低压直流伺服驱动器用户手册.docx

资源描述

低压直流伺服驱动器用户手册.docx

《低压直流伺服驱动器用户手册.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低压直流伺服驱动器用户手册.docx（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

低压直流伺服驱动器用户手册.docx

低压直流伺服驱动器用户手册

低压直流伺服驱动器

用户手册

【使用前请仔细阅读本手册，以免损坏驱动器】

目录1

前言2

安全注意事项3

概述5

一.基本特性5

二.适用领域5

三.技术指标5

四.接口定义6

4.1电源/电机接口6

4.2编码器接口7

4.3通讯接口7

4.4报警信息查询7

4.5控制接口8

五.控制方式9

5.1基本控制9

5.2RS232通讯控制9

5.3CAN通讯控制14

5.4CAN通讯控制应用说明21

5.5CAN通讯控制应用实例22

5.6RS485通讯控制25

5.7RS485通讯控制实例28

5.8IDS-C调试软件设置实例32

6.控制信号典型接线33

7.外形安装尺寸34

前言

本手册阐述了交流伺服驱动器（5W～750W范围）的安装、调试、维护、运行等方面。

使用前，请认真阅读本手册，熟知本产品的安全注意事项。

本手册，因产品改进、规格、版本变更等原因，将会适时改动，本公司将不另行通知。

在使用本公司产品时如有任何疑问，请查阅相关说明书或致电联系本公司技术服务部，我们会在最短的时间内满足您的要求。

符号与警示标志：

危险：

表示该操作错误可能危及人身安全！

注意：

表示该操作错误可能导致设备损坏！

安全注意事项

开箱检查

缺少零部件和受损的控制器，切勿安装；

伺服驱动器必须与之匹配的伺服电机配套使用。

安装

安装在不易燃烧的金属架上，防止尘埃、腐蚀性气体、导电物体、液体及易燃物侵入，并保持良好的散热条件；

安装时，一定拧紧驱动器的安装螺钉，伺服驱动器和伺服电机应避免震动，禁止承受冲击。

接线

请由专业电气工程人员进行接线作业；

接线前，请确认输入电源是在切断状态，接线和检查必须在电源切断且驱动器指示灯熄灭后进行，防止电击；

对驱动器的接线端子进行插拔时，请确保在驱动器指示灯熄灭后再进行；

接地端子PE须通过驱动器左边镙钉可靠接地；

请在控制器外部设置急停电路；

请勿将电源输入线接到输出U、V、W端子上；

请用合适力矩紧固输出端子。

通电

请确认主回路输入电源与驱动器的额定工作电压是否一致；

请勿对驱动器随意进行耐高压与绝缘性能试验；

请勿将电磁接触器、电磁开关接到输出回路。

运行

驱动器接通电源后，请勿直接接触输出端子；

系统运行后驱动器和电机有可能有较高温升，请勿随意触摸；

请对输入输出信号进行确认，确保安全作业；

确认运行信号被切断后，才可报警复位。

在运行信号状态下进行报警复位，会导致驱动器突然再起动；

请勿随意变更驱动器的参数设定，参数修改需在待机条件下进行。

保养与检查

请勿直接触摸控制器端子，有的端子上有高电压，非常危险；

通电前，务必安装好外罩；拆卸外罩时，一定要先切断电源；

接线前，请确认输入电源是否处于关断状态；

切断主回路输入电源，确认驱动器的指示灯已完全熄灭后，才可以进行检查、保养；

请指定的专业电气工程人员进行检查和保养作业；

通电中，请勿进行接线和拆装端子等作业。

驱动器的主控制板上有集成电路，检查时请充分注意，以免静电感应造成损坏。

概述

IDS830低压直流伺服采用高性能处理器研发，为用户提供一种高性价比伺服控制解决方案，在确保稳定可靠的前提下，追求最贴近应用的功能和性能。

相较于步进产品，噪声低、发热小、转速高、恒力矩输出、不丢步；相较于步进伺服产品，完全摒弃了步进产品的先天劣势，功能、性能和可靠性均更优；相较于国外知名高压伺服，性能接近、价格低廉、易于使用。

