歐姆龍伺服驅(qū)動(dòng)培訓(xùn)第1頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一伺服一詞的來源

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(gè)得心應(yīng)手的馴服工具，服從控制信號的要求而動(dòng)作。在信號來到之前，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)；信號來到之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)信號消失，轉(zhuǎn)子能及時(shí)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，2023年，2月20日，星期一

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，2023年，2月20日，星期一伺服系統(tǒng)介紹概念：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(dòng)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，2023年，2月20日，星期一

伺服電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器伺服驅(qū)動(dòng)器第5頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一控制裝置：CP1H,NC,NCF,MCH,FQM1（主要以CP1H,NC,MCH為主）第6頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一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MECHATROLINKMCH:CJ、CS系列的運(yùn)動(dòng)控制單元MECHATROLINKFQM1:運(yùn)動(dòng)控制模塊FQM1-MMP21（脈沖串、模擬指令）第7頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一Mechatrolink是一個(gè)用在工業(yè)自動(dòng)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(shí)的通訊協(xié)定架構(gòu)，最快速度為10Mbit/s，最多允許30個(gè)從站。MECHATROLINK-III—定義傳送接口為以太網(wǎng)時(shí)的通訊協(xié)定架構(gòu)，最快速度為100Mbit/s，最多允許62個(gè)從站。第8頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一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(dòng)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，2023年，2月20日，星期一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(dòng)速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)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，2023年，2月20日，星期一扭矩控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)5Nm的話，當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時(shí)電機(jī)軸輸出為2.5Nm，如果電機(jī)的負(fù)載低于2.5Nm時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，外部負(fù)載等于2.5Nm是電機(jī)不轉(zhuǎn)，大于2.5Nm時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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，2023年，2月20日，星期一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(dòng)速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)控制時(shí)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(shí)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(dòng)過程中的誤差，增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。第12頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一伺服驅(qū)動(dòng)與變頻器的關(guān)系兩者都是用來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的，但是變頻器重在調(diào)速，而伺服驅(qū)動(dòng)重在位置控制。變頻器是將工頻的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(dòng)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(dòng)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，2023年，2月20日，星期一二、伺服系統(tǒng)的選型概況OMNUCG5系列OMNUCG系列SMARTSTEP2系列R7D-BP第14頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一伺服電機(jī)種類第15頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第16頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一驅(qū)動(dòng)器種類第17頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第18頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一OMNUCG5系列第19頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一G5系列OMNUCG5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50W～5kW、輸入電源100V～400V，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(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)諧功能與自適應(yīng)濾波器功能，也可自動(dòng)進(jìn)行復(fù)雜的增益調(diào)整。此外，也可對用于減少動(dòng)作中機(jī)械共振的陷波濾波器進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定，從而可減少機(jī)械振動(dòng)。另外，本伺服電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器配備抑振控制功能，負(fù)載剛性低、會振動(dòng)的機(jī)構(gòu)也可穩(wěn)定停止。第20頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第21頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一R88M-KP第22頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一R88D-KT第23頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一G5系類電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器組合第24頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第26頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一G5系列驅(qū)動(dòng)器-R88D-KN第27頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第28頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第29頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第30頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第31頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一OMNUCG系列第32頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一G系列OMNUCG系列是針對位置控制、速度控制、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(shí)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(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整功能及適應(yīng)濾波器功能，并可自動(dòng)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(dòng)設(shè)定以實(shí)現(xiàn)降低機(jī)械的振動(dòng)。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(dòng)結(jié)構(gòu)也可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的停止性能。第33頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第34頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一R88M-GP第35頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第36頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第37頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第38頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第39頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一GP系類伺服驅(qū)動(dòng)和電機(jī)組合第40頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第41頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第42頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一SMARTSTEP2系列R7D-BP第43頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一特點(diǎn)小型化（35*140）剛度較低但也能實(shí)現(xiàn)抑制加減時(shí)的晃動(dòng)通過共振抑制實(shí)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，2023年，2月20日，星期一第45頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第46頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第47頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第48頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第49頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器組合第50頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第51頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第52頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第53頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一伺服系統(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(dòng)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（Nm)，轉(zhuǎn)子慣量（），是否需要?jiǎng)x車，體積、質(zhì)量、尺寸2）伺服驅(qū)動(dòng)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(dòng)器第54頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一常見故障及處理報(bào)警顯示異常內(nèi)容發(fā)生異常時(shí)的狀況原因?qū)Σ?6過載伺服機(jī)構(gòu)ON時(shí)發(fā)生電機(jī)配線異常（配線不良、接線不良）請對電機(jī)動(dòng)力電纜正確配線電磁制動(dòng)器已設(shè)定釋放制動(dòng)器伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障更換驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行過程中發(fā)生實(shí)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(dòng)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(dòng)等正確調(diào)整增益伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障更換驅(qū)動(dòng)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正確配線編碼器破損更換電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障更換驅(qū)動(dòng)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，2023年，2月20日，星期一報(bào)警顯示異常內(nèi)容發(fā)生異常時(shí)的狀況原因?qū)Σ?3編碼器數(shù)據(jù)異常接通電源時(shí)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(dòng)作對編碼器配線實(shí)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(shí))確保編碼器電壓24偏差計(jì)數(shù)器溢出即使輸入指令脈沖，電機(jī)也不旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生電機(jī)動(dòng)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(dòng)器控制基板異常更換驅(qū)動(dòng)器高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生電機(jī)動(dòng)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(shí)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(jì)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(shí)間38驅(qū)動(dòng)禁止輸入異常伺服機(jī)構(gòu)開啟時(shí)發(fā)生或運(yùn)行中發(fā)生正轉(zhuǎn)則驅(qū)動(dòng)靜止（POT）輸入和反轉(zhuǎn)則驅(qū)動(dòng)靜止（NOT)輸入被同時(shí)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(dòng)禁止輸入選擇（Pn04)的設(shè)定是否正確第56頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一伺服應(yīng)用第57頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一機(jī)械手