伺服驅(qū)動器控制實訓(xùn)

1、精品文檔目錄第一章 SB15 伺服驅(qū)動器實訓(xùn)模塊介紹2一、產(chǎn)品概述2二、產(chǎn)品特點2三、技術(shù)性能2第二章交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器的使用.3一、交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器介紹3二、交流伺服電機(jī)驅(qū)動器及伺服電機(jī)的選型4三、交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器的接線4四、控制模式6五、 I/O 信號說明6六、參數(shù)表9七、顯示和操作9八、故障處理及報警處理方法10第三章實訓(xùn)項目14實訓(xùn)一交流伺服電機(jī)驅(qū)動器的參數(shù)設(shè)置14實訓(xùn)二PLC 控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向和速度15實訓(xùn)三小車綜合運行控制16實訓(xùn)四三菱伺服軟件控制伺服運行20實訓(xùn)五小車位置控制24。1 歡迎下載精品文檔第一章 SB15 伺服驅(qū)動器實訓(xùn)模塊介紹一、產(chǎn)品概述“ SB15伺服

2、驅(qū)動器實訓(xùn)模塊”是根據(jù)機(jī)電一體化技術(shù) 、可編程控制器及其應(yīng)用等課程實訓(xùn)教學(xué)的需求而研制的，該實訓(xùn)模型由運動小車、滾珠絲桿傳動機(jī)構(gòu)、三菱MR-E 系列交流伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動器、檢測傳感器等組成，適合機(jī)電一體化、電氣工程、自動化等專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)。二、產(chǎn)品特點“ SB15 伺服驅(qū)動器實訓(xùn)模塊”為電機(jī)控制及電氣實訓(xùn)課程的教學(xué)平臺，可完成傳動控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、定位控制、加減速控制、點動控制、位置控制等實訓(xùn)內(nèi)容。該系統(tǒng)為學(xué)生提供一個具有高度完整性、開放性、安全性的實訓(xùn)平臺。通過實際動手操作，加深對伺服電機(jī)原理及性能的深入理解，可以使學(xué)生對自動控制系統(tǒng)形成一定的認(rèn)知。三、技術(shù)性能1. 輸入

3、電源：單相三線 AC220V± 10% 50Hz2. 工作環(huán)境：溫度 -10 40 相對濕度 85%（ 25）海拔 4000m3. 裝置容量： 1.0kVA4. 外形尺寸： 680*300*150mm。2 歡迎下載精品文檔第二章交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器的使用一、交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器介紹交流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)主要可分為兩部分，即定子部分和轉(zhuǎn)子部分。交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子有籠型和杯型兩種，它的轉(zhuǎn)子電阻都做得比較大，其目的是使轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，使其 控制繞組不加電壓時，能及時制動，防止自轉(zhuǎn)。兩個定子的結(jié)構(gòu)完全相同，并在空間相差90°。 其中一組為勵磁繞組，另一組為控制繞組，交流伺服

4、電動機(jī)一種兩相的交流電動機(jī)。通入勵磁繞組及控制繞組的電流在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)向，當(dāng)任意一個繞組上所加的電壓反相時，旋轉(zhuǎn)磁場的方向就發(fā)生改變，電機(jī)的方向也發(fā)生改變。交流伺服電機(jī)的控制方式分為幅值控制、相位控制和幅相控制三種。三種控制方式中相位控制方式特性最好，幅相控制線路最簡單。與普通亮相異步電機(jī)相比，伺服電機(jī)具有以下特點：1. 伺服電機(jī)應(yīng)有較寬的調(diào)速范圍；2. 當(dāng)勵磁電壓不為零，控制電壓為零時其轉(zhuǎn)速也為零；3. 機(jī)械特性應(yīng)為線性并且動態(tài)特性要好4. 伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻應(yīng)當(dāng)大，轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)當(dāng)小三菱通用 AC伺服 MR-E系列是在 MR-J2-Super 系列的基礎(chǔ)

