日本电产三协Sankyo伺服电机绝对值系统参考

参考资料 S-FLAG 系列 绝对值系统 非常感谢您购买日本电产三协的产品。 本使用说明书记载了使用本产品需要注意的重要事项。 ■ 请在仔细阅读使用说明书的基础上，正确、安全的使用本产品。 ■ 请在使用之前务必阅读「安全注意事项」。 ■ 阅读后请妥善保管本使用说明书。 ■ 为了提高产品的性能，有时会在事先不通知的情况下修改规格。 。 2 Appendix-2 绝对值系统 关于绝对值系统 1 概要.......................................................................... 4 2 适用机型.................................................................... 4 3 设定.......................................................................... 4 3-1 绝对值系统的设定 ............................................................... 4 3-2 RS-485 通信的设定............................................................... 5 4 电池 Box 电缆(选购品)的安装 ........................................ 6 4-1 电池 Box 电缆的安装步骤 ......................................................... 6 4-2 电池的规格 ..................................................................... 7 4-3 电池 Box 电缆连接器 PIN配列 ..................................................... 8 4-4 电池 Box 电缆的配线图 .......................................................... 10 4-5 电池的交换 .................................................................... 11 5 绝对值编码的初始化 ................................................... 12 5-1 使用设定面板初始化（编码器清除）的方法 ........................................ 12 5-2 使用 S-TUNE 实施编码器清除的方法 ............................................... 15 6 绝对值数据的取得方法 ................................................ 18 6-1 关于 RS-485 通信的配线 ......................................................... 18 6-2 关于上位控制装置和伺服驱动器的通信 ............................................ 18 6-3 通信命令的说明 ................................................................ 18 7 关于报警................................................................... 20 ［参考］ 使用 S-TUNE 确认绝对值数据.............................. 21 3 Appendix-2 绝对值系统 图目录 图 1 电池 Box 电缆的安装图 ........................................................... 6 图 2 推荐电池外形图 ................................................................. 7 图 3 选购件电源 Box 的配线图 ........................................................ 10 图 4 设定面板的操作方法 ............................................................ 13 图 5 【参数】界面 参数说明(RS-485 通信的设定) ...................................... 15 图 6 【参数】界面 参数说明(绝对值系统的设定)....................................... 15 图 7 【状态显示】界面 确认报警 .................................................... 16 图 8 【辅助功能】界面 操作方法 .................................................... 17 图 9 在【状态显示】界面确认编码器数据............................................... 21 图 10 在【辅助功能】界面确认编码器数据.............................................. 21 表目录 表 1 电机和驱动器的适用机型 ......................................................... 4 表 2 设定参数项目 ................................................................... 