一、基本特性

工作电压：

24-60VDC；

输出电流：

峰值30A；

额定转速：

3000RPM，支持最高8000RPM；

适配电机：

5W-750W低压伺服电机、加装编码器的直流无刷电机或空心杯电机；

控制方式：

外部脉冲、CAN总线、RS485总线、RS232通讯控制等，支持位置、速度和力矩模式；

参数调测：

采用RS232通讯，PC调试软件或手持调试器，可备份和导入参数；

异常保护：

具备欠压、过压、过载、过流、位置偏差过大、编码器异常等保护，报警开集输出。

二、适用领域

各类电子加工设备、流水线料件传送装置、医疗设备、仪器仪表、精密测试设备、通道闸门控制、直角坐标机器人、伺服定长定位、车库阻拦控制、设备上下料装置、设备辅助运动装置、抓取及搬运机械装置、喷绘机、写真机、家庭及办公自动化装置等。

三、技术指标

采用FOC磁场定向控制技术和SVPWM空间矢量调制算法，可便捷修改电机参数适配各种不同规格的电机，内置电子齿轮，图形化的调试和监测软件，可根据用户需要进行功能定制，可集成简单的控制功能。

重复跟踪误差：

1pulse；

速度控制精度：

2RPM；

接收频率范围：

600KHZ；

最高转速支持：

8000RPM；

最低转速支持：

1RPM；

定位精度支持：

1/4000,1/5000,1/10000；

最高空载加速：

200RPM/ms；

适配电机：

24V/36V/48V低压伺服电机、加装编码器的直流无刷电机或空心杯电机。

四、接口定义

图4-1

4.1电源/电机接口

序号

标示

名称

备注

CN1

GND

输入电源-

直流24V-80V

VDC

输入电源+

电机动力线U相

必须按标示与电机一一相连

电机动力线V相

电机动力线W相

〨

电机接地线

CN5

制动电阻

外接制动电阻，能耗泄放

（电阻规格按厂家建议选择）

表4-1

4.2编码器接口CN2

序号

标示

名称

序号

标示

名称

GND

输出电源地

B+

编码器B相正输入

VCC

输出电源+5V

A+

编码器A相正输入

W+

编码器W相正输入

Z-

编码器Z相负输入

V+

编码器V相正输入

B-

编码器B相负输入

U+

编码器U相正输入

A-

编码器A相负输入

Z+

编码器Z相正输入

表4-2

4.3通讯接口

RS232接口：

网口序号

DB9序号

备注

3-RXD

外接电脑串口TXD

4-TXD

外接电脑串口RXD

6-GND

信号地

5-5V

驱动器外供+5V输出，最大100mA

表4-3-1

总线接口（引脚序号按贴膜文字方向1-8）：

序号

名称

备注

CAN_H

CAN总线H

CAN_L

CAN总线L

RS485B

485总线B

RS485A

485总线A

表4-3-2

4.4报警信息及拨码开关ID设置查询

故障状态红灯闪烁。

拨码设置从站ID号。

报警状态

故障原因

红灯闪烁次数

欠压

1亮/灭

过压

2亮/灭

过载

3亮/灭

编码器故障

4亮/灭

位置偏差过大

5亮/灭

过流

6亮/灭

SW1

SW2

SW3

0-OFF

1-ON

0-OFF

1-ON

0-OFF

1-ON

0-OFF

1-ON

0-OFF

1-ON

0-OFF

SW全OFF时，ID由软件预设

SW全ON时，电机驱动内部自检

SW0-CAN终端电阻：

ON-120Ω

表4-4

4.5控制接口CN3

序号

配线功能

备注

EX_24V/EX_5V

外接PLC时，为输入输出公共端提供电源。

伺服使能输入

用于伺服电机的使能或禁止。

0V时驱动器将切断电机电源，使电机处于自由状态不响应脉冲。

脉冲指令PULSE+

脉冲信号：

脉冲上升沿有效，高电平时4-5V，低电平时0-0.5V，脉冲宽度应大于1.6us，

脉冲指令PULSE-

方向指令DIR+

方向信号：

DIR+与DIR-之间输入高电平时反转，反之正转。

方向信号应先于脉冲信号至少5us建立，高电平时4-5V，低电平时0-0.5V。

方向指令DIR-

编码器Z开集输出

Z信号输出

