SDA伺服驱动器说明书V.docx

SDA伺服驱动器说明书V.docx

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SDA伺服驱动器说明书V

1.產品檢查與型號說明1

1.1概要1

1.2產品檢查1

1.3伺服驅動器外觀及面板說明6

1.4伺服驅動器操作模式簡介7

1.5斷路器與保險絲建議規格表7

2.安裝8

2.1.注意事項與保存方式8

2.2.安裝環境條件8

2.3.安裝方向與間隔8

3.配線與信號11

3.1.主迴路電源與週邊裝置連接11

週邊裝置接線圖-1KW以下11

週邊裝置接線圖-1.5KW以上12

驅動器的連接器與端子說明13

電源接線法14

馬達U、V、W引出線的連接頭規格15

編碼器引出線連接頭規格17

線材的選擇19

3.2.伺服系統機能方塊圖20

3.3.CN1I/O信號接線與說明22

CN1端子配置圖22

CN1端子信號說明24

介面接線圖33

使用者指定DI與DO信號38

3.4.CN2編碼器信號接線與說明39

3.5.CN3通訊埠信號接線與說明41

3.6.CN4USB通訊埠42

3.7.標準接線方式43

位置控制（PrMode）接線圖43

位置控制（PtMode）接線圖44

速度控制（SMode）接線圖45

轉矩控制（TMode）接線圖46

1PG接線圖47

10PG接線圖48

10GM接線圖49

20GM接線圖50

FX3U接線圖51

QD75接線圖52

4.1.面板各部名稱53

4.2.顯示的流程54

4.3.狀態顯示55

4.4.異警模式58

4.5.診斷模式59

外部I/O信號表示60

JOG運轉62

測試定位運轉64

類比輸入自動Offset65

慣量估測分析運轉66

4.6.參數模式67

5.運轉操作69

5.1.運轉前的檢查事項69

5.2.空載測試70

空載JOG測試70

空載的定位測試72

5.3.調機步驟73

調機的方法與種類73

自動調機模式75

手動調機模式79

5.4.位置模式參數設定與運轉81

5.5.速度模式參數設定與運轉83

5.6.轉矩模式參數設定與運轉85

6.控制機能87

6.1.控制模式選擇87

6.2.轉矩控制模式88

類比轉矩命令比例器88

類比轉矩命令偏移調整89

轉矩命令的平滑處理90

轉矩模式的轉矩限制90

轉矩模式的速度限制91

6.3.速度控制模式93

選擇速度命令94

類比速度命令比例器94

速度命令的平滑處理95

速度模式的轉矩限制97

速度迴路增益調整99

共振抑制濾波器101

增益切換機能103

6.4.位置控制模式107

外部脈波命令（PtCommand）107

內部位置命令（PrCommand）109

位置命令的平滑處理110

電子齒輪比112

位置迴路的轉矩限制114

位置迴路增益114

6.5.混合控制模式115

位置/速度混合模式116

速度/轉矩混合模式117

轉矩/位置混合模式117

6.6.其他機能119

類比監視功能121

電磁煞車使用方法124

7.參數設定125

7.1.參數定義125

7.2.參數一覽表126

7.3.參數群組說明141

8.通訊機能173

8.1.通訊硬體介面與接線173

8.2.通訊設定參數176

8.3.MODBUS通訊協定177

A.ASCII模式177

B.RTU模式182

C.逾時動作187

D.重試動作187

8.4.通訊參數的寫入與讀出188

9.基本檢查與保養195

9.1.基本檢查195

9.2.保養195

9.3.零件使用壽命195

10.異警故障排除196

10.1.異警一覽與解除方法196

10.2.異警原因與處置197

11.1.伺服驅動器標準規格203

11.2.驅動器外型尺寸205

11.3.低慣量伺服馬達標準規格SMA－LR30A系列208

11.4.中慣量伺服馬達標準規格SMA－MR20A系列209

11.5.低慣量伺服馬達外型尺寸210

11.6.低慣量伺服馬達輸出軸的容許荷重211

11.7.中慣量伺服馬達外型尺寸212

11.8.中慣量伺服馬達輸出軸的容許荷重214

11.9.軸精度215

11.10.電磁相容濾波器（EMCFilter）216

12.特性217

12.1.低慣量轉矩特性217

12.2.中慣量轉矩特性218

12.3.過負載保護特性220

13.產品應用範例222

13.1.內部定位模式定位範例222

13.2.原點復歸225

附錄B通訊位址表238

附錄C說明書版本240

1.產品檢查與型號說明

1.1概要

士林泛用型AC伺服之控制模式分為單一模式與混合模式兩種，單一模式包含下列四種模式：

位置模式（端子輸入）、位置模式（內部暫存器）、速度模式、轉矩模式，混合模式則有以下五種模式：

位置模式（端子輸入）／速度模式、位置模式（端子輸入）／轉矩模式、位置模式（內部暫存器）／速度模式、位置模式（內部暫存器）／轉矩模式、速度模式／轉矩模式。

因此在一般機械產業的高精度定位、平滑之速度控制場所、工作母機與張力控制之場所，均可適用之。

士林伺服於通訊上不僅擁有RS-232與RS-485之串列通訊功能，並且配置了通訊市面上最方便之USB通訊機能，使用安裝有士林通訊軟體之電腦可迅速做參數設定、測試運轉、狀態監控以及控制增益的調整。