5、上開發(fā)啊，保持了高性能但是限定了功能的 AC伺服系列?？刂颇Ｊ接形恢每刂啤⑺俣瓤刂? 種模式，而且能夠切換位置控制和速度控制進(jìn)行運行。因此它適用于以加工機(jī)床和一般加工設(shè)備的高密度定位和平穩(wěn)的速度控制為主的范圍寬廣的各種領(lǐng)域。它載有實時自動調(diào)諧功能，能機(jī)械的按照伺服增益進(jìn)行自動調(diào)整。MR-E系列伺服電機(jī)的編碼器采用10000 脈沖 / 轉(zhuǎn)分辨率的增量位置編碼器，可進(jìn)行高密度定位。3 歡迎下載精品文檔二、交流伺服電機(jī)驅(qū)動器及伺服電機(jī)的選型我們這套小車控制系統(tǒng)實訓(xùn)模型選用的是MR-E-20A-KH003 的伺服驅(qū)動器和HF-KN23JK-S100 的伺服電機(jī)三、交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器的接線1. 功能框

6、圖（見下圖）。4 歡迎下載精品文檔。5 歡迎下載精品文檔四、控制模式1、位置控制模式2、速度控制模式五、 I/O 信號說明1. 信號排列2. CN1 的信號功能。6 歡迎下載精品文檔3. 符號說明。7 歡迎下載精品文檔。8 歡迎下載精品文檔六、參數(shù)表七、顯示和操作1. 顯示流程通過伺服放大器前面的5 段 7 位 LED顯示器，可進(jìn)行狀態(tài)顯示和參數(shù)設(shè)定。顯示器可用以設(shè)定運行參數(shù)、故障診斷及確認(rèn)運行狀態(tài)。按一次“MODE”、“ UP”、“ DOWN”開關(guān)，將顯示以下畫面。擴(kuò)展參數(shù)的讀寫可通過參數(shù)No.19 使讀出和寫入生效。9 歡迎下載精品文檔2. 狀態(tài)顯示運行時，可通過5 位 7 段 LED顯示

7、器伺服的狀態(tài)，并可用UP/DOWN按鈕可以任意改變顯示內(nèi)容。選擇了現(xiàn)實內(nèi)容后，就會出現(xiàn)相應(yīng)的符號，這時按SET按鈕，數(shù)據(jù)就會顯示出來。八、故障處理及報警處理方法1. 位置控制模式。10 歡迎下載精品文檔故障檢查表2. 速度控制模式。11 歡迎下載精品文檔故障檢查表3. 報警及警告代碼運行中發(fā)生故障時會產(chǎn)生報警或警告信息。發(fā)生報警時ALM-SG之間即被切斷。參數(shù)No.49設(shè)定為 1 時能夠輸出報警代碼，報警代碼是通過各針腳與SG直接按 ON/OFF狀態(tài)來輸出。正常時刻輸出報警代碼設(shè)定前的信號：（ CN1B-19：ZSP，CN1A-18：INP 和 SA，CN1A-19：RD）。報警輸出代碼表:見

8、 MR-J2S-20A“伺服放大器技術(shù)資料集”P10-5 頁。12 歡迎下載精品文檔4. 報警的處理方法發(fā)生報警，故障信號（ALM）處于 OFF狀態(tài)，同時動態(tài)制動器開始動作，顯示器將顯示報警代碼報警代碼內(nèi)容及處理方法，見MR-J2S-20A“伺服放大器技術(shù)資料集”P10-6-P10-11 頁。5. 警告的處理方法在發(fā)生過載警告的場合如果還繼續(xù)運行，根據(jù)負(fù)載情況，可能會發(fā)生報警，使伺服不能正常運行。警告（AL.E6 和 AL.EA）發(fā)生后，伺服變?yōu)镺FF狀態(tài)。消除報警原因,見 MR-J2S-20A“伺服放大器技術(shù)資料集”P10-12 頁。13 歡迎下載精品文檔第三章實訓(xùn)項目實訓(xùn)一交流伺服電機(jī)驅(qū)動