伺服报警输出

报警输出

EX_GND/0V

外部电源0V/GND

寻找Z原点输入

寻找Z命令输入

定位完成输出

电机到位输出

编码器Z开集输出

Z信号输出

编码器A+输出

反馈输出

编码器A-输出

反馈输出

编码器B+输出

反馈输出

编码器B-输出

反馈输出

表4-6

注意：

单端24V电平时，PLC的24V接1，3和5，脉冲和方向信号串2K电阻分别接4和6，使能信号和找原点信号串电阻分别接控制接口，9脚接0V。

单端5V电平时，控制系统的5V接1，3和5，脉冲和方向信号分别接4和6，使能信号和找原点信号分别接控制接口。

差分脉冲接法时，脉冲方向分别接3、4、5、6。

五、控制方式

5.1基本控制

本驱动器提供位置、速度、扭矩三种基本操作模式。

使用单一控制模式，下面列出所有的操作模式与说明。

控制模式选择

控制来源选择

说明

位置控制模式

外部脉冲输入

驱动器接受位置指令，控制电机至目标位置。

位置指令由端子输入，信号型态为脉冲+方向

PC数字输入

相对位置：

以驱动器使能启动时刻为机械0点，每写入一次PC数字输入值，电机转动目标距离

绝对位置：

以驱动器使能启动时刻为机械0点，每写入一次PC数字输入值，电机以机械0点为参考量，转动到目标位置

外部模拟量输入

外部模拟量输入为0~+5V时，电机以绝对位置模式转动-16384~+16384个脉冲量

速度控制模式

PC数字输入

输入范围：

-10000RPM~+10000RPM

外部模拟量输入

外部模拟量输入为0~+5V时，电机-3000RPM~+3000RPM的速度运行

力矩控制模式

PC数字输入

输入范围为：

-7500~+7500。

对应的输出电流为24A。

输入为正值时对应正转力矩，负值为反转力矩

外部模拟量输入

外部模拟量输入为0~+5V时，对应的数字量力矩范围为：

-16384~+16384。

驱动内部限幅到值最大为7500

表5-1

5.2RS232通讯控制

除了上述的基本控制方式外，驱动器还提供RS232通讯控制方式。

选择通讯控制方式时，无论是选择任何一种控制模式，控制来源一定要选择PC数字输入。

然后根据通讯的格式和驱动器进行数据传送。

以下是通讯控制时的一些具体说明。

功能说明

数据地址（A1）

数据高八位（A2）

数据低八位（A3）

数据校验和（A1+A2+A3）

备注

电机启动

0x00

0x01

写入电机使能

电机停止

0x00

写入电机失能

速度模式选择---PC数字输入

0x02

0x00

0xc4

0xc6

控制模式给定命令来源选择

位置模式选择--外部脉冲输入

0x02

0x00

0xc0

0xc2

控制模式给定命令来源选择

位置模式选择--PC数字输入

0x02

0x00

0xd0

0xd2

控制模式给定命令来源选择

速度比例增益

0x40

_____

取低八位（A1+A2+A3）

调整时建议以厂家默认参数基础上按实际情况修改。

速度积分增益

0x41

_____

取低八位（A1+A2+A3）

速度微分增益

0x42

_____

取低八位（A1+A2+A3）

位置比例增益

0x1a

_____

取低八位（A1+A2+A3）

位置微分增益

0x1b

_____

取低八位（A1+A2+A3）

位置前馈增益

0x1c

_____

取低八位（A1+A2+A3）

最高速度限制

Ox1d

_____

取低八位（A1+A2+A3）

位置模式下有效

速度模式（PC数字输入时有效）---加减速时间设定

0x0a

加速时间

减速时间

取低八位（A1+A2+A3）

表示从0到3000的加速时间。

3000-0的减速时间。

单位:

x100MS

_____

速度模式--PC数字输入--速度给定

0x06

_____

取低八位（A1+A2+A3）

设定的数字量8192对应实际转速3000RPM

位置模式（PC数字输入时有效）---加减速时间设定

0x09

_____

取低八位（A1+A2+A3）

表示从0到3000的加速时间。

3000-0的减速时间。

单位:

