歐姆龍伺服驅(qū)動培訓(xùn)

1、OMRON 伺服系統(tǒng)技術(shù)部 伺服一詞的來源 伺服一詞源于古希臘語“奴隸”的意思。人們想把“伺服機構(gòu)”當個得心應(yīng)手的馴服工具，服從控制信號的要求而動作。在信號來到之前，轉(zhuǎn)子靜止不動；信號來到之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動；當信號消失，轉(zhuǎn)子能及時自行停轉(zhuǎn)。由于它的伺服性能，因此而得名。目前伺服已經(jīng)成為高精度、高響應(yīng)速度、高性能的代名詞。引言 目錄一 伺服系統(tǒng)的介紹二 伺服系統(tǒng)的選型三 常見故障及處理方法四 伺服系統(tǒng)的應(yīng)用伺服系統(tǒng)介紹概念： 伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方向、狀態(tài)等輸出被控量能隨輸入目標值（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。優(yōu)點： 1）高精度的位置控制 2）高速定位控制 3) 機械性能好 4）抗干

2、擾能力強伺服電機執(zhí)行機構(gòu)控制器伺服驅(qū)動器控制裝置：CP1H,NC,NCF,MCH,FQM1 （主要以CP1H,NC,MCH為主） CP1H NC： CJ、CS系列的位置控制（NC）單元 脈沖串輸出 NCF ： CJ系列的位置控制（NC）單元 MECHATROLINK MCH : CJ、CS系列的運動控制單元 MECHATROLINK FQM1: 運動控制模塊FQM1-MMP21（脈沖串、模擬指令）Mechatrolink 是一個用在工業(yè)自動化的開放式通訊協(xié)定，最早由安川電機開發(fā)，后來由MECHATROLINK協(xié)會維護。 協(xié)定分為以下的二種： MECHATROLINK-II定義傳送接口為RS-4

3、85時的通訊協(xié)定架構(gòu)，最快速度為10Mbit/s，最多允許30個從站。 MECHATROLINK-III定義傳送接口為以太網(wǎng)時的通訊協(xié)定架構(gòu)，最快速度為100Mbit/s，最多允許62個從站。伺服控制器控制模式 根據(jù)不同控制系統(tǒng)的需求，在驅(qū)動器中有三種控制模式可供選擇： 1）位置控制模式 2）扭矩控制模式 3）速度控制模式位置控制模式 位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。由于位置控制模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，所以一般用于定位控制。 應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機床、印刷機械、機械手等等

4、。扭矩控制模式 扭矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址賦值來設(shè)定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，具體的變現(xiàn)為：例如10V對應(yīng)5N m的話，當外部模擬量設(shè)定為5V時電機軸輸出為2.5N m，如果電機的負載低于2.5N m時電機正轉(zhuǎn)，外部負載等于2.5N m是電機不轉(zhuǎn)，大于2.5N m時電機反轉(zhuǎn)（通常有重力負載情況下產(chǎn)生）。可以通過及時的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小，也可以通過通訊方式改變對應(yīng)的數(shù)值來實現(xiàn)。 應(yīng)用主要在對材質(zhì)的受力有嚴格要求的纏繞和放卷的位置中，例如纏繞裝置或拉光纖設(shè)備，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞半徑的變化隨時改變以確保材質(zhì)的受力不會隨纏繞半徑的變化而改變。速度控制模式 速度

5、控制方式是通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉(zhuǎn)動速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環(huán)檢測位置信號，此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉(zhuǎn)速，位置信號就由直接的最終負載端的監(jiān)測裝置來提供了，這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增強了整個系統(tǒng)的定位精度。伺服驅(qū)動與變頻器的關(guān)系 兩者都是用來控制電機轉(zhuǎn)動的，但是變頻器重在調(diào)速，而伺服驅(qū)動重在位置控制。變頻器是將工頻的50、60Hz的交流電流先整流成直流電，然后通過可控制門極的各類晶體管通過載波頻率和PWM調(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的波

