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閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)使用說明
深圳市杰美康機(jī)電有限公司
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  • 概述

HSS混合式步進(jìn)伺服驅(qū)動系統(tǒng)是在數(shù)字步進(jìn)驅(qū)動中完美融合了伺服控制技術(shù),產(chǎn)品采用典型的三環(huán)控制方法(位置回路、速度回路以及電流回路),兼容步進(jìn)和伺服雙重優(yōu)點(diǎn),適合驅(qū)動兩相,三相混合式步進(jìn)電機(jī)。是一款性價(jià)比極高的運(yùn)動控制產(chǎn)品。

 

  • 特點(diǎn)

 

  • 全閉環(huán)控制
  • 電機(jī)標(biāo)配1000線編碼器
  • 接近100%的力距輸出。
  • 高速響應(yīng),高速度
  • 位置控制模式下有多種輸入方式.
  • 脈沖+方向
  • 脈沖+反方向
  • 雙脈沖
  • 通訊
  • 光隔離伺服復(fù)位輸入接口ERC
  • 光隔離故障報(bào)警輸出接口ALM
  • 電流環(huán)帶寬:(-3dB)2KHz(典型值)
  • 速度環(huán)帶寬:500Hz(典型值)
  • 位置環(huán)帶寬:200Hz(典型值)
  • 電機(jī)端正交編碼器輸入接口::差分輸入(26LS32)
  • 可用RS232C接口通過PC機(jī)或文本顯示器下載參數(shù)
  • 過流,I2T,過壓,欠壓,過熱,超速,超差保護(hù)
  • 綠燈表示運(yùn)行,紅燈表示保護(hù)或脫機(jī)

 

三、端口說明

  1. 控制信號輸入/輸出端口X1

 

端子號

符  號

名  稱

說  明

1

PEND+

 

高有效

2

PEND-

 

低有效

3

ALM+

報(bào)警輸出正

開集電集

4

ALM-

報(bào)警輸出負(fù)

開集電集

 

  1. 控制信號輸入/輸出端口X2

端子號

符  號

名  稱

說  明

1

PUL+

脈沖正輸入

高有效

2

PUL-

脈沖負(fù)輸入

低有效

3

DIR+

方向正輸入

高有效

4

ENA+

使能正輸入

高有效

5

ENA-

使能反輸入

低有效

 

 

  1. 編碼器反饋信號輸入端口X3

 

端子號

符  號

名  稱

說  明

1

PB+

編碼器B相正輸入

 

2

PB-

編碼器B相負(fù)輸入

 

3

PA+

編碼器A相正輸入

 

4

PA-

編碼器A相負(fù)輸入

 

5

VCC

輸出電源

50毫安

6

GND

輸出電源地

 

 

  1. 功率端口X3

端子號

標(biāo)識

符  號

名  稱

說  明

1

 

電機(jī)相線

A+

電機(jī)A+端

 

2

A-

電機(jī)A-端

 

3

B+

電機(jī)B+端

 

4

B-

電機(jī)B-端

 

5

電源

輸入端

AC1

AC交流電源

VAC24V-75V

6

AC2

AC交流電源

VAC24V-75V

 

四.技術(shù)指標(biāo)

  1. 輸入交流電壓范圍24~75V(典型值)
  2. 100%連續(xù)輸出力矩
  3. 連續(xù)輸出電流 6A  32KHz PWM
  4. 過載輸出電流 18A  (3秒)
  5. 保護(hù)
    • 過電流動作值 峰值30A±10%
    • 過載I2t電流動作值100%  5S
    • 過熱動作值80℃
    • 過壓電壓動作值 65V
    • 欠壓電壓動作值 18V
  6. 最大脈沖輸入頻率 300K
  7. 默認(rèn)通訊速率 9.6Kbps(需要外加轉(zhuǎn)換接口)
  8. 使用環(huán)境
    • 場合: 盡量避免粉塵、油霧及腐蝕性氣體
    • 工作溫度: 0~+50℃
    • 儲存溫度: -20℃~+80℃
    • 濕度: 40~90%RH
    • 冷卻方式:自然冷卻或強(qiáng)制風(fēng)冷
  9. 外形尺寸 118×76×35
  10. 重量 約200克

