数的应用场合,低级别的设定就足够了。很长的电缆或者采用中间联接器可能需要高级别的设置。如果接收器能力级别太大或太小的话就有可能产生通讯故障。接收器故障可能导致错误的数据传输,从而导致驱动器返回到CP0,或在CP0外推进失败。

参考IEC61461 SERCOS 规格中的以下章节可得到更多的信号衰减信息: ? 5.3-发射线上的光信号 ? 附G:发射线上的衰减

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状态显示

CP预备期完成后,在SERCOS环上通讯后驱动器就会进入OPMODE 5。这可通过状态显示器中的数字5显示出来。驱动器的SERCOS版本在错误和故障上不与显示器进行通讯(只通过到控制的SERCOS环),这与标准单元是不一样的。因此如果产生错误的话,5依然显示在显示器上。状态显示小数点也会如标准单元那样进行工作,当驱动器使能或未使能时,它将会开启或关闭。

注意:不管地址是多少,驱动器的SERCOS版本在通电时不会自动使能。 联接:

给Tx/Rx选择配套的联接器时应当遵循IEC874-2中的规格,建议采用F-SMA型联接器。手动拧紧就足够了。 镭目 提供可附带SERCOS F-SMA联接器的30、60、100厘米的塑料光纤。以下规格指明了通用电缆的信息: 电缆特性 电缆型号 衰减 纤维NA 温度 夹套材料 夹套外径 抗拉强度 规格 1毫米塑料 《0.18 dBm/ m .47 -55度到85度 PVC 2.2±0。07毫米 7公斤 也可参考IEC61491中的以下章节来获取关于联接器和电缆的更多的信息: ? 5。2。2 发射线的结构 ? 5。3。3光纤电缆 ? 5。3。4联接器

通讯:

SERCOS驱动器给驱动器配置提供了两种通讯方式。一种方式是与在CP2和 CP3开启期间,通过多轴SERCOS控制器与所有的驱动器参数通过光纤环进行通讯。

这就要求对控制器功能上以及SERCOS标准的知识和制造商的IDN设定有一个充分的理解。标准与DOLLMORGEN支持的制造商的IDN 已经分类列出来,以便使这种设置方法更加容易。 第二种方法,也是我们非常推荐的方法并且会在这节进行解释,就是给用户提供能够通过串口来使用Motionlink单独地对每一个轴线进行配置。Motionlink非常直观,并且可通过配置过程的安装步骤来引导用户。它给使驱动器参数操作容易化提供了相互关联的设定界面,同时也提供了实时监控和记录工具以帮助用户优化其操作。一旦操作优化后,在通过SERCOS界面建立通讯前,参数就可以保存在驱动器的EEPROM中。 驱动器配置:

在用户开始CPX运行前,驱动器必须进行配置和调谐。按以下步骤完成配置: 1) 驱动器断电

2) 为单轴操作而设定驱动器地址为0 3) 选择通讯波特率

4) 将一根通讯电缆从驱动器连接到主机 5) 驱动器通电

6) 安装Motionlink并与驱动器进行通讯 7) 按用户界面配置驱动器和电机 8) 使能驱动器

9) 按要求对系统进行调谐 10) 将驱动器参数保存到EEPROM 11) 断电和复位实际的DIP地址。任何无零地址都会给驱动器建立在SERCOS环上通讯的功能。 12) 设定SERCOS波特率(DIP开关6 关/开用于2/4 Mbit/s)

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13) 根据环的结构,按要求联接从驱动器到驱动器光纤,或驱动器到主机,如:Tx1-Rx2, Tx2-Rx2。 14) 驱动器通电。它现在准备为在主机的控制下通过SERCOS通讯段进行升序。 CP 运行:

通电时,显示屏会交替地显示“P”和“0”以表明SERCOS通讯段为0。因为驱动器通过每一个通讯段进行升序,显示会交替闪烁“P”和一个数字,表示下一个序列的通讯段(0-4)。当达到通讯段4时(CP4),显示器在稳定显示状态“5”前,就只是简单地闪烁“P”和“4”。这表明SERCOS已经完成初始化,驱动器和电机系统已经为执行动作而做好了准备。 CP2初始化:

IDN18包括了一个在CP2期间必须写入驱动器的的IDNS表,CP2转换过程(IDN127)验证了驱动器易于从CP2转换到CP3并且检验表中IDN18以内的每个IDN是否已经被主机写入。

如果任意一个IDN用非法的数值进行写入,那么驱动器就不会允许向CP3进行转换。如果驱动器转换失败,那么IDN21就会包含一个未被正当配置的IDN表。以下是在CP2期间应当配置的IDNS: IDN 2 6 9 10 89 具体内容 通讯周期 转换开始时间(t1) MDT记录的数据位置 MDT长度 MDT转换开始时间(t2) 备注 必须是2000цS CP3初始化:

