歐姆龍伺服驅(qū)動培訓(xùn)

1、歐姆龍伺服驅(qū)動培訓(xùn)第1頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四伺服一詞的來源 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(dāng)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。引言第2頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四 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)用第3頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四伺服系統(tǒng)介紹概念

2、： 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）抗干擾能力強(qiáng)第4頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四伺服電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器伺服驅(qū)動器第5頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四控制裝置：CP1H,NC,NCF,MCH,FQM1 （主要以CP1H,NC,MCH為主）第6頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四CP1HNC： 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 M

3、ECHATROLINKMCH : CJ、CS系列的運(yùn)動控制單元 MECHATROLINKFQM1: 運(yùn)動控制模塊FQM1-MMP21（脈沖串、模擬指令）第7頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四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(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-485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。第

4、8頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四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）速度控制模式第9頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四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(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。第10頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四扭矩控

5、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時電機(jī)反轉(zhuǎn)（通常有重力負(fù)載情況下產(chǎn)生）?？梢酝ㄟ^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(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改變以確保材質(zhì)的受力不會隨纏繞半徑的變化而改變。第11頁，共64頁，2022年

6、，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四速度控制模式速度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(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過程中的誤差，增強(qiáng)了整個系統(tǒng)的定位精度。第12頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四伺服驅(qū)動與變頻器的關(guān)系 兩者都是用來控制電機(jī)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

7、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。第13頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四二、伺服系統(tǒng)的選型概況OMNUC G5系列OMNUC G系列SMARTSTEP2系列 R7D-BP第14頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四伺服電機(jī) 種類第15頁，共64頁，2022年，5月

8、20日，23點(diǎn)43分，星期四第16頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四驅(qū)動器 種類第17頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第18頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四OMNUC G5系列第19頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四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)

9、諧功能與自適應(yīng)濾波器功能，也可自動進(jìn)行復(fù)雜的增益調(diào)整。此外，也可對用于減少動作中機(jī)械共振的陷波濾波器進(jìn)行自動設(shè)定，從而可減少機(jī)械振動。另外，本伺服電機(jī)/ 驅(qū)動器配備抑振控制功能，負(fù)載剛性低、會振動的機(jī)構(gòu)也可穩(wěn)定停止。第20頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第21頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四R88M-KP第22頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四R88D-KT第23頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四G5系類電機(jī)與驅(qū)動器組合第24頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第25頁，共

10、64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第26頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四G5系列驅(qū)動器-R88D-KN第27頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第28頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第29頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第30頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第31頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四OMNUC G系列第32頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四G系列OMNUC G 系列是針對位置控制、速度控制、

11、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)整功能搭載了實時自動調(diào)整功能及適應(yīng)濾波器功能，并可自動進(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)行自動設(shè)定以實現(xiàn)降低機(jī)械的振動。此外，通過安裝了制振控制功能，對于負(fù)載剛度較低的振動結(jié)構(gòu)也可實現(xiàn)穩(wěn)定的停止性能。第33頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第34頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四R88M-GP第35頁，

12、共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第36頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第37頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第38頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第39頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四GP系類伺服驅(qū)動和電機(jī)組合第40頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第41頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第42頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四SMARTSTEP2系列 R7D-BP第43頁，共64頁，2022年，5

13、月20日，23點(diǎn)43分，星期四特點(diǎn)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第44頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第45頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第46頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第47頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第48頁，共64頁，

14、2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第49頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四電機(jī)與驅(qū)動器組合第50頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第51頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第52頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四第53頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四伺服系統(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（ ），是否需要剎車，

15、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(jī)選擇對應(yīng)的伺服驅(qū)動器第54頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四常見故障及處理報警顯示異常內(nèi)容發(fā)生異常時的狀況原因?qū)Σ?6過載伺服機(jī)構(gòu)ON時發(fā)生電機(jī)配線異常（配線不良、接線不良）請對電機(jī)動力電纜正確配線電磁制動器已設(shè)定釋放制動器伺服驅(qū)動器發(fā)生故障更換驅(qū)動器運(yùn)行過程中發(fā)生實效轉(zhuǎn)矩超過額定轉(zhuǎn)矩重新研究負(fù)載條件、運(yùn)行條件啟動轉(zhuǎn)矩超過最大轉(zhuǎn)矩重新研究電機(jī)容量增益調(diào)整不良引起的異常聲音、振蕩、振動等正確調(diào)整增益伺服驅(qū)動器發(fā)生故障更換驅(qū)動器21檢測出編碼器斷線運(yùn)行過程中發(fā)生編碼器斷線修復(fù)斷線部位連接器接觸不良正確配線編碼器誤配線

16、正確配線編碼器破損更換電機(jī)伺服驅(qū)動器發(fā)生故障更換驅(qū)動器機(jī)械性鎖定若機(jī)械性被鎖定，則請進(jìn)行修正第55頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四報警顯示異常內(nèi)容發(fā)生異常時的狀況原因?qū)Σ?3編碼器數(shù)據(jù)異常接通電源時發(fā)生或運(yùn)行過程中發(fā)生編碼器信號線誤配線正確配線編碼器線被干擾，發(fā)生誤動作對編碼器配線實施防干擾措施編碼器電源電壓降低(尤其是電纜長度較長時)確保編碼器電壓24偏差計數(shù)器溢出即使輸入指令脈沖，電機(jī)也不旋轉(zhuǎn)時發(fā)生電機(jī)動力線、編碼器線誤配線正確配線機(jī)械性鎖定若機(jī)械性被鎖定，則請進(jìn)行修釋放電磁制動器控制基板異常更換驅(qū)動器高速旋轉(zhuǎn)時發(fā)生電機(jī)動力線、編碼器線誤配線正確配線若輸入較長指令脈沖則發(fā)生增益調(diào)整不充分調(diào)整增益加減速過于猛烈延長加減速時間負(fù)載過大減輕負(fù)載重新選定電機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)生超過偏差計數(shù)器溢出水平的設(shè)定值增大Pn70的設(shè)定值減慢旋轉(zhuǎn)速度減輕負(fù)載延長加減速時間38驅(qū)動禁止輸入異常伺服機(jī)構(gòu)開啟時發(fā)生或運(yùn)行中發(fā)生正轉(zhuǎn)則驅(qū)動靜止（POT）輸入和反轉(zhuǎn)則驅(qū)動靜止（NOT)輸入被同時關(guān)閉正確配線更換限位傳感器確認(rèn)所輸入的控制用電源是否正確確認(rèn)驅(qū)動禁止輸入選擇（Pn04)的設(shè)定是否正確第56頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四伺服應(yīng)用第57頁，共64頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)43分，星期四機(jī)械手第58頁，共64頁，2022年，5月2