 

 

 

  • 控制信號接線

 

  1. 控制信號采用單端接線方式時(shí),接線圖如下圖所示:

注意:VCC5V時(shí),R短路;

VCC12V時(shí),R1K,大于0.125W電阻;

VCC24V時(shí),R2K,大于0.125W電阻;

電阻必須接在控制信號端。

  1. 控制信號采用差分接線方式時(shí),接線圖如下圖所示:

 

 

 

 

 

 

 

  1. 上位機(jī)232串口,接線圖如下圖所示:

 

序號

232(串口9針)

水晶頭RJ-11

1

2

1

2

3

2

3

5

5

 

 

  • 安裝尺寸

 

 

 

七﹑    接線圖

伺服系統(tǒng)的典型接線圖如下:

本驅(qū)動器可以向編碼器提供+5V,最大80mA的電源。采用四倍頻的計(jì)數(shù)方式,編碼器分辯率乘四就是伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)。

八、  閉環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)整和設(shè)置

    閉環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)的參數(shù)通過通信控制專用軟件serial ver進(jìn)行設(shè)置調(diào)整, serial ver軟件具有系統(tǒng)配置、PID參數(shù)調(diào)節(jié)、波形采集、運(yùn)動控制等功能。

 

1.連接

  1. 確認(rèn)驅(qū)動器是否與電機(jī)配對

   步進(jìn)驅(qū)動器與步進(jìn)電機(jī)應(yīng)相互配對才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)及達(dá)到理想的效果,在連接前應(yīng)確認(rèn)是否配對。否則有可能損壞電機(jī)及驅(qū)動器。

  1. 硬件構(gòu)成

   個(gè)人電腦(臺式或筆記本)

   配置要求:

CPU:Intel 奔騰Ⅱ以上等級

內(nèi)存:64M 以上

硬盤:2GB以上

顯示器:支持分辨率 800×600 以上的彩色顯示器

RS-232 串行通訊接口:至少一個(gè)

     

  1. 軟件構(gòu)成

操作系統(tǒng):Win95/Win98/WindowsNT/Windows 2000/ XP

伺服控制軟件: serial ver

  1. 通信電纜

本產(chǎn)品準(zhǔn)備了用來連接位于驅(qū)動裝置前面端子,與電腦RS-232專用端子的連接線纜(選購品)。該連接線纜將電腦的232電平轉(zhuǎn)成TTL電平用于兩種不同電平的通信連接.

通信電纜規(guī)格:

PC接口:DB9母頭

設(shè)備接口:RJ-11端子

長度:1m

  1. 硬件連接

2.軟件安裝

雙擊軟件包文件夾中JmcStepMotor文件直接打開應(yīng)用程序。

3.軟件操作

1 軟件功能介紹

       serial ver數(shù)字伺服驅(qū)動器調(diào)節(jié)軟件具有系統(tǒng)配置、PID參數(shù)調(diào)節(jié)、波形采集、運(yùn)動控制等功能。

2 配置通訊端口

系統(tǒng)默認(rèn)的端口為COM1,波特率為9600;

啟動軟件之前請確保驅(qū)動器、電機(jī)、串口線正確連接,并且供電正常。

軟件啟動時(shí)以默認(rèn)的通訊參數(shù)進(jìn)行配置并讀取驅(qū)動器中的設(shè)置顯示到界面。如果驅(qū)動器通訊參數(shù)和軟件匹配,則軟件可能成功啟動,否則,軟件無法和驅(qū)動器建立連接,自動彈出“通訊設(shè)置”對話框,或點(diǎn)擊主菜單“端口控制”→“通訊設(shè)置”彈出對話框。

 

輸入正確的端口號和波特率,點(diǎn)擊“連接”,便可和驅(qū)動器建立連接,此時(shí)狀態(tài)欄中會顯示 圖樣,并讀取驅(qū)動器的設(shè)置到界面。

