歐姆龍伺服驅(qū)動(dòng)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(jī)構(gòu)”當(dāng)個(gè)得心應(yīng)手的馴服工具，服從控制信號的要求而動(dòng)作。在信號來到之前，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)；信號來到之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)信號消失，轉(zhuǎn)子能及時(shí)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(biāo)值（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)： 1）高精度的位置控制 2）高速定位控制 3) 機(jī)械性能好 4）抗干

2、擾能力強(qiáng)伺服電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器伺服驅(qū)動(dòng)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(yùn)動(dòng)控制單元 MECHATROLINK FQM1: 運(yùn)動(dòng)控制模塊FQM1-MMP21（脈沖串、模擬指令）Mechatrolink 是一個(gè)用在工業(yè)自動(dòng)化的開放式通訊協(xié)定，最早由安川電機(jī)開發(fā)，后來由MECHATROLINK協(xié)會維護(hù)。 協(xié)定分為以下的二種： MECHATROLINK-II定義傳送接口為RS-4

3、85時(shí)的通訊協(xié)定架構(gòu)，最快速度為10Mbit/s，最多允許30個(gè)從站。 MECHATROLINK-III定義傳送接口為以太網(wǎng)時(shí)的通訊協(xié)定架構(gòu)，最快速度為100Mbit/s，最多允許62個(gè)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(dòng)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(dòng)速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)行賦值。由于位置控制模式可以對速度和位置都有很嚴(yán)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(jī)床、印刷機(jī)械、機(jī)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(jī)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(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時(shí)電機(jī)軸輸出為2.5N m，如果電機(jī)的負(fù)載低于2.5N m時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，外部負(fù)載等于2.5N m是電機(jī)不轉(zhuǎn)，大于2.5N m時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)（通常有重力負(fù)載情況下產(chǎn)生）。可以通過及時(shí)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(shí)現(xiàn)。 應(yīng)用主要在對材質(zhì)的受力有嚴(yán)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(shí)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(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位，但必須把電機(jī)的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋以做運(yùn)算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測位置信號，此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速，位置信號就由直接的最終負(fù)載端的監(jiān)測裝置來提供了，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過程中的誤差，增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。伺服驅(qū)動(dòng)與變頻器的關(guān)系 兩者都是用來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的，但是變頻器重在調(diào)速，而伺服驅(qū)動(dòng)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(jī)的速度就可調(diào)了。伺服驅(qū)動(dòng)器功能比較強(qiáng)大了這些，比較人性化，顧名思義，伺服驅(qū)動(dòng)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(jī) 種類驅(qū)動(dòng)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(jìn)行全閉環(huán)控制。 電機(jī)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(jī)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)諧功能與自適應(yīng)濾波器功能，也可自動(dòng)進(jìn)行復(fù)雜的增益調(diào)整。此外，也可對用于減少動(dòng)作中機(jī)械共振的陷波濾波器進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定，從而可減少機(jī)械振動(dòng)。 另外，本伺服電機(jī)/ 驅(qū)動(dòng)器配備抑振控制功能，負(fù)載剛性低、會振動(dòng)的機(jī)構(gòu)也可穩(wěn)定停止。R88M-KPR88D-KTG5系類電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器組合G5系列驅(qū)動(dòng)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(jī)容量可實(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)。 增益調(diào)整功能搭載了實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整功能及適應(yīng)濾波器功能，并可自動(dòng)進(jìn)行復(fù)雜的增益調(diào)整。