欧姆龙伺服驱动培训PPT学习教案.pptx

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1、会计学1欧姆龙伺服驱动欧姆龙伺服驱动(q dn)培训培训第一页，共63页。目录(ml)一 伺服系统的介绍二 伺服系统的选型三 常见故障及处理方法四 伺服系统的应用第1页/共63页第二页，共63页。伺服系统介绍伺服系统介绍概念：概念：伺服系统是使物体的位置、方向、状态等输伺服系统是使物体的位置、方向、状态等输出被控量能随输入出被控量能随输入(shr)(shr)目标值（或给定值）目标值（或给定值）的任意变化的自动控制系统。的任意变化的自动控制系统。优点：优点：1 1）高精度的位置控制）高精度的位置控制 2 2）高速定位控制）高速定位控制 3)3)机械性能好机械性能好 4 4）抗干扰能力强）抗干扰能

2、力强第2页/共63页第三页，共63页。伺服电机执行机构控制器伺服驱动器第3页/共63页第四页，共63页。控制(kngzh)装置：CP1H,NC,NCF,MCH,FQM1 （主要以CP1H,NC,MCH为主）第4页/共63页第五页，共63页。n nCP1HCP1Hn nNCNC：n n CJ CJ、CSCS系列的位置控制（系列的位置控制（NCNC）单元）单元n n 脉冲串输出脉冲串输出n nNCF NCF：n n CJ CJ系列的位置控制（系列的位置控制（NCNC）单元）单元n n MECHATROLINK MECHATROLINKn nMCH:MCH:n n CJ CJ、CSCS系列的运动系列

3、的运动(yndng)(yndng)控制单元控制单元n n MECHATROLINK MECHATROLINKn nFQM1:FQM1:n n 运动运动(yndng)(yndng)控制模块控制模块FQM1-MMP21FQM1-MMP21（脉冲串、（脉冲串、模拟指令）模拟指令）第5页/共63页第六页，共63页。Mechatrolinkn n是一个是一个(y)(y)用在工业自动化的开放式通讯协定，最早由安川电用在工业自动化的开放式通讯协定，最早由安川电机开发，后来由机开发，后来由MECHATROLINKMECHATROLINK协会维护。协会维护。n n协定分为以下的二种：协定分为以下的二种：n nM

4、ECHATROLINK-IIMECHATROLINK-II定义传送接口为定义传送接口为RS-485RS-485时的通讯协定架构，最快时的通讯协定架构，最快速度为速度为10Mbit/s10Mbit/s，最多允许，最多允许3030个从站。个从站。n nMECHATROLINK-IIIMECHATROLINK-III定义传送接口为以太网时的通讯协定架构，最快定义传送接口为以太网时的通讯协定架构，最快速度为速度为100Mbit/s100Mbit/s，最多允许，最多允许6262个从站。个从站。第6页/共63页第七页，共63页。伺服控制伺服控制(kngzh)(kngzh)器控制器控制(kngzh)(kng

5、zh)模式模式 根据不同控制根据不同控制(kngzh)(kngzh)系统系统的需求，在驱动器中有三种控制的需求，在驱动器中有三种控制(kngzh)(kngzh)模式可供选择：模式可供选择：1 1）位置控制）位置控制(kngzh)(kngzh)模模式式 2 2）扭矩控制）扭矩控制(kngzh)(kngzh)模模式式 3 3）速度控制）速度控制(kngzh)(kngzh)模模式式第7页/共63页第八页，共63页。位置控制位置控制位置控制位置控制(kngzh)(kngzh)模式模式模式模式n n位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率(pnl)(pnl)来

6、确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置控制模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所由于位置控制模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般用于定位控制。以一般用于定位控制。n n 应用领域如数控机床、印刷机械、机械手等等。应用领域如数控机床、印刷机械、机械手等等。第8页/共63页第九页，共63页。扭矩控制扭矩控制扭矩控制扭矩控制(kngzh)(kngzh)模式模式模式模式n n扭矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直

7、接的地址赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小(dxio)，具体的变现为：例如10V对应5N m的话，当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5N m，如果电机的负载低于2.5N m时电机正转，外部负载等于2.5N m是电机不转，大于2.5N m时电机反转（通常有重力负载情况下产生）。可以通过及时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小(dxio)，也可以通过通讯方式改变对应的数值来实现。n n应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的位置中，例如缠绕装置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕半径的变化随时改变以确保材质的受力不会随缠绕半径的变化而改变。第9页/共63页第十页，共63页。速度速度速