5 表 3 基本规格 (本公司推荐电池) ...................................................... 7 表 4 电池基本规格 ................................................................... 7 表 5 9PIN 连接器（电机侧）的 PIN 配列 ................................................. 8 表 6 连接器型号 ..................................................................... 8 表 7 6PIN 连接器（驱动器侧）的 PIN配列 ............................................... 9 表 8 连接器型号 ..................................................................... 9 表 9 在【状态显示】界面上确认报警 .................................................. 20 表 10 编码器的详细报警 ............................................................. 20 4 Appendix-2 绝对值系统 1 概要 本产品，使用独有的磁性绝对值编码器可以构成绝对值系统。原点复位后，进行一次编码器清除，电源再 起动时不需要再次原点复位。 为构成绝对值系统，需要做以下准备。 ① 使用搭载绝对值编码器的电机和绝对值规格的驱动器。 ② 连接编码器备用电池。 ③ 上位控制装置可以通过 RS-485 通信取得绝对值数据。 2 适用机型 绝对值系统构成时，请使用以下电机和驱动器组合。 表 1 电机和驱动器的适用机型 输出 电机 驱动器 50W M□500□2□A** DA2YZ11 100W M□101□2□A ** DA2Z111 200W M□201□2□A ** DA21211 400W M□401□2□A ** DA22411 750W M□751□2□A ** DA23811 1kW M□102□2□A ** DA24A11 1.5kW M□152□2□A ** DA26B11 2kW M□202□2□A ** DA28C11 3 设定 3-1 绝对值系统的设定 本驱动器作为绝对值系统使用时，必须设定参数。 参数 No.257.0 绝对值系统的选择从“初始值 0(增量式系统)”变更为“1(绝对值系统)”。可以通过设定面 板或者 S-TUNE 设定参数。 操作方法参照「5 绝对值编码器的初始化」的说明。 5 Appendix-2 绝对值系统 3-2 RS-485 通信的设定 为使上位控制装置通过 RS-485 通信取得驱动器的绝对值数据，必须进行参数设定。 参数 No.4.0 通信地址从“初始值 1”变更为所希望的地址编号，设定范围 1～32。参数 No.8.0 上位通信 方式选择从“初始值 0”变更为“1（RS -485 非同期串行通信）”。参数的变更可以通过设定面板或者 S-TUNE 进行。 操作方法参照「5 绝对值编码的初始化」的说明。 表 2 设定参数项目 No. 参数 内容 DC24V 电源 再起动要否 4.0 通信地址 设定驱动器的通信地址。 不使用多站通信时，请设定为“１”。 使用多站通信时，请参照 3 章『3-4 RS-485 通信』。 所有的轴请设定不同的值。 【初期值】 1 【设定范围】 0～32 要 8.0 上位通信方式 选择 选择上位通信方式。 0= 不使用 1= RS-485 非同期串行通信 在连接了 RS-485 信号线，使用 RS-485 非同期串行通信时，选择“1”，不使用时请设定 为“0”。使用 USB 时与此设定无关可以常时通信。 【初期値】 0(不使用) 【设定范围】 0 或 1 要 257.0 绝对值系统的 选择 选择使用绝对值系统。 0 = 增量式系统 1 = 绝对值系统 【初期値】 0 要 6 Appendix-2 绝对值系统 4 电池 Box 电缆(选购品)的安装 4-1 电池 Box 电缆的安装步骤 图 1 电池 Box 电缆的安装图 在连接驱动器和电机的编码器电缆上安装电池 Box。 ① 关闭 AC200V 电源、控制电源(24V)。从电机上取下编码器电缆。 ② 确认连接方向后连接电池 Box。 ③ 按照「5 绝对值编码的初始化」进行操作。 伺服驱动器 电池 Box 伺服电机 6PIN连接器 9PIN连接器 7 Appendix-2 绝对值系统 4-2 电池的规格 本产品绝对值系统使用的电池推荐规格如下。 表 3 基本规格 (本公司推荐电池) 注 1) 1 次性锂电池。请不要充电，有爆裂的危险。 注 2) 没有显著的变形损伤，标示鲜明。 ＜外形图＞ 表 4 电池基本规格 内容 (CR-AGB/C23P) 公称电压 3V 外装 热缩管 端子 连接器：日本压着端子制造 外壳：PHR-2 端子：SPH-002GA-P0.5S 连接线：UL AWM3385 AWG24 (+)RED、(-)BLACK 图 2 推荐电池外形图 规格项目 内容 备注 使用电池 CR-AGB/C23P Panasonic 制 注１) 系列电池：CR-AG 公称电压 3.0V 公称容量 2400mAh 在 20℃环境下， 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 放电电 流，电池电压 1.8V 时的容量 标准放电电流 2.5mA 最大连续放电电流 1A 20℃时 外形 参照下记<外形图> 注 2) 质量 24g 参考质量 温度范围 工作温度：-40℃ ～ +70℃ 保存温度：-20℃ ～ +45℃ 无结露 推荐储存条件 温度：5℃ ～ 35℃ 湿度：70%RH 以下 8 Appendix-2 绝对值系统 4-3 电池 Box 电缆连接器 PIN 配列 表 5 9PIN 连接器（电机侧）的PIN 配列 PIN 编号 端子名称 线色 备注 1 BAT 黄 (黑点) 电池 2 CAP 黄 (红点) 电容 电池 Box 侧不连接。 