 

        程序運(yùn)行過程中,可以隨時(shí)改變串口通信的波特率。點(diǎn)擊“端口控制”→“通訊設(shè)置”,彈出配置對話框,選擇需要的波特率,點(diǎn)擊“配置”按鈕,此時(shí)程序便可工作在新的波特率下。

3 電機(jī)配置

不同的電機(jī),參數(shù)可能不同,我們必須根據(jù)電機(jī)正確的配置驅(qū)動器。

點(diǎn)擊主界面上“系統(tǒng)配置”,彈出系統(tǒng)配置對話框。在下面設(shè)置好參數(shù)后,點(diǎn)擊“下載”參數(shù)到驅(qū)動器。

通訊正常,電機(jī)參數(shù)配置好后,電機(jī)便可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 控制模式,輸入信號類型選擇

  1. 控制模式的類型有:位置控制模式。(注:只能選擇位置控制模式)

 

  1. 根據(jù)所需要的控制方式和信號源類型,可以在“系統(tǒng)配置”對話框中設(shè)置好相應(yīng)的控制模式和信號類型。設(shè)置好控制模式和輸入信號類型后,輸入相應(yīng)的信號,電機(jī)就可以運(yùn)轉(zhuǎn)起來了。
  2. 位置控制模式下,還可以設(shè)置電子齒輪的分子分母。
  3. 對于位置控制模式,可以設(shè)置運(yùn)動的起始速度、加速度、運(yùn)行速度、減速度、減速度、運(yùn)行距離等參數(shù)。

5 示波器

電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來后,可以通過示波器查看各參數(shù)的時(shí)時(shí)波形,以便進(jìn)行PID調(diào)節(jié),提高驅(qū)動器的運(yùn)行性能。

點(diǎn)擊主菜單中“波型監(jiān)視”可打開示波器界面.

 

視波器顯示區(qū)

 

  1. 示波器可同時(shí)采集4個(gè)通道的數(shù)據(jù),可同時(shí)顯示多達(dá)4條參數(shù)曲線。顯示曲線的類型和個(gè)數(shù)可以在“設(shè)置”選項(xiàng)卡中靈活設(shè)置。采樣時(shí)間與所使用的波特率有關(guān),波特率越高,采樣速度越快,因此建議使用115200波特率。
  2. 監(jiān)測時(shí)間選項(xiàng)可以選擇窗口顯示時(shí)間的范圍。
  3. PID參數(shù)的調(diào)節(jié)可以在“增益”選項(xiàng)卡中進(jìn)行調(diào)節(jié),修改參數(shù)后按Enter鍵即可下載到驅(qū)動器,參數(shù)立即生效。
  4. “數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”選項(xiàng)卡可以查看各通道中所采集數(shù)據(jù)的最大值,最小值和平均值。
  5. 當(dāng)數(shù)據(jù)顯示范圍大大的超過最新所采集的數(shù)據(jù)時(shí),可以點(diǎn)擊比例尺“刷新”按鈕,調(diào)整比例尺。

6 位置環(huán)參數(shù)設(shè)置

點(diǎn)擊主界面上“位置環(huán)”按鈕,將彈出位置環(huán)參數(shù)設(shè)置對話框?梢栽O(shè)置位置比例、位置前饋、位置微分、電子齒輪分子分母以及故障保護(hù)值,修改相應(yīng)的參數(shù)后按Enter鍵或按“確定”按鈕后下載參數(shù)到驅(qū)動器,參數(shù)立即生效。

 

7 速度環(huán)參數(shù)設(shè)置

點(diǎn)擊主界面上“速度環(huán)”按鈕,將彈出速度環(huán)參數(shù)設(shè)置對話框?梢栽O(shè)置速度比例、速度積分、額定速度和故障保護(hù)值,修改相應(yīng)的參數(shù)后按Enter鍵或按“確定”按鈕后下載參數(shù)到驅(qū)動器,參數(shù)立即生效。