8、度速度(sd)(sd)控制模式控制模式控制模式控制模式n n速度控制方式是通过模拟量的输入速度控制方式是通过模拟量的输入(shr)(shr)或脉冲或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环控制时速度模式也可以进行定位，但必须把置的外环控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置号，此时的电机轴端的编码器只检测电

9、机转速，位置信号就由直接的最终负载端的监测装置来提供了，这信号就由直接的最终负载端的监测装置来提供了，这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差，增强样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差，增强了整个系统的定位精度。了整个系统的定位精度。第10页/共63页第十一页，共63页。伺服驱动与变频器的关系 两者都是用来控制电机转动的，但是变频器重在调速，而伺服驱动重在位置控制。变频器是将工频的50、60Hz的交流电流先整流成直流电，然后通过可控制门极的各类晶体管通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉冲电流，由于频率可调，所以交流电机的速度就可调了。伺服驱动器功能比较强大了这些，

10、比较人性化，顾名思义，伺服驱动器是可以非人工情况下完成一些操作的。而变频器只能完成单一的操作，并且需要(xyo)人工支持。第11页/共63页第十二页，共63页。二、伺服系统的选型二、伺服系统的选型n n概况概况(gikung)(gikung)n nOMNUC G5OMNUC G5系列系列n nOMNUC GOMNUC G系列系列n nSMARTSTEP2SMARTSTEP2系列系列 R7D-BP R7D-BP第12页/共63页第十三页，共63页。伺服电机 种类(zhngli)第13页/共63页第十四页，共63页。第14页/共63页第十五页，共63页。驱动器驱动器 种类种类(zhngli)(zh

11、ngli)第15页/共63页第十六页，共63页。第16页/共63页第十七页，共63页。OMNUC G5OMNUC G5OMNUC G5OMNUC G5系列系列系列系列(xli)(xli)(xli)(xli)第17页/共63页第十八页，共63页。G5G5G5G5系列系列系列系列(xli)(xli)(xli)(xli)n nOMNUC G5OMNUC G5系列除位置控制、速度系列除位置控制、速度(sd)(sd)控制、转矩控控制、转矩控制外，还可进行全闭环控制。制外，还可进行全闭环控制。n n电机容量电机容量50W50W5kW5kW、输入电源、输入电源100V100V400V400V，产品规格齐，产

12、品规格齐全，可满足用户的各种应用需求。全，可满足用户的各种应用需求。n n电机标准配备高分辨率的电机标准配备高分辨率的2020位增量型编码器规格与位增量型编码器规格与1717位位绝对值绝对值/增量型共用编码器规格。增量型共用编码器规格。n n作为增益调整功能，配备实时自动调谐功能与自适应滤作为增益调整功能，配备实时自动调谐功能与自适应滤波器功能，也可自动进行复杂的增益调整。此外，也可波器功能，也可自动进行复杂的增益调整。此外，也可对用于减少动作中机械共振的陷波滤波器进行自动设定，对用于减少动作中机械共振的陷波滤波器进行自动设定，从而可减少机械振动。从而可减少机械振动。n n另外，本伺服电机另外

13、，本伺服电机/驱动器配备抑振控制功能，负载刚驱动器配备抑振控制功能，负载刚性低、会振动的机构也可稳定停止。性低、会振动的机构也可稳定停止。第18页/共63页第十九页，共63页。第19页/共63页第二十页，共63页。R88M-KP第20页/共63页第二十一页，共63页。R88D-KT第21页/共63页第二十二页，共63页。G5系类电机(dinj)与驱动器组合第22页/共63页第二十三页，共63页。第23页/共63页第二十四页，共63页。第24页/共63页第二十五页，共63页。G5系列(xli)驱动器-R88D-KN第25页/共63页第二十六页，共63页。第26页/共63页第二十七页，共63页。第

14、27页/共63页第二十八页，共63页。第28页/共63页第二十九页，共63页。第29页/共63页第三十页，共63页。OMNUC GOMNUC GOMNUC GOMNUC G系列系列系列系列(xli)(xli)(xli)(xli)第30页/共63页第三十一页，共63页。G G系列系列(xli)(xli)n nOMNUC G OMNUC G 系列是针对位置控制、速度控制、转矩控制等系列是针对位置控制、速度控制、转矩控制等广泛用途所开发的产品。广泛用途所开发的产品。n n电机容量可实现应对从小容量的电机容量可实现应对从小容量的50W 50W 到大容量的到大容量的7.5kW 7.5kW 的各种需求的各