士林伺服也具備了自動調諧功能，伺服Gain可配合機械做自動調整之功能。

而於編碼器方面，士林伺服之編碼器之解析度為2500pulse/rev之編碼器（四倍解碼後為10000pulse/rev），可做高精度之控制。

1.2產品檢查

為了防止產品於運送上或人為之疏忽，請詳細檢查下列項目：

♦是否於馬達與控制器上有未鎖緊之螺絲或鬆脫之螺絲

♦檢查馬達與驅動器上的銘牌上之產品型號，判斷是否是原先欲購買之伺服產品，關於型號可參閱下節所列之型號對照表

♦檢查馬達與驅動器是否於外觀上有任何損壞或刮傷

♦徒手旋轉馬達轉軸，若運轉平順，代表馬達轉軸並無異常。

若馬達為附有電磁煞車的馬達，則無法用手平滑轉動馬達轉軸。

如有上述任一情形發生，請與代理商聯絡以獲得妥善的解決。

完整的原廠配置之伺服組件應包括：

（1）伺服驅動器及伺服馬達。

（2）一條UVW馬達動力線，一端UVW三條線插至驅動器之UVW母座，另一端接至馬達上之UVW母座，綠色接地線鎖至驅動器之接地處。

（選購品）

（3）一條編碼器控制訊號線，一端接至控制器之CN2，一端接至馬達的編碼器母座。

（4）通訊之RS232線，一端接至驅動器之CN3，另一端接至電腦之COMPORT。

（選購品）

（5）通訊之USB線，一端接至驅動器之CN4，另一端接至電腦之USBPORT。

（選購品）

（6）CN1使用之50PIN接頭。

（7）5PIN快速接頭端子-1KW以下伺服（R、S、T、L1、L2）。

（8）3PIN快速接頭端子-1KW以下伺服（P、D、C）。

（9）5PIN快速接頭端子-1.5KW以上伺服（P、N、R、S、T）。

（10）5PIN快速接頭端子-1.5KW以上伺服（P、D、C、L1、L2）。

（11）3PIN快速接頭端子（U、V、W）。

（12）一本安裝手冊。

（13）士林伺服使用手冊，可上網下載電子檔。

產品型號對照

士林伺服馬達型名編碼規則

（1）編碼方法

　　　　Ｓ　Ｍ　A─□　○○○　Ｒ△△　A　□　□

　　　　└┬┘│　│　└┬┘　└┬┘　│　│　└──　軸形式

　　　　　│　│　│　　│　　　│　　│　└────　煞車與油封

　　　　　│　│　│　　│　　　│　　└──────　編碼器解析度

　　　　　│　　│　│　　│　　　└─────────　額定轉速

　　　　　│　　│　│　　└─────────────　馬達容量

　　　　　│　　│　└────────────────　慣量分類

　　　　　│　　└──────────────────　機種代碼

　　　　　└─────────────────────　伺服馬達代碼

（2）各代碼項目說明

（1）伺服馬達代碼：

以SM代表伺服馬達

（2）機種代碼：

A。

（3）慣量分類：

依馬達慣量與框架大小區分代碼如下：

代號

類別

L

低慣量

M

中慣量

（4）馬達容量：

馬達輸出功率。

將馬達輸出功率乘1/10後以三碼的數字表示；

（5）1000Ｗ以上機種，第三碼則以英文字母K代表1000Ｗ。

　　　　例：

020表示200W；

　　　　　　　150表示1500W

350表示3500W

　　　　　　　…依此類推。

（6）額定轉速：

馬達的額定輸出轉速。

以三碼表示；第一碼以R表示，第二碼為20表示2000rpm，30表示3000rpm。

　　　　　例：

R20：

表示馬達額定轉速為2000rpm；

　　　　　　　R30：

表示馬達額定轉速為3000rpm　　　　　　　

（7）編碼器解析度：

編碼器解析度，以英文字母大寫A表示，士林伺服馬達編碼器解析度為增量型2500ppr。

（8）煞車與油封：

馬達是否附煞車與油封，依下列代碼表示之：

代碼

項目

A

B

C

D

煞車

無

有