 

8 故障處理

運(yùn)行過程中,如果電機(jī)出現(xiàn)故障,停止運(yùn)轉(zhuǎn),處于非使能狀態(tài),可以在“控制面板”中點(diǎn)擊“電機(jī)使能”使電機(jī)重新處于工作狀態(tài),如果此時(shí)電機(jī)仍然處于非使能狀態(tài),則可以通過使驅(qū)動器斷電后重新上電使驅(qū)動器處于工作狀          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.運(yùn)動控制功能及快速調(diào)試

1) PID參數(shù)的調(diào)整方法

伺服系統(tǒng)包括三個(gè)反饋回路(位置回路、速度回路以及轉(zhuǎn)矩(電流)回路)。最內(nèi)環(huán)電流回路的反應(yīng)速度最快,中間環(huán)節(jié)速度的反應(yīng)速度必須高于最外環(huán)位置回路。假使未遵守此原則,將會造成震動或反應(yīng)不良。伺服驅(qū)動器的設(shè)計(jì)可確保電流回路具備良好的反應(yīng)效能。用戶只需調(diào)整位置回路與速度回路參數(shù)。系統(tǒng)各參數(shù)之間總是相互制約的,如果只有位置回路增益增加,位置回路輸出的指令可能會變得不穩(wěn)定,以致整個(gè)伺服系統(tǒng)的反應(yīng)可能會變得不穩(wěn)定。通常可參照下列步驟對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整:

  • 將位置前饋和位置微分設(shè)為10000,位置增益和速度增益先設(shè)在較低值10000,然后在不產(chǎn)生異常響聲和振動的前提下,逐漸增加速度增益至少有振動則再減小1500-3000。
  • 增加位置增益至少有振動。再增加位置微分至沒有振動。
  • 增加位置前饋使滯后和超調(diào)最小。
  • 如果電機(jī)運(yùn)行時(shí)有振動,適當(dāng)減少速度增益。
  • 如果電機(jī)停止時(shí)有振動,適當(dāng)減少位置增益,或增加位置微分。
  • 如果電機(jī)有電磁躁聲,適當(dāng)減少電流增益。

在整個(gè)響應(yīng)無超調(diào)、無振動的前提下,應(yīng)將位置增益設(shè)至最大。隨后對速度增益及位置前饋、位置微分進(jìn)行微調(diào),找到最佳值。

 

5.常見問題及故障處理

1 上電亮紅燈報(bào)警

  • 檢查電機(jī)反饋信號線及電機(jī)電源相線是否連接.
  • 伺服驅(qū)動器輸入電源電壓是否過高或者過低.

 

2 運(yùn)行轉(zhuǎn)動一小角度后亮紅燈報(bào)警

  • 電機(jī)的相線相序是否正確連接.不正確請參照電機(jī)標(biāo)識與驅(qū)動器對應(yīng)相序連接.
  • 驅(qū)動器配置參數(shù)中,電機(jī)的極對數(shù)及編碼器的線數(shù)是否與連接電機(jī)的實(shí)際參數(shù)一致.若不同則重新設(shè)置.
  • 脈沖輸入速度是否大于電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速出現(xiàn)位置超差.

 

3 脈沖輸入后不轉(zhuǎn)動

  • 伺服驅(qū)動器的脈沖輸入端的接線是否可靠.
  • 伺服驅(qū)動器系統(tǒng)配置中的輸入方式是否為脈沖輸入相關(guān)的輸入方式.
  • 電機(jī)是否禁能松開.

       4) 在速度控制模式下,低速時(shí)轉(zhuǎn)動時(shí)快時(shí)慢

把速度比例


 

狀 態(tài): 離線

公司簡介
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公司名稱: 深圳市杰美康機(jī)電有限公司
聯(lián) 系 人: 袁藍(lán)萍
電  話: 0755-25609689
傳  真:
地  址: 深圳市寶安區(qū)留仙三路鴻威工業(yè)區(qū)A棟2樓
郵  編: 518133
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