15、种需求(xqi)(xqi)。n n编码器的标准配备为编码器的标准配备为2500 2500 脉冲的增量编码器规格和高分脉冲的增量编码器规格和高分辨率的辨率的17 17 位绝对值位绝对值/增量通用编码器规格的电机。增量通用编码器规格的电机。n n增益调整功能搭载了实时自动调整功能及适应滤波器功增益调整功能搭载了实时自动调整功能及适应滤波器功能，并可自动进行复杂的增益调整。并且为了降低操作能，并可自动进行复杂的增益调整。并且为了降低操作中出现的机械共振，陷波滤波器也可进行自动设定以实中出现的机械共振，陷波滤波器也可进行自动设定以实现降低机械的振动。现降低机械的振动。n n此外，通过安装了制振控制功能

16、，对于负载刚度较低的此外，通过安装了制振控制功能，对于负载刚度较低的振动结构也可实现稳定的停止性能。振动结构也可实现稳定的停止性能。第31页/共63页第三十二页，共63页。第32页/共63页第三十三页，共63页。R88M-GP第33页/共63页第三十四页，共63页。第34页/共63页第三十五页，共63页。第35页/共63页第三十六页，共63页。第36页/共63页第三十七页，共63页。第37页/共63页第三十八页，共63页。GP系类伺服驱动(q dn)和电机组合第38页/共63页第三十九页，共63页。第39页/共63页第四十页，共63页。第40页/共63页第四十一页，共63页。SMARTSTEP

17、2系列(xli)R7D-BP第41页/共63页第四十二页，共63页。特点特点特点特点(tdi(tdi n)n)n n小型化（小型化（35*14035*140）n n刚度较低但也能实现抑制加减刚度较低但也能实现抑制加减(ji jin)(ji jin)时的晃时的晃动动n n通过共振抑制实现高速定位通过共振抑制实现高速定位n n除以往的除以往的CW/CCW(2CW/CCW(2脉冲输入方式脉冲输入方式)、SIGN/PULS(1SIGN/PULS(1脉脉冲输入方式冲输入方式)外，还可对应外，还可对应9090度微分相位输入。度微分相位输入。n n丰富的脉冲设定功能（指令脉冲设定、电子齿轮、丰富的脉冲设定功

18、能（指令脉冲设定、电子齿轮、编码器分频）编码器分频）n n内部速度设定，便捷的进行速度控制内部速度设定，便捷的进行速度控制n n编码器分频输出编码器分频输出第42页/共63页第四十三页，共63页。第43页/共63页第四十四页，共63页。第44页/共63页第四十五页，共63页。第45页/共63页第四十六页，共63页。第46页/共63页第四十七页，共63页。第47页/共63页第四十八页，共63页。电机(dinj)与驱动器组合第48页/共63页第四十九页，共63页。第49页/共63页第五十页，共63页。第50页/共63页第五十一页，共63页。第51页/共63页第五十二页，共63页。伺服系统的选型步骤

19、伺服系统的选型步骤伺服系统的选型步骤伺服系统的选型步骤(bzhu)(bzhu)1 1）伺服电机的选择；）伺服电机的选择；a a、考虑因素：负载机构，动作模式，负载速度，定位精度，使、考虑因素：负载机构，动作模式，负载速度，定位精度，使用环境。用环境。b b、电机参数：电机容量（、电机参数：电机容量（W W），电机额定转速（），电机额定转速（rpmrpm）,额定扭矩额定扭矩及最大扭矩（及最大扭矩（N m)N m)，转子，转子(zhun z)(zhun z)惯量（惯量（），是否需要刹），是否需要刹车，体积、质量、尺寸车，体积、质量、尺寸2 2）伺服驱动器的选择：）伺服驱动器的选择：根据所选的伺服电