無

有

油封

無

無

有

有

（9）軸形式：

說明馬達軸的形狀，以K代表附鍵槽，沒有標記代表無鍵槽。

（3）編碼範例：

例

（1）：

200W馬達，低慣量，額定轉速3000rpm，無煞車、無油封、軸無鍵槽，則型號如下：

SMA－L020R30AA

例

（2）：

1500W馬達，中慣量，2000rpm，有煞車、無油封、軸有鍵槽，則型號如下：

SMA－M150R20ABK

伺服驅動器型名編碼規則

（1）編碼方法

　　Ｓ　Ｄ　A　─○　○　○　△　△　

　　　　└┬┘│　　└─┬─┘　└┬┘

　　　　　│　│　　　　│　　　　└───────　電源形式

　　　　　│　│　　　　└────────────　對應馬達容量

　　　　　│　└─────────────────　機種代碼

　　　　　└─────────────────────驅動器代碼

（2）各代碼項目說明

（1）驅動器代碼：

以SD代表伺服驅動器。

（2）機種代碼：

A。

（3）對應容量：

馬達輸出功率。

將馬達輸出功率乘1/10後以三碼數字表示，

（4）　　　　1000W以上機種，第三碼則以英文字母K代表1000W，

　　　　　例：

020表示200W；

　　　　　　　150表式1500W；

　　　　　　　350表示3500W；

　　　　　　　…依此類推。

（5）電源規格：

輸入電源規格。

A2：

三相，220V

（3）範例說明：

　　例

（1）：

200W馬達用驅動器，電源為三相220V，則編碼如下：

SDA－020A2

伺服驅動器與馬達機種名稱對照表

伺服驅動器

對應之伺服馬達

100W

SDA－010A2

SMA－L010R30A□□

200W

SDA－020A2

SMA－L020R30A□□

400W

SDA－040A2

SMA－L040R30A□□

500W

SDA－050A2

SMA－M050R20A□□

750W

SDA－075A2

SMA－L075R30A□□

1000W

SDA－100A2

SMA－M100R20A□□

1500W

SDA－150A2

SMA－M150R20A□□

2000W

SDA－200A2

SMA－M200R20A□□

3500W

SDA－350A2

SMA－M350R20A□□

1.3伺服驅動器外觀及面板說明

1.4伺服驅動器操作模式簡介

士林驅動器提供多種操作模式，可供使用者選擇，詳細如下表：

模式名稱

模式代號

說明

單一模式

位置模式

（端子輸入）

Pt

驅動器接受位置命令，控制馬達至目標位置，位置命令由端子台輸入，信號型態為脈波。

位置模式

（內部暫存器）

Pr

驅動器接受位置命令，控制馬達至目標位置，位置命令由內部暫存器提供（8組暫存器），可利用DI信號選擇暫存器編號。

速度模式

S

驅動器接受速度命令，控制馬達至目標轉速，速度命令可由DI訊號選擇使用類比電壓命令或是內部的速度命令（7組暫存器）。

轉矩模式

T

驅動器接受轉矩命令，控制馬達至目標轉矩，轉矩命令由類比電壓命令來提供。

混合模式

Pt-S

Pt與S可透過DI信號切換。

Pt-T

Pt與T可透過DI信號切換。

Pr-S

Pr與S可透過DI信號切換。

Pr-T

Pr與T可透過DI信號切換。

S-T

S與T可透過DI信號切換。

★模式選擇可由設定參數PA01來完成，參數PA01修改完成後，電源需重新送電，即可更改成功。

★若直接應用於出廠定義腳位，請將參數PA01設定為1XXX。

1.5斷路器與保險絲建議規格表

士林伺服驅動器保險絲與斷路器規格表

驅動器型號

保險絲

斷路器

SDA－010A2

5A

5A

SDA－020A2