IDN19包括一个必须在CP3期间必须写入驱动器的IDNS表。如果驱动器进行了适当的配置,IDN19应当为空并且在此相期间主机不会要求进行IDN初始化。 操作注意:

? 记得:驱动器在CP4期间通过MDT控制字被系统使能前,必须使能硬件,DIP开关和远程使能线。如果

系统使能失败,参考IDN P15得到预防此种情况的条件列表。

? 如果产生故障,当任意的MDT控制位(13-15)设定时,驱动器不会允许主机清除故障

? SERCOS扭矩单位:标准SERCOS扭矩单位是基于电机连续电流的0.1%。然而采用Motionlink时,扭矩

单位是基于驱动器峰值电流的0.1%。 ? SERCOS速度单位: 计数/CUCT*256

下列方程可用于转换和采自SERCOS单位和RPM。 Vel(RPM)=VEL(cnts/CUCT*256)*1875/(8*Cnts*CUCT) Vel (cnts/CUCT*256)=Vel(RPM)*8*Cnts*CUCT/1875 方程式注意事项:

1) Cnts=编码器编号(或等同的分解器)每转计数。 这里:编码器计数编码器线数*4 分解器计数=2》16*MResPoles/2

2) CUCT=控制单元周期时间(IDN 1)单位毫秒

3) 单位“CUCT/ms”是每毫秒的CUCT间歇数量。例如,一个2毫秒的CUCT每毫秒有1/2 个CUCT。 ? 当通过串口监控SERCOS驱动器时,要记得以下事项: 1) SERCOS地址也是多点串口地址

2) SERCOS操作将UNITS 变量转变为内部单位。

? 即使驱动器地址设定为0,在通电时SERCOS版本也不会自动使能。

第六节 操作

状态显示

驱动器有一个七位显示器--状态显示器,它显示四种状态:通电、稳定、闪烁、瞬时状态。小数点与整体的驱

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Endat(数据/时钟) 霍尔 系统电压 最大输入频率 差动 差动或开放集电器 5VDC 从编码器:125kHz普通线,500kHz四芯线 插值后:31.25MHz普通线,125MHz四芯线 最大电缆长度 电机每电循环最大行计数 系统附随:建议50英尺(15米) 39000行计数 插值后10000000行计数 SERVOSTAR?为编码器提供的最大供给电流 保护 250mA 独立电压调节器,对A、B、指引和霍尔频道、非法霍尔代码检测的断线检测器,范围外A/B信号,短脉冲溢出 最大插值(内部) X256(四倍之后) (续表2—13)

电缆长度:

当使用ServoStar支持编码器时,建议电缆长度不超过50英尺(15米)。长编码器电缆将产生高DC电阻,该电阻可能在编码器的供给线路中造成重大的负载作用。当设计本系统时请仔细考虑这一点。一个允许使用较长电缆的选件,将在电机上安装一个独立的供给以支持编码器。返回至驱动器的信号是被差动联系的,这样通常不会产生需要更长电缆的问题,只是这些信号易手噪音影响。

分辨率和精确度:

通过下列算式可以获得系统内部分辨率:

编码器线路分辨率 x 256 x 4(正交)

系统精确度在很大程度上决定于编码器自身的精确度。如果要获得一个近似的总值,用户只需要查阅正使用的编码器所列出的规格。

编码器等价输出

ServoStar以正交编码器信号形式向用户提供电机位置输出,免除了增设额外的位置反馈装置的需要。其输出是差动行激励器。配有配套的DC普通输出(C4:引出线3),它可以连接上用户端口,保持共模噪音及电压尖脉冲最小化以保护装置。由于用户控制器及驱动器的电压通常存在差别,建议连接(如有接地环路,断开连接并再测试)。

编码器等价输出(EEO)信号的源极决定于电机反馈装置的类型:

分解器系统

输出信号通过R/D硬件电路产生以使相位滞后最小,其最大频率由电机速度和R/D限度确定。它提供高达16384行(65536四倍计数)/电机轴循环的结构(ENCOUT)分辨率。指引脉冲(INDEXPOS)的位置可能在反馈信号360电度的范围内在分解器系统上变化。对单速分解器而言,这意味着用户可以在机械每次旋转时改变信号位置。对多速分解器而言,机械位置变化由分解器电极对的数量确定(例如:三速分解器的脉冲机械变化在1/3转的范围内)。