20、机选择对应的伺服驱动器根据所选的伺服电机选择对应的伺服驱动器第52页/共63页第五十三页，共63页。常见故障及处理常见故障及处理(chl)报警显示报警显示异常内容异常内容发生异常时的状况发生异常时的状况原因原因对策对策1616过载过载伺服机构伺服机构ONON时发生时发生电机配线异常（配线不良、电机配线异常（配线不良、接线不良）接线不良）请对电机动力电缆正确配请对电机动力电缆正确配线线电磁制动器已设定电磁制动器已设定释放制动器释放制动器伺服驱动器发生故障伺服驱动器发生故障更换驱动器更换驱动器运行过程中发生运行过程中发生实效转矩超过额定转矩实效转矩超过额定转矩重新研究负载条件、运行重新研究负载条件

21、、运行条件条件启动转矩超过最大转矩启动转矩超过最大转矩重新研究电机容量重新研究电机容量增益调整不良引起的异常声增益调整不良引起的异常声音、振荡、振动等音、振荡、振动等正确调整增益正确调整增益伺服驱动器发生故障伺服驱动器发生故障更换驱动器更换驱动器2121检测出编码器检测出编码器断线断线运行过程中发生运行过程中发生编码器断线编码器断线修复断线部位修复断线部位连接器接触不良连接器接触不良正确配线正确配线编码器误配线编码器误配线正确配线正确配线编码器破损编码器破损更换电机更换电机伺服驱动器发生故障伺服驱动器发生故障更换驱动器更换驱动器机械性锁定机械性锁定若机械性被锁定，则请进若机械性被锁定，则请进行

22、修正行修正第53页/共63页第五十四页，共63页。报警显示报警显示异常内容异常内容发生异常时的状况发生异常时的状况原因原因对策对策2323编码器数据异编码器数据异常常接通电源时发生或运行过接通电源时发生或运行过程中发生程中发生编码器信号线误配线编码器信号线误配线正确配线正确配线编码器线被干扰，发生误动作编码器线被干扰，发生误动作对编码器配线实施防干扰措对编码器配线实施防干扰措施施编码器电源电压降低编码器电源电压降低(尤其是尤其是电缆长度较长时电缆长度较长时)确保编码器电压确保编码器电压2424偏差计数器溢偏差计数器溢出出即使输入指令脉冲，电机即使输入指令脉冲，电机也不旋转时发生也不旋转时发生电

23、机动力线、编码器线误配线电机动力线、编码器线误配线正确配线正确配线机械性锁定机械性锁定若机械性被锁定，则请进行若机械性被锁定，则请进行修修释放电磁制动器释放电磁制动器控制基板异常控制基板异常更换驱动器更换驱动器高速旋转时发生高速旋转时发生电机动力线、编码器线误配线电机动力线、编码器线误配线正确配线正确配线若输入较长指令脉冲则发若输入较长指令脉冲则发生生增益调整不充分增益调整不充分调整增益调整增益加减速过于猛烈加减速过于猛烈延长加减速时间延长加减速时间负载过大负载过大减轻负载减轻负载重新选定电机重新选定电机运行过程中发生运行过程中发生超过偏差计数器溢出水平的设超过偏差计数器溢出水平的设定值定值增

24、大增大Pn70Pn70的设定值的设定值减慢旋转速度减慢旋转速度减轻负载减轻负载延长加减速时间延长加减速时间3838驱动禁止输入驱动禁止输入异常异常伺服机构开启时发生或运伺服机构开启时发生或运行中发生行中发生正转则驱动静止（正转则驱动静止（POTPOT）输入）输入和反转则驱动静止（和反转则驱动静止（NOT)NOT)输入输入被同时关闭被同时关闭正确配线正确配线更换限位传感器更换限位传感器确认所输入的控制用电源是确认所输入的控制用电源是否正确否正确确认驱动禁止输入选择确认驱动禁止输入选择（Pn04)Pn04)的设定是否正确的设定是否正确第54页/共63页第五十五页，共63页。伺服应用(yngyng)第55页/共63页第五十六页，共63页。机械手第56页/共63页第五十七页，共63页。数控机床(sh kn j chun)常见(chn jin)的有三、四和五个轴第57页/共63页第五十八页，共63页。数控火焰(huyn)切割机第58页/共63页第五十九页，共63页。注塑机 根据压力值的变化而提供相应的扭矩而实现(shxin)控制第59页/共63页第六十页，共63页。雕刻机第60页/共63页第六十一页，共63页。印刷机用于张力(zhngl)控制第61页/共63页第六十二页，共63页。第62页/共63页第六十三页，共63页。