5A

5A

SDA－040A2

20A

10A

SDA－050A2

20A

10A

SDA－075A2

20A

10A

SDA－100A2

25A

15A

SDA－150A2

40A

20A

SDA－200A2

60A

30A

SDA－350A2

80A

30A

2.安裝

2.1.注意事項與保存方式

¿請勿安裝於易燃物上或靠近易燃物附近。

¿驅動器與馬達之接線不能拉太緊。

¿不可將驅動器上方放置重物。

¿固定驅動器時要確保每個固定處皆鎖緊。

¿安裝於可承受重量之處。

¿馬達之軸心必需與設備軸心對心。

¿驅動器內不可混入金屬片、螺絲等會導電異物或油等可燃物。

¿若驅動器與馬達連線超過20公尺，請將U、V、W與Encoder連接線加粗。

¿驅動器之排氣孔不可堵住，否則會造成故障。

¿驅動器不可重摔或撞擊。

¿驅動器有損傷時不可強行運轉。

¿驅動器與馬達之保存注意事項請參考11.1節與11.3節。

2.2.安裝環境條件

士林驅動器適用之環境溫度為0℃~55℃。

若環境溫度超過45℃以上時，請將驅動器置於通風良好或是冷氣房中。

長時間的運轉建議在45℃以下的環境溫度，以確保產品的可靠性能。

如果本產品裝在配電箱裡，配電箱的大小及通風條件必須讓所有內部使用的電子裝置沒有過熱的危險。

而且也要注意機器的震動是否會影響配電箱的電子裝置。

此外，使用士林伺服之條件包括下列幾項：

◆無發高熱裝置之場所。

◆無漂浮性的塵埃及金屬微粒之場所。

◆無腐蝕、易燃性之氣、液體之場所。

◆無水滴、蒸氣、灰塵及油性灰塵之場所。

◆無電磁雜訊干擾之場所。

◆堅固無振動之場所。

2.3.安裝方向與間隔

注意事項：

安裝方向必須依規定，否則會造成伺服故障。

為了使冷卻循環效果良好，安裝士林交流伺服驅動器時，其上下左右與相鄰的物品和擋板（牆）必須保持足夠的空間，否則會造成故障原因。

交流伺服驅動器在安裝時其吸、排氣孔不可封住，也不可傾倒放置，否則會造成故障。

安裝示意圖：

為了使散熱風扇能夠有比較低的風阻以有效排出熱量，請使用者遵守一台與多台交流伺服驅

動器的安裝間隔距離建議值（如下圖所示）。

3.配線與信號

本章說明士林伺服驅動器之接線方法與各種信號之定義，以及各種模式下的標準接線圖。

3.1.主迴路電源與週邊裝置連接

3.1.1.週邊裝置接線圖-1KW以下

3.1.2.週邊裝置接線圖-1.5KW以上

&安裝注意事項：

①確認伺服馬達輸出U、V、W端子接線是否正確，接錯馬達可能亂轉或不轉。

②使用外部回生電阻時，需將P、D端開路、外部回生電阻應接於P、C端，若使用內部回生電阻時，則需將P、D端短路且P、C端開路。

接線伺服時請確定回生電阻有接上。

③檢查R、S、T與L1、L2的電源和接線是否正確，接錯短路會導致炸機的可能。

3.1.3.驅動器的連接器與端子說明

名稱

端子代號

說明

主迴路電源輸入端

R、S、T

連接三相交流電

控制板電源輸入端

L1、L2

連接單向交流電

馬達電源輸入端

U、V、W、PE

端子代號

線色

U

紅

V

白

W

黑

PE

綠

回生電阻端子

P、D、C

使用外部電阻

電阻接於P、C端，P、D端開路

使用內部電阻

P、D端短路，P、C端開路

接地端子

連接至電源地端以及馬達地端，即控制器外部綠色螺絲處。

P：

主電路【+】端子

N：

主電路【-】端子

P、N

1.5kW以上之機種可選用煞車制動模組，若選用煞車制動模組時，請將煞車制動模組【+】端連接伺服驅動器【P】端子，煞車制動模組【-】端連接至伺服驅動器【N】端子其煞車制動模組為選用品通常不需連接，若需連接時為伺服馬達作大量負功，所產生龐大回升能量，利用煞車制動模組將回生能量抵消。