编码器系统

输出信号是按驱动器的电机参数预先设置的实际编码器反馈信号。可被缩放两倍(ENCOUTO:1,2,4,8,16),其最大频率限度为3MHz。

正弦编码器系统

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其输出信号是为由实际正弦编码器行分解力(MENCRES)的一个约数(SININTOUT:128,64,32,16,8,4,2,1)确定的一个分辨率而产生的。然后它在被输出驱动器之前被编码成一种正交信号。其最大频率限度为1.2MHz。提供有带色同步脉冲频率故障防护功能的频率限制器(MSINFRO)。

EEO相位调整

EEO信号与分解器系统及编码器系统的相位是不同的。以下内容表明了这些相位关系:

分解器系统:

A-领先于-B顺时针模式

频道A

频道B

指数(AB峰值)

编码器及正弦编码器系统:

B-领先于-A顺时针模式

频道A

频道B

指数(由编码器确定)

第三节 硬件安装

启封和检验

警告:放大器中的电子元件被硬化设计以减少静态灵敏度,然而,处理时应采用正确的程序。

警告:从集装箱内卸出所有的包装材料和设备。注意一些连接装备和其它附件,这些附件是小件,在拆包时如不仔细的话很容易遗弃。核查完装箱单后再处理装运材料。

注意:收到设备后,马上检查元件,确保运输时无损坏。如发现损坏,立即通知承运人。核查装运材料中的所有的连接装备,说明书,磁碟等其它设备附件。

安装

为了恰当通风, 伺服之星 S或者伺服之星CD和母线元件应该垂直安装。

驱动器和母线模块之间无水平距离要求。系统每个母线模块使用两个以上伺服之星单元时,应平均分布在母线模块的两侧。这些产品被设计成安装在电器外壳中,以防止它们受到物理的和来自周围环境的损坏。

ServoStar Cx 硬件规格 放大器型号 单重 安装硬件 Lbs./Kgs. 英文(公制) Cx03 3.56/1.61 10-32(M4) Cx06 4.9/2.22 Cx10 5.94/2.69 27

硬件接线 线尺寸(AWG#) 应用力矩 20Ib-in.(1.35 Nm.) 线形螺杆尺寸/力矩 M3.5/12 Ib-in(1.35) 母线螺丝尺寸/力矩 电机螺丝尺寸/力矩 接地螺丝尺寸/力矩 控制逻辑(AWG/mm2) 28-16/0.5-1.5 电机线(AWG/mm2) 14/.25 主输入(AWG/mm2) 14/.25 可配置的I/O线规 12/4 22-18AWG(.3-7.5MM2)推荐的金属箍 18AWG型H1-0/14Weidmuller 4630.0 或等值物 20AWG 型H0-75/14 Weidmuller4629.0或等值物 16/14AWG(1.5MM2): HollingsworthXSS20836 或等值物 12/10AWG(4-6MM2) HollingsworthXSS20836 或SS20832F或等值物 8AWG(10MM2):HollingsworthR3027BF或等值物 6AWG(16MM2):HollingsworthR4001BF或等值物 4AWG(25MM2):HollingsworthR5100BF或等值物 2AWG(10MM2):HollingsworthR7998BFN或等值物 .5in(12.7mm) 2.5in(63.5mm) 包括:C1,C2,C4,C7(加上2英寸/多芯母线带0.69m.)C8 镭目#: A-93899-013 供货商资料: WeidmullerBL3.5/13 Cat.No.161574 镭目#:A-81014-004 供货商资料:PCDELFP04110 2.25Ib-in.()0.25m TBD(PCD ELFP02210或等值物)

表格3-1:伺服之星Cx 硬件规格

铲形端子 环形端子 空隙距离 匹配的插头硬件 侧对侧 顶端/末端 CK100 工具箱 C3 C5 插头螺丝力矩 24v逻辑(选项)

ServoStar Sx 硬件规格

放大器型号 单重 安装硬件 硬件接线 线尺寸Lbs./Kgs. 英文(公制) 应用力矩 母线螺丝尺寸/力矩 电机螺杆尺寸/力矩 接地螺杆尺寸/力矩 控制逻辑Sx03 6.3/2.85 10-32(M4) 20Ib-in.(2.2 6Nm.) 6-32/12Ib-in(1.35Nm) 6-32/12Ib-in(1.35Nm) M4/12Ib-in(1.35Nm) 28-16/0.5-1.5 10-32/20Ib-in(2.26Nm.) 10-32/20Ib-in(2.26Nm.) M4/20Ib-inM5/20Ib-in. 手把 M5/20Ib-in. Sx06 Sx10 7.3/3.3 Sx20 9.9/4.5 Sx30 11.5/5.2 Sx55 14.3/6.5 Sx85 19.7/9.0 28