9、器的參數(shù)設(shè)置一、實訓(xùn)目的1 通過實驗理解交流伺服電動機(jī)的參數(shù)設(shè)置。2 增強(qiáng)實際操作的能力。二、實訓(xùn)儀器序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1實訓(xùn)裝置THPFXC-2B1 臺三、實訓(xùn)原理根據(jù)交流伺服放大器的速度運行控制方式，在設(shè)定好電機(jī)內(nèi)部參數(shù)后通過改變外部接線實現(xiàn)速度控制。四、實訓(xùn)內(nèi)容與步驟1. 用實驗導(dǎo)線將 EMG-SON-GND之間連接起來接到主機(jī)的 COM端子， +24V-OPC連接起來接三菱主機(jī)上的24V 端子，按“ MODE”鍵切換模式，顯示進(jìn)入診斷模式，此時顯示RD-OF ，再按上、下箭頭鍵，直到顯示 TEST1 時按 SET鍵二秒以上，此時數(shù)字顯示d-01并且最后位小數(shù)點閃動。2. 按上、

10、下鍵，可控制電機(jī)做正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)運動。 至此確認(rèn)電機(jī)編碼線和電機(jī)線連接無誤。3. 重新設(shè)置，進(jìn)入?yún)?shù)模式，按照下圖所示，分別修改相關(guān)參數(shù)。引腳功能設(shè)定速度指令P001002PO81五、實訓(xùn)報告1寫出在測試模式時參數(shù)的設(shè)置和運行電機(jī)的方法。14 歡迎下載精品文檔實訓(xùn)二PLC 控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向和速度一、實訓(xùn)目的1、學(xué)習(xí)編寫 PLC控制伺服電機(jī)程序2、學(xué)會運用 PLC控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向二、實訓(xùn)設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1實訓(xùn)裝置THPFXC-2B1 套2三菱編程電纜1 根3計算機(jī)（帶 GX Developer 軟件）1 臺自備4三菱可編程控制器數(shù)字量 8 入 /8 出以上一臺三、控制要求1. “

11、手動 / 自動” 開關(guān)撥向手動端電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運行一段距離，“啟動 / 停止 ” 開關(guān)撥向啟動端電機(jī)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運行一段距離，同時撥動兩個開關(guān)電機(jī)停止運行。2. 運行到行程開關(guān)處時，電機(jī)停止運行。四、端口分配1. 端子分配及功能表序號PLC地址（ PLC端子）符號功能說明1X0啟動/停止左轉(zhuǎn)2X1手動/自動右轉(zhuǎn)3Y0PP輸出脈沖4Y1NP電機(jī)轉(zhuǎn)動方向2. 伺服參數(shù)設(shè)置P0 設(shè)為 1000五、實訓(xùn)步驟1. 根據(jù)端子分配表接線，用實驗導(dǎo)線將EMG-SON-GND之間連接起來接到主機(jī)的COM端子，+24V-OPC連接起來接三菱主機(jī)上的24V 端子。2. 所有連線檢查無誤后方可上電。3. 按照“伺服參數(shù)設(shè)置”

12、正確設(shè)置伺服驅(qū)動器的參數(shù)。 （設(shè)置操作參見伺服驅(qū)動器使用說明）4. 按照控制要求、端子分配表編寫控制程序。編寫完成程序，根據(jù)提示信息修改程序，直至無誤。5. 用 SC-90 電纜連接 PLC編程口和計算機(jī)串口， 打開 PLC主機(jī)電源， 將程序下載至 PLC中，下載完成后將 PLC的“ RUN/STOP”開關(guān)撥至“ RUN”狀態(tài)。6. 按照控制要求，撥動“啟動 / 停止”、“手動 / 自動”開關(guān)，觀察系統(tǒng)的動作情況是否符合控制要求。適當(dāng)修改程序直至完全符合控制要求中的事項。15 歡迎下載精品文檔實訓(xùn)三小車綜合運行控制一、實驗?zāi)康?. 了解和認(rèn)識現(xiàn)代直線運動控制系統(tǒng)的組成；2. 學(xué)習(xí)子程序在編程中