并且為了降低操作中出現(xiàn)的機(jī)械共振，陷波濾波器也可進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定以實(shí)現(xiàn)降低機(jī)械的振動(dòng)。 此外，通過安裝了制振控制功能，對于負(fù)載剛度較低的振動(dòng)結(jié)構(gòu)也可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的停止性能。R88M-GPGP系類伺服驅(qū)動(dòng)和電機(jī)組合SMARTSTEP2系列 R7D-BP特點(diǎn) 小型化（35*140） 剛度較低但也能實(shí)現(xiàn)抑制加減時(shí)的晃動(dòng) 通過共振抑制實(shí)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(jìn)行速度控制 編碼器分頻輸出電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器組合伺服系統(tǒng)的選型步驟1）伺服電機(jī)的選擇； a、考慮因素：負(fù)載機(jī)構(gòu)，動(dòng)作模式，負(fù)載速度，定位精度，使用環(huán)境。 b、電機(jī)參數(shù)：電機(jī)容量（W），電機(jī)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?jiǎng)x車，體積、質(zhì)量、尺寸2）伺服驅(qū)動(dòng)器的選擇： 根據(jù)所選的伺服電機(jī)選擇對應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)器3kgm常見故障及處理報(bào)警顯示報(bào)警顯示異常內(nèi)容異常內(nèi)容發(fā)生異常時(shí)的狀況發(fā)生異常時(shí)的狀況原因原因?qū)Σ邔Σ?616過載過載伺服機(jī)構(gòu)伺服機(jī)構(gòu)ONON時(shí)發(fā)生時(shí)發(fā)生電機(jī)電機(jī)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(jī)動(dòng)力電纜正確配請對電機(jī)動(dòng)力電纜正確配線線電磁制動(dòng)器已設(shè)定電磁制動(dòng)器已設(shè)定釋放制動(dòng)器釋放制動(dòng)器伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障更換驅(qū)動(dòng)器更換驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行過程中發(fā)生運(yùn)行過程中發(fā)生實(shí)效轉(zhuǎn)矩超過額定轉(zhuǎn)矩實(shí)效轉(zhuǎn)矩超過額定轉(zhuǎn)矩重新研究負(fù)載條件、運(yùn)行重新研究負(fù)載條件、運(yùn)行條件條件啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過最大轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過最大轉(zhuǎn)矩重新研究電機(jī)容量重新研究電機(jī)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(dòng)等音、振蕩、振動(dòng)等正確調(diào)整增益正確調(diào)整增益伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障更換驅(qū)動(dòng)器更換驅(qū)動(dòng)器2121檢測出編碼器檢測出編碼器斷線斷線運(yùn)行過程中發(fā)生運(yùn)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(jī)更換電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障更換驅(qū)動(dòng)器更換驅(qū)動(dòng)器機(jī)械性鎖定機(jī)械性鎖定若機(jī)械性被鎖定，則請進(jìn)若機(jī)械性被鎖定，則請進(jìn)行修正行修正報(bào)警顯示報(bào)警顯示異常內(nèi)容異常內(nèi)容發(fā)生異常時(shí)的狀況發(fā)生異常時(shí)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(shí)發(fā)生或運(yùn)行過接通電源時(shí)發(fā)生或運(yùn)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(dòng)作編碼器線被干擾，發(fā)生誤動(dòng)作對編碼器配線實(shí)施防干擾措對編碼器配線實(shí)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(shí)電纜長度較長時(shí)) )確保編碼器電壓確保編碼器電壓2424偏差計(jì)數(shù)器溢偏差計(jì)數(shù)器溢出出即使輸入指令脈沖，電機(jī)即使輸入指令脈沖，電機(jī)也不旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生也不旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生電機(jī)動(dòng)力線、編碼器線誤配線電機(jī)動(dòng)力線、編碼器線誤配線正確配線正確配線機(jī)械性鎖定機(jī)械性鎖定若機(jī)械性被鎖定，則請進(jìn)行若機(jī)械性被鎖定，則請進(jìn)行修修釋放電磁制動(dòng)器釋放電磁制動(dòng)器控制基板異?？刂苹瀹惓８鼡Q驅(qū)動(dòng)器更換驅(qū)動(dòng)器高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生電機(jī)動(dòng)力線、編碼器線誤配線電機(jī)動(dòng)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(shí)間延長加減速時(shí)間負(fù)載過大負(fù)載過大減輕負(fù)載減輕負(fù)載重新選定電機(jī)重新選定電機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)生運(yùn)行過程中發(fā)生超過偏差計(jì)數(shù)器溢出水平的設(shè)超過偏差計(jì)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(fù)載減輕負(fù)載延長加減速時(shí)間延長加減速時(shí)間3838驅(qū)動(dòng)禁止輸入驅(qū)動(dòng)禁止輸入異常異常伺服機(jī)構(gòu)開啟時(shí)發(fā)生或運(yùn)伺服機(jī)構(gòu)開啟時(shí)發(fā)生或運(yùn)行中發(fā)生行中發(fā)生正轉(zhuǎn)則驅(qū)動(dòng)靜止（正轉(zhuǎn)則驅(qū)動(dòng)靜止（POTPOT）輸入）輸入和反