(AWG#) (AWG/mm2) 电机线(AWG/mm2) 主输入(AWG/mm2) 可配置的I/O线规 铲形端子 14/.25 10/4 (2.26Nm.) 8/10 4/25 2/35 14/.25 22-18AWG(.3-7.5MM2)推荐的金属箍 18AWG型H1-0/14Weidmuller 4630.0 或等值物 20AWG 型H0-75/14 Weidmuller4629.0或等值物 16/14AWG(1.5MM2): HollingsworthXSS20836 或等值物 12/10AWG(4-6MM2)HollingsworthXSS20836或SS20832F或等值物 8AWG(10MM2):HollingsworthR3027BF或等值物 6AWG(16MM2):HollingsworthR4001BF或等值物 4AWG(25MM2):HollingsworthR5100BF或等值物 2AWG(10MM2):HollingsworthR7998BFN或等值物 .没有距离要求 2.5in(63.5mm) 包括:C1,C2,C4,C7(加上2英寸/多芯母线带0.25m.),C8 镭目#: A-93899-013 供货商资料: WeidmullerBL3.5/13 Cat.No.161574 镭目#:A-81014-004 供货商资料:PCDELFP04110 2.25Ib-in. 表格3-2:伺服之星 SX硬件规格 环形端子 空隙距离 匹配的插头硬件 侧对侧 顶端/末端 CK100 工具箱 C3 C5 插头螺丝力矩

总线模块硬件规格

母线模块型号 单重 安装 硬件 硬件接线 Lb./Kg. 英语(公制) 应用力矩 线形螺丝尺寸/力矩 PA-LM 2.5/1.32 10-32(M4) 20Ib-in.(2.6Nm) 6-32/12Ib-in(1.35Nm.) 10-32/12Ib-in.(2.26Nm.) M5/20Ib-in.(2.26Nm.) Box Lug PA08 4.74/2.16 PA14 8.18/3.72 PA28 PA50 PA75 14.52/6.6 PA85 15/6.8 14.32/6.51 母线螺丝尺寸/力矩 接地螺丝 M5/20Ib-in.(2.26Nm)

29

尺寸/力矩 控制逻辑 主输入(基于90度线的测量) 18/.75 14/2.5 12/4 8/6 6/16 2/35 2/35 线尺寸母线 AWG#/MM2 空隙距离 铲形端子 环形端子 侧对侧 顶端/末端 14/2.5 12/4 8/6 6/16 2/35 2/35 16/14AWG(1.5MM2): HollingsworthXSS20947SF或等值物 12/10AWG(4-6MM2): HollingsworhXSS20836 或等值物 无距离要求 2.5”(63.5MM.) 包括:C1, C2, C4, C7(加上2’多芯母线带) 镭目#: A-81014-002 供货商资料: PCD ELFP02110 镭目#: A-81014-004 供货商资料: PCD ELFP04110 镭目#: A-81014-003 供货商资料: PCD ELFP03110 2.25Ib-in.(.25Nm)

表格3-3: 母线模块硬件规格

匹配的接头 CK100 工具箱 C6 C7 C8 接头螺杆力矩 外形尺寸

Sx 和PA单元 英寸 产品 Sx03/06 Sx10 Sx20 Sx30 Sx55 Sx85 PA08 PA14/28 毫米 产品 Sx03/06 Sx10 Sx20 Sx30 Sx55

A 10.39 10.39 10.39 10.39 11.89 11.87 10.39 10.39 B 9.921 9.921 9.921 9.921 11.10 11.07 9.921 9.921 11.10 C .24 .24 .24 .24 .24 .40 .24 .24 .24 D 2.91 3.54 4.67 5.59 6.30 7.27 2.50 4.90 6.53 E F G .228 .228 H 9.37 9.37 9.37 9.37 I 7.95 7.95 7.95 8.27 J 6.89 6.89 6.89 6.89 7.00 6.91 6.89 6.89 7.01 K X X X X X 12.63 X X X 1.969 .49 1.969 .79 1.969 1.35 .228 2.953 1.32 .228 4.00 4.00 1.13 .228 1.64 .228 .228 10.39 8.30 10.37 8.61 9.37 9.37 7.95 7.95 1.969 .24 4.00 1.969 1.46 .228 1.22 .228 PA50/75/85 11.89 10.39 8.35 A 264 264 264 264 302 B 252.00 252.00 252.00 252.00 282.00 C 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 D 75 90 118.6 142 160 E 50.00 50.00 50.00 75.00 F 20 G 5.80 H 238 238 238 238 264 I 202 202 202 210 211 J 175 175 175 175 178 K X X X X X 12.5 5.80 34.3 5.80 33.5 5.80 101.60 33.0 5.80 30

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/nnj2.html

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