13、的應(yīng)用；3. 掌握可編程控制器在實際小車綜合運行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。二、實驗設(shè)備1.SB15 伺服驅(qū)動器實訓(xùn)模塊一套2.可編程控制器（含數(shù)字量8 入 /8 出以上）一臺3.安裝有 PLC編程軟件的計算機(jī)一臺4.SC-90 編程電纜一根5.實驗導(dǎo)線若干三、控制要求1. 當(dāng)選擇“手動運行”時，系統(tǒng)調(diào)用“手動子程序”，進(jìn)入手動運行狀態(tài)，小車按手動方式運行；2. 當(dāng)選擇“自動運行”時，系統(tǒng)調(diào)用“自動子程序”，進(jìn)入自動運行狀態(tài)，小車按自動方式運行；3. 位置顯示單元實時顯示當(dāng)前小車所處位置。四、主程序流程圖五、手動自動子程序流程圖。16 歡迎下載精品文檔開始小車復(fù)位到可檢測位置手動 =1？NYY1 鍵值

14、=1？Y小車位于1 號位右側(cè)N小車左行到1 號位YN2 鍵值 =1？Y小車位于2 號小車右行到2 號位位右側(cè)N小車左行到 2號位YN3 鍵值 =1？小車位于 3號3 號位位右側(cè)小車右行到手動子程序流程圖開始N17。自動 =1？歡迎下載Y精品文檔自動子程序流程圖六、端口分配PLC地址（ PLC端面板端子功能說明序號子）三菱1.X01“ 1”號鍵值信號輸出2.X12“ 2”號鍵值信號輸出3.X23“ 3”號鍵值信號輸出4.X3A（傳感器信號）左側(cè)傳感器信號輸出5.X4B（傳感器信號）中間傳感器信號輸出6.X5C（傳感器信號）右側(cè)傳感器信號輸出7.X6手/ 自動手動 / 自動模式選擇開關(guān)8.X7啟動

15、/ 停止啟動 / 停止選擇開關(guān)9.X10左行程開關(guān)10.X11右行程開關(guān)11.Y0PP脈沖輸入端12.Y1A（位置顯示）數(shù)碼顯示控制端子A13.Y2B（位置顯示）數(shù)碼顯示控制端子B14.Y3NP旋轉(zhuǎn)方向控制15.Y4左行指示16.Y5右行指示17.Y6報警系統(tǒng)報警信號輸出七、實驗步驟1. 按照端口分配表接線，用實驗導(dǎo)線將EMG-SON-GND之間連接起來接到主機(jī)的COM端子，+24V-OPC連接起來接三菱主機(jī)上的24V 端子。連接PLC與小車運動實物模型；。18 歡迎下載精品文檔2. 將“啟動停止”撥至“啟動”狀態(tài)，將“手動 / 自動”開關(guān)首先撥至“自動”狀態(tài)，觀察小車運行狀態(tài)，記錄小車運行規(guī)

16、律；3. 將“手動 / 自動”開關(guān)首先撥至“手動”狀態(tài)，點擊“1、2、 3、”鍵值按鈕，觀察小車運動狀態(tài)；八、實例程序（參見配套光盤）。19 歡迎下載精品文檔實訓(xùn)四三菱伺服軟件控制伺服運行一、實訓(xùn)目的1. 熟悉三菱伺服軟件的安裝及使用。2. 通過伺服軟件設(shè)置伺服驅(qū)動器的運行參數(shù)。3. 通過伺服軟件的使用來控制伺服電機(jī)的運行。二、 實訓(xùn)設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1實訓(xùn)裝置THPFXC-2B1 套2三菱伺服通信線MR-CPCATCBL3M1 根3計算機(jī)（帶伺服軟件）1 臺自備三、控制要求1. 通過伺服軟件的參數(shù)設(shè)置及控制伺服電機(jī)的運行時要注意外圍設(shè)備的位置，以防發(fā)生碰撞損壞設(shè)備。2. 在設(shè)定的