6、形類似于正余弦的脈沖電流，由于頻率可調(diào)，所以交流電機的速度就可調(diào)了。伺服驅(qū)動器功能比較強大了這些，比較人性化，顧名思義，伺服驅(qū)動器是可以非人工情況下完成一些操作的。而變頻器只能完成單一的操作，并且需要人工支持。二、伺服系統(tǒng)的選型 概況 OMNUC G5系列 OMNUC G系列 SMARTSTEP2系列 R7D-BP伺服電機 種類驅(qū)動器 種類OMNUC G5系列G5系列 OMNUC G5系列除位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制外，還可進行全閉環(huán)控制。 電機容量50W5kW、輸入電源100V400V，產(chǎn)品規(guī)格齊全，可滿足用戶的各種應(yīng)用需求。 電機標準配備高分辨率的20位增量型編碼器規(guī)格與17位絕對值/增

7、量型共用編碼器規(guī)格。 作為增益調(diào)整功能，配備實時自動調(diào)諧功能與自適應(yīng)濾波器功能，也可自動進行復(fù)雜的增益調(diào)整。此外，也可對用于減少動作中機械共振的陷波濾波器進行自動設(shè)定，從而可減少機械振動。 另外，本伺服電機/ 驅(qū)動器配備抑振控制功能，負載剛性低、會振動的機構(gòu)也可穩(wěn)定停止。R88M-KPR88D-KTG5系類電機與驅(qū)動器組合G5系列驅(qū)動器-R88D-KNOMNUC G系列G系列 OMNUC G 系列是針對位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制等廣泛用途所開發(fā)的產(chǎn)品。 電機容量可實現(xiàn)應(yīng)對從小容量的50W 到大容量的7.5kW 的各種需求。 編碼器的標準配備為2500 脈沖的增量編碼器規(guī)格和高分辨率的17 位

8、絕對值/ 增量通用編碼器規(guī)格的電機。 增益調(diào)整功能搭載了實時自動調(diào)整功能及適應(yīng)濾波器功能，并可自動進行復(fù)雜的增益調(diào)整。并且為了降低操作中出現(xiàn)的機械共振，陷波濾波器也可進行自動設(shè)定以實現(xiàn)降低機械的振動。 此外，通過安裝了制振控制功能，對于負載剛度較低的振動結(jié)構(gòu)也可實現(xiàn)穩(wěn)定的停止性能。R88M-GPGP系類伺服驅(qū)動和電機組合SMARTSTEP2系列 R7D-BP特點 小型化（35*140） 剛度較低但也能實現(xiàn)抑制加減時的晃動 通過共振抑制實現(xiàn)高速定位 除以往的CW/CCW(2脈沖輸入方式)、SIGN/PULS(1脈沖輸入方式)外，還可對應(yīng)90度微分相位輸入。 豐富的脈沖設(shè)定功能（指令脈沖設(shè)定、電子

9、齒輪、編碼器分頻） 內(nèi)部速度設(shè)定，便捷的進行速度控制 編碼器分頻輸出電機與驅(qū)動器組合伺服系統(tǒng)的選型步驟1）伺服電機的選擇； a、考慮因素：負載機構(gòu)，動作模式，負載速度，定位精度，使用環(huán)境。 b、電機參數(shù)：電機容量（W），電機額定轉(zhuǎn)速（rpm）,額定扭矩及最大扭矩（N m)，轉(zhuǎn)子慣量（ ），是否需要剎車，體積、質(zhì)量、尺寸2）伺服驅(qū)動器的選擇： 根據(jù)所選的伺服電機選擇對應(yīng)的伺服驅(qū)動器3kgm常見故障及處理報警顯示報警顯示異常內(nèi)容異常內(nèi)容發(fā)生異常時的狀況發(fā)生異常時的狀況原因原因?qū)Σ邔Σ?616過載過載伺服機構(gòu)伺服機構(gòu)ONON時發(fā)生時發(fā)生電機電機配配線異常（配線不良、線異常（配線不良、接線不良）接線不