I/O連接器

CN1

連接至上位控制器。

編碼器連接器

CN2

連接至馬達編碼器。

RS-232、RS-485連接器

CN3

連接至個人電腦之COMPORT。

USB連接器

CN4

連接至個人電腦之USB插槽。

下列為接線時必須特別注意的事項：

①R、S、T及U、V、W這六條大電力線不要與其他信號線靠近，儘可能間隔30公分以上。

②當電源切斷時，因為驅動器內部大電容含有大量的電荷，請不要接觸R、S、T及U、V、W這六條大電力線。

請等待充電燈熄滅時，方可接觸。

③如果編碼器連線需要加長時，請使用雙絞並附隔離接地之信號線。

請不要超過20公尺（65.62英呎），如果要超過20公尺，請使用線徑大一倍的信號線，以確保信號不會衰減太多。

3.1.4.電源接線法

士林伺服驅動器電源接線為三相電源，圖中，PowerON為a接點，OFF與AlarmProcessing為b接點。

1MC/a為自保持電源，1MC為電磁接觸器。

★注意：

1.5kW以上的驅動器P、N端子不可接地。

3.1.5.馬達U、V、W引出線的連接頭規格

士林低慣量馬達端之U、V、W接線之接頭規格（母接頭）：

驅動器容量

馬達型號

帶煞車不帶煞車

100W

SMA－L010R30A□□

200W

SMA－L020R30A□□

400W

SMA－L040R30A□□

750W

SMA－L075R30A□□

下表說明低慣量馬達UVW引出線接頭之信號表示：

PIN

信號

線色

1

U

紅

2

V

白

3

W

黑

4

PE

綠/黃（綠色為底）

5

NC

黑

（有電磁煞車之馬達使用）

6

NC

黑

（有電磁煞車之馬達使用）

★注意：

上方之配線為馬達本身連出之接頭。

士林中慣量馬達端之U、V、W接頭規格（公接頭）：

驅動器容量

馬達型號

500W

SMA－M050R20A□□

1KW

SMA－M100R20A□□

1.5KW

SMA－M150R20A□□

驅動器容量

馬達型號

2KW

SMA－M200R20A□□

3.5KW

SMA－M350R20A□□

下表說明中慣量馬達UVW引出線接頭之信號表示：

PIN

信號

A

NC

B

U

C

V

D

W

E

PE

F

NC

（有電磁煞車之馬達使用）

G

NC

（有電磁煞車之馬達使用）

H

NC

★注意：

上方之配線為馬達本身連出之接頭。

★其中□□代表意義請參考P2

3.1.6.編碼器引出線連接頭規格

士林低慣量伺服之編碼器接線之接頭如下：

馬達端：

母接頭

下圖之接頭適用之士林伺服驅動器容量見下表：

驅動器容量

馬達型號

100W

SMA－L010R30A□□

200W

SMA－L020R30A□□

400W

SMA－L040R30A□□

750W

SMA－L075R30A□□

PinNo.

線色

信號內容

1

藍

A

2

綠

B

3

黃

Z

4

藍黑

/A

5

綠黑

/B

6

黃黑

/Z

7

紅

5V

8

黑

GND

9

NC

SHELD

★注意：

上方之配線為馬達本身連出之接頭。

★其中□□代表意義請參考P2

驅動端：

9PIN母接頭

　腳位

1

2

3

4

5

6

7

8

9

接腳名稱

NC

/Z

/B

/A

5V

Z

B

A

GND

士林中慣量伺服之編碼器接線之接頭如下：

馬達端：

公接頭

上圖之軍規接頭適用之士林伺服驅動器容量見下表：

驅動器容量

馬達型號

500W

SMA－M050R20A□□

1KW

SMA－M100R20A□□

1.5KW

SMA－M150R20A□□

2KW

SMA－M200R20A□□

3.5KW

SMA－M350R20A□□

腳位

A

B

D

E

G

H

S

P

L

接腳名稱

A

/A

B

/B

Z

/Z

5V

GND

SHIELD

★注意：

上方之配線為馬達本身連出之接頭。

驅動端：

9PIN母接頭

　腳位

1

2

3

4

5

6

7

8

9

接腳名稱

NC

/Z

/B

/A

5V

Z

B

A

GND

3.1.7.線材的選擇

使用者在操作士林驅動器時，若需自行配線，可依以下建議進行配線。

驅動器型號

馬達型號

電源相關配線（AWG）

U、V、W

R、S、T

L1、L2

P、D、C

SDA－010A2

SMA－L010R30A□□

AWG14

AWG14

AWG16

AWG14

SDA－020A2

SMA－L020R30A□□

AWG14

AWG14

AWG16

AWG14

SDA－040A2

SMA－L040R30A□□

AWG14

AWG14

AWG16

AWG14

SDA－050A2

SMA－M050R20A□□

AWG14

AWG14

AWG16

AWG14

SDA－075A2

SMA－L075R30A□□

AWG14

AWG14

AWG16

AWG14

SDA－100A2

SMA－M100