17、參數(shù)中，若伺服發(fā)生報警，應(yīng)按照報警代碼來排除報警。3. 錯誤的設(shè)定可能導(dǎo)致無法預(yù)期的運行，應(yīng)該參照資料進(jìn)行設(shè)定。4. 在實訓(xùn)時要把電腦與三菱伺服驅(qū)動器的通信連接線連接好。5. 用實驗導(dǎo)線將 EMG-SON-GND之間連接起來接到主機(jī)的 COM端子， +24V-OPC連接起來接三菱主機(jī)上的 24V 端子。四、實訓(xùn)步驟1. 系統(tǒng)安裝默認(rèn)安裝Disk1 文件夾下的Stup.exe 。2. 軟件使用（ 1）軟件安裝完成， 打開“開始” “程序” “MELSERVO”“ SETUP S_W”“ SETUP154C”，或打開桌面的快捷方式。彈出以下窗口：（ 2）在彈出窗口選擇菜單“參數(shù)”。20 歡迎下載精

18、品文檔（ 3）在下拉窗口中選擇“參數(shù)設(shè)定”：（ 4）在彈出窗口中選擇“批量讀取”，讀出伺服驅(qū)動器內(nèi)的讀寫參數(shù)。（ 5）選擇要設(shè)置的參數(shù)，鼠標(biāo)選中，在窗口下方輸入需要設(shè)置的參數(shù)，輸入的參數(shù)應(yīng)在“設(shè)定范圍”允許的范圍內(nèi)。正確輸入?yún)?shù)后回車確認(rèn)輸入結(jié)果。21 歡迎下載精品文檔（ 6）選擇“批量寫入”下載設(shè)置參數(shù)。注：在對伺服進(jìn)行參數(shù)讀寫時，將伺服至于停止?fàn)顟B(tài)。（ 7）參數(shù)下載完成后，伺服驅(qū)動器需重新上電后，參數(shù)才能生效。3. 伺服軟件控制伺服電機(jī)的運行（ 1）打開“開始”“程序”“ MELSERVO”“ SETUP S_W”“ SETUP154C”。彈出以下窗口：（ 2）在該窗口中選擇“試運行”“點

19、動運行”會彈出如下窗口。（ 3）初始設(shè)定為電機(jī)轉(zhuǎn)速為200r/min ，加減速時間為1000ms，單擊“正轉(zhuǎn)”則電機(jī)正轉(zhuǎn)，按下停止top 則停止。單擊“反轉(zhuǎn)”則電機(jī)反向運行，按下停止則停止。（ 4）改變設(shè)定參數(shù)，如上3 運行，觀察伺服電機(jī)運行情況。4. 伺服軟件控制伺服電機(jī)的定位運行（ 1）打開伺服軟件，在彈出的界面中選擇“試運行”“定位運行”會彈出如下窗口。22 歡迎下載精品文檔（ 2）在如上窗口中可設(shè)定伺服電機(jī)運行速度、加減速時間常數(shù)及運行脈沖數(shù)。單擊“正轉(zhuǎn)”則電機(jī)正轉(zhuǎn)，運行完設(shè)定的脈沖量則自動停止，單擊“反轉(zhuǎn)”則電機(jī)反向運行，運行完設(shè)定的脈沖量則自動停止點。（ 3）改變參數(shù)，如上2 方法運行，觀察伺服電機(jī)運行情況。23 歡迎下載精品文檔實訓(xùn)五小車位置控制一、實訓(xùn)目的1. 學(xué)習(xí)編寫 PLC控制伺服電機(jī)的程序2. 學(xué)會運用 PLC控制小車的位置二、實訓(xùn)設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1實訓(xùn)裝置THPFXC-2B12三菱編程電纜1 根3計算機(jī)（帶 GXDeveloper1 臺自備軟件）4實驗導(dǎo)線若干4三菱可編程控制器數(shù)字量