10、良）請對電機動力電纜正確配請對電機動力電纜正確配線線電磁制動器已設(shè)定電磁制動器已設(shè)定釋放制動器釋放制動器伺服驅(qū)動器發(fā)生故障伺服驅(qū)動器發(fā)生故障更換驅(qū)動器更換驅(qū)動器運行過程中發(fā)生運行過程中發(fā)生實效轉(zhuǎn)矩超過額定轉(zhuǎn)矩實效轉(zhuǎn)矩超過額定轉(zhuǎn)矩重新研究負載條件、運行重新研究負載條件、運行條件條件啟動轉(zhuǎn)矩超過最大轉(zhuǎn)矩啟動轉(zhuǎn)矩超過最大轉(zhuǎn)矩重新研究電機容量重新研究電機容量增益調(diào)整不良引起的異常聲增益調(diào)整不良引起的異常聲音、振蕩、振動等音、振蕩、振動等正確調(diào)整增益正確調(diào)整增益伺服驅(qū)動器發(fā)生故障伺服驅(qū)動器發(fā)生故障更換驅(qū)動器更換驅(qū)動器2121檢測出編碼器檢測出編碼器斷線斷線運行過程中發(fā)生運行過程中發(fā)生編碼器斷線編碼器斷線

11、修復(fù)斷線部位修復(fù)斷線部位連接器接觸不良連接器接觸不良正確配線正確配線編碼器誤配線編碼器誤配線正確配線正確配線編碼器破損編碼器破損更換電機更換電機伺服驅(qū)動器發(fā)生故障伺服驅(qū)動器發(fā)生故障更換驅(qū)動器更換驅(qū)動器機械性鎖定機械性鎖定若機械性被鎖定，則請進若機械性被鎖定，則請進行修正行修正報警顯示報警顯示異常內(nèi)容異常內(nèi)容發(fā)生異常時的狀況發(fā)生異常時的狀況原因原因?qū)Σ邔Σ?323編碼器數(shù)據(jù)異編碼器數(shù)據(jù)異常常接通電源時發(fā)生或運行過接通電源時發(fā)生或運行過程中發(fā)生程中發(fā)生編碼器信號線誤配線編碼器信號線誤配線正確配線正確配線編碼器線被干擾，發(fā)生誤動作編碼器線被干擾，發(fā)生誤動作對編碼器配線實施防干擾措對編碼器配線實施防干

12、擾措施施編碼器電源電壓降低編碼器電源電壓降低( (尤其是尤其是電纜長度較長時電纜長度較長時) )確保編碼器電壓確保編碼器電壓2424偏差計數(shù)器溢偏差計數(shù)器溢出出即使輸入指令脈沖，電機即使輸入指令脈沖，電機也不旋轉(zhuǎn)時發(fā)生也不旋轉(zhuǎn)時發(fā)生電機動力線、編碼器線誤配線電機動力線、編碼器線誤配線正確配線正確配線機械性鎖定機械性鎖定若機械性被鎖定，則請進行若機械性被鎖定，則請進行修修釋放電磁制動器釋放電磁制動器控制基板異?？刂苹瀹惓８鼡Q驅(qū)動器更換驅(qū)動器高速旋轉(zhuǎn)時發(fā)生高速旋轉(zhuǎn)時發(fā)生電機動力線、編碼器線誤配線電機動力線、編碼器線誤配線正確配線正確配線若輸入較長指令脈沖則發(fā)若輸入較長指令脈沖則發(fā)生生增益調(diào)整不充分增益調(diào)整不充分調(diào)整增益調(diào)整增益加減速過于猛烈加減速過于猛烈延長加減速時間延長加減速時間負載過大負載過大減輕負載減輕負載重新選定電機重新選定電機運行過程中發(fā)生運行過程中發(fā)生超過偏差計數(shù)器溢出水平的設(shè)超過偏差計數(shù)器溢出水平的設(shè)定值定值增大增大Pn70Pn70的設(shè)定值的設(shè)定值減慢旋轉(zhuǎn)速度減慢旋轉(zhuǎn)速度減輕負載減輕負載延長加減速時間延長加減速時間3838驅(qū)動禁止輸入驅(qū)動禁止輸入異常異常伺服機構(gòu)開啟時發(fā)生或運伺服機構(gòu)開啟時發(fā)生或運行中發(fā)生行中發(fā)生正轉(zhuǎn)則驅(qū)動靜止（正轉(zhuǎn)則驅(qū)動靜止（POTPOT）輸入）輸入和反