x100MS

位置调试模式位置给定高16位--PC--位置

0x50

_____

取低八位（A1+A2+A3）

32位数据输入中的高16位

位置调试模式位置给定低16位--PC--位置

0x05

_____

取低八位（A1+A2+A3）

32位数据输入中的低16位

寻找Z信号机械原点

0x53

0x00

0x53

Z命令输入

位置模式下绝对位置/相对位置切换控制

0x51

0x00

0x52

绝对位置

0x51

0x00

0x01

0x53

相对位置

读监控参数

直接发送0x800x000x80驱动器会返回相应监控信息

故障状态

0x80

0x00

Status_word

取低八位（A1+A2+A3）

Status_word为自定义的参数

Status_ov_i=Status_word^1;过流

Status_ov_u=Status_word^2;过压

Status_err_enc=Status_word^3;编码器故障

Status_ov_t=Status_word^4;位置偏差过大

Status_ov_q=Status_word^5;欠压

Status_ov_load=Status_word^6;过载标志

母线电压

0xe1

_____

取低八位（A1+A2+A3）

（误差2V）

输出电流

0xe2

_____

取低八位（A1+A2+A3）

实际电流要缩小100倍

输出转速

0xe4

_____

取低八位（A1+A2+A3）

返回的数字量8192对应实际转速3000RPM

位置给定高16位

0xe6

_____

取低八位（A1+A2+A3）

位置给定为32位的数据，实际的值请根据高16位和低16位重新组合

位置给定低16位

0xe7

_____

取低八位（A1+A2+A3）

位置反馈高16位

0xe8

_____

取低八位（A1+A2+A3）

位置反馈为32位的数据，实际的值请根据高16位和低16位重新组合

位置反馈低16位

0xe9

_____

取低八位（A1+A2+A3）

表5-2

通讯控制指令详细说明：

（1）控制器接收的数据命令格式为：

地址+数据高八位+数据低八位置+数据校验和（取前三个数据和的低八位值）若上位机按此格式正确发送后，驱动器即时向上位机返回该命令的两个地址，说明驱动器已成功接收命令。

例如：

上位机发送：

0x090x320x320x6d驱动器向上位机返回：

0x090x09这时就说明驱动器已经接收完成。

（注意:

每帧数据指令之间要有1ms以上的延时等待，否则数据容易出错）。

（2）选择为位置调试模式时，由上位机通过串口发送控制指令时。

设定顺序为：

设定驱动器为位置调试模式（发送0x020x000xd00xd2）--→设定位置模式下的速度限幅值--→电机启动（0x000x000x010x01）--→位置给定高16位--→位置给定低16位。

若位置调试模式已经确定和电机已经启动，刚下次发送的时候不用重复发送。

（3）如果驱动器在调试参数的时候，已经设定好所有的参数，如加减速度，控制模式，速度限幅（出厂时已经默认一个合适的值）。

这时候，只须要设定电机启动，再发送位置给定位就可以了。

步骤：

电机启动（0x000x000x010x01）--→位置给定高16位--→位置给定低16位。

（4）位置给定的输入长度为一个32位的数据，在发送的时候须要分解为高16位和低16位发送。

而且16位的数据同时也要再分解为高八位和低八位发送。

其中的数据分拆由文件中的数据格式生成器完成。

用户只要在上面写入要发送的数据，就可以自动分拆成通讯时所要用到的格式。

（5）数据格式生成器的使用。

例如，设定加减速度为50，在16位数据生成框中定入：

地址：

减速度写入50接着显示。

这时数据格式就生成好了0x090x320x320x6d然后上位机只能发送这条命令就可以设定好位置调试模式下的加减速度了。

（6）设定32位位置给定命令。

32位数据对应的是脉冲个数。

例如，在设定电子齿轮中分子分母都是1时。

编码器线数为2500时，电机转动一圈须要的脉冲数为10000。

位置给定写入为10000时，以驱动器启动时刻为机械零点，电机转动一圈。

写入100000时，电机转动10圈。

若再写入0，电机转动到刚启动时的位置。

（7）关于位置模式下，发送位置指令是绝对位置还是相对位置的切换。

发送指令为0X520X000X000X52时，发送位置是绝对位置。

当发送指令为0X520X000X010X53时，位置是相对位置。

（8）位置模式下，输出的电机最高稳定转速限幅值由VLimit决定。

发送指令为（0x1d设定值高8位设定值低8位校验和）其中设定值对应的限幅转速=（须要设定的限幅转速/6000）*16384,得到的数据四舍五入。

例如，电机要3000RPM,设定值就是8192，如果要1RPM，设定值就是3（四舍五入）。

（7）关于寻找机械Z信号原点的问题，在参数配置完成之后，发送找原点操作（0x530x000x000x53）之后。

再发送电机启动（0x000x000x010x01），电机会慢慢转动，直到找到Z信号原点，之后不动。

（9）关于监控命令。

发送监控命令指令为（0x800x000x80）,驱动器收到命令后返回以下几个数据，故障信息，母线电压，输出电流（已经放大100倍，实际显示电流要除100，例如，收到是123，就是1.23A电流），输出转速（输出转速为数字量，换算关系式为:

实际转速=（数字转速/16384）*6000），当前位置给定值高16位，当前位置给定值低16位，当前位置反馈值高16位，当前位置反馈值低16位。

其中的对应关系请参照上表。

返回的格式四个数据一帧。

格式为：

地址数据高八位数据低八位校验和（取低八位）。

5.3CAN通讯控制

现采用自定义CAN总线协议，协议以ID，从机组号，功能码，寄存器数据1地址，数据内容1高8位，数据内容1低8位，寄存器数据2地址，数据内容2高8位，数据内容2低8位，每条指令的数据为2个16位长度的带符号的整型数据，构成一条完整的CAN通讯指令。

具体格式说明如下：

（1）点对点的写数据操作，掉电不保存。

主机发送数据指令，接收正确后，从机返回相应数据指令。

例如，主机发送指令为：

0x050x000x1A0x060x000x080x000x000x01具体对应的指令内容为，对ID号为0x05，组号为0的从机发送了速度指令（0x060x000x08）为8，并启动电机（0x000x000x01）的命令。

其中0x1A是指令的功能码，表示写数据，但不保存数据。

从机接收到数据后数据即时生效。

如果寄存器地址设置为0xFF,从机则自动识别该指令为空指令，不执行任何操作。

如果主机只操作单一寄存器时，另一寄存器地址请设置为0xFF。

发送指令格式如下：

从机ID

数据域

（由上位机预设）

Byte0

Byte1

Byte2

Byte3

Byte4

Byte5

Byte6

Byte7

从机组号

功能码

寄存器1地址

数据高8位

数据低8位

寄存器2地址

数据高8位

数据低8位

（由上位机预设）

0X1A

（详见参数映射表）

——

（参数详见表3）

——

表5-3

接收正确后返回指令格式如下：

从机ID

数据域

（由上位机预设）

Byte0

Byte1

Byte2

Byte3

Byte4

Byte5

Byte6

Byte7

从机组号

功能码

寄存器1地址

数据高8位

数据低8位

寄存器2地址

数据高8位

数据低8位

（由上位机预设）

0X1B

（详见参数映射表）

——

（参数详见表3）

——

表5-4

接收数据出错后返回指令格式如下：

从机ID

数据域

（由上位机预设）

Byte0

Byte1

Byte2

Byte3

Byte4

Byte5

Byte6

Byte7

从机组号

功能码

寄存器1地址

数据高8位

数据低8位

寄存器2地址

数据高8位

数据低8位

（由上位机预设）

0X1C

（详见参数映射表）

——

（参数详见表3）

——

表5-5

（2）点对点的读数据操作，主机发送数据指令，接收正确后，从机返回相应寄存器地址数据内容。

例如，主机发送指令为：

0x050x000x2A0xE80x000x000xE90x000x00具体对应的指令内容为，对ID号为0x05的从机发送读位置反馈高16位指令（0xE80x000x00），位置反馈低16位指令（0xE90x000x00）。

其中0x2A是指令的功能码，表示读数据，从机接收到指令后，把地址相应的数据内容上传，功能码变为0x2B。

如果寄存器地址设置为0xFF,从机则自动识别该指令为空指令，不执行任何操作。

如果主机只操作单一寄存器时，另一寄存器地址请设置为0xFF。

发送指令格式如下：

从机ID

数据域

（由上位机预设）

Byte0

Byte1

Byte2

Byte3

Byte4

Byte5

Byte6

Byte7

从机组号

功能码

寄存器1地址

数据高8位

数据低8位

寄存器2地址

数据高8位

数据低8位

（由上位机预设）

0X2A

（详见参数映射表）

——

（参数详见表3）

——

表5-6

接收正确后返回指令格式如下：

从机ID

数据域

（由上位机预设）

Byte0

Byte1

Byte2

Byte3

Byte4

Byte5

展开阅读全文