3 SHIELD 黑 屏蔽线 4 +D 白 (红点) 串行通信数据 非取反 5 -D 白 (黑点) 串行通信数据 取反 6 IC 灰 (红点) 电池 Box 侧不连接。 7 VCC 橙 (红点) 主电源 8 GND 橙 (黑点) 信号接地 9 IC 灰 (黑点) 电池 Box 侧不连接。 表 6 连接器型号 名称 型号 制造商 外壳 172161-1 朝日技研工业 9PIN 连接器 （电池 Box电缆） 端子 170361-1 or 170365-1 朝日技研工业 外壳 172169-1 朝日技研工业 对接连接器 （电机附带电缆） 端子 170359-1 or 170363-1 朝日技研工业 9 Appendix-2 绝对值系统 表 7 6PIN 连接器（驱动器侧）的 PIN 配列 PIN 编号 端子名称 线色 备注 1 ＮＣ 2 +D 白 (红点) 串行通信数据 非取反 3 -D 白 (黑点) 串行通信数据 取反 4 VCC 橙 (红点) 主电源 5 GND 橙 (黑点) 信号接地 6 SHIELD 黑 屏蔽线 表 8 连接器型号 名称 型号 制造商 外壳 172168-1 朝日技研工业 6PIN 连接器 （电池 Box电缆） 端子 170359-1 or 170363-1 朝日技研工业 外壳 172160-1 朝日技研工业 对接连接器 （与驱动器连接电 缆） 端子 170361-1 or 170365-1 朝日技研工业 10 Appendix-2 绝对值系统 4-4 电池 Box 电缆的配线图 图 3 选购件电池 Box 的配线图 ＜电池 Box电缆自行制作时＞ 请使用本公司推荐的电池。 配线不可接错。 否则，会发生触电、受伤、故障、 破损。 请按照上记的配线图制作。使用到的连接器和电缆客户准备。 必须使用本公司推荐的电池。使用推荐以外的电池不能满足规格要求，最坏的情况存在电池破损的危险。 关于设置场所和保管场所。 ・没有雨水和阳光直射的室内。 ・没有腐蚀性气体、油雾、铁粉的场所。 ・通风良好不潮湿的场所。 ・没有堆积污染和粉尘的场所。 ・没有振动的场所。 ・对设置的电池不要进行冲击。 CN1：外壳 172161-1(朝日技研工业) 端子 170365-1(朝日技研工业) CN2：外壳 172168-1(朝日技研工业) 端子 170363-1(朝日技研工业) CN3：B2B-PH-K-S-GW (日本压着端子制造) BAT 1 CAP 2 SHIELD 3 +D 4 -D 5 NC 6 VCC 7 GND 8 NC 9 BAT 1 +D 2 -D 3 VCC 4 GND 5 SHIELD 6 +D 1 -D 2 VCC 3 GND 4 SHIELD 5 +D 1 -D 2 VCC 3 GND 4 SHIELD 5 NC 6 BAT 1 GND 2 R CN1 CＮ2 CN3 电池：CR-AG 电池 注意 11 Appendix-2 绝对值系统 4-5 电池的交换 电池的电压过低时，发生『电压过低报警』。 此时，有必要进行电池的交换。交换电池时，在伺服驱动器控制电源(24V)打开的状态下进行。控制电源 (24V)关闭的状态下实施时，多圈数据会丢失，需要再次实施机械原点复位。 ・确认电池的极性不可接反。 ・不可分解电池。 ・电池不可短路。 ・推荐的电池绝对不可充电。 否则，会发生触电、受伤、故障、 破损。 注意 12 Appendix-2 绝对值系统 5 绝对值编码的初始化 绝对值编码器的初始化是进行编码器清除。编码器清除可以使用设定面板或者 S-TUNE 进行。编码器清除 后，关闭控制电源 DC24V，再打开控制电源时多圈数据清除。 5-1 使用设定面板初始化（编码器清除）的方法 (1) 变更驱动器的参数（设定绝对值系统和 RS-485 通信） 1．在不连接编码器的情况下，打开控制电源 DC24V。显示报警也没有问题，进行参数变更。 2．参数 No.4.0 通信地址从“初期値 1”变更为所希望的通信地址编号。设定范围 1～32。参数 No.8.0 上位通信方式选择从“初期値 0”变更为“1（RS-485 非同期串行通信）”。参数 No.257.0 从“初期値 0(增量式系统)”变更为“1(绝对值系统)”。 参数变更方法参照 S-FLAG 使用说明书「4-6 参数设定模式」。 3．参照 S-FLAG 使用说明书「4-8 参数保存模式」，保存参数。不进行参数保存的话，电源再起动时不能 反映变更的参数。 4．关闭控制电源(24V)。 (2) 电源再起动 1．参照「4-1 电池 Box 电缆的安装步骤」，在编码器电缆上连接电池 Box 电缆，打开控制电源。 2．再次打开控制电源，设定面板上显示编码器异常( )。同时发生多圈数据异常(Err. 20) 和编码器电压过低异常(Err. 21)。 (3) 向原点位置移动 对没有设置原点的轴移动到原点位置。能够手动移动到原点时，请移动到原点位置。需要伺服 ON 使用 电机驱动的场合，先移动到原点附近，实施(4)～(6)，再次实施(4)～(5)。 (4) 使用设定面板实施编码器清除 1．使设定面板显示『 』。显示『 』时，按 MODE( )按钮 7次。 2、参照下图，按 SET( )按钮 1次、按 UP( )按钮 1次显示『 』。 3．按 SET( )按钮显示『 』。 4．长按 LEFT( )按钮『 』→『 』显示后，显示『 』，多圈数据的 数值变为“0”。 5．关闭控制电源。到此为止，绝对值编码的初始化完成。 以下，说明使用设定面板进行编码器清除的操作方法。 编码器清除请在伺服 OFF 的状态下操作。伺服 ON 状态下操作时发生报警『 』。 13 Appendix-2 绝对值系统 变更到其他模式 伺服ON 状态等 编码器清除失败时 正常结束时 电源再起动 变更到其他模式 长按 ″-″顺次增加 到显示“Finish”为止持续按 按钮 按 1次 按 1次 按 1次 按 1次 按 1次 按 1 次 按 1次 图 4 设定面板的操作方法 14 Appendix-2 绝对值系统 (5) 编码器清除成功的确认 1．打开控制电源。 2．不显示报警，显示『 』设置完成。除非取下电池，下次即使关闭电源也不需要原点复位。 3．仍有报警发生的情况，请确认以下项目。 ・是否安装了电池。 ・电池电压是否正常。 ・电缆是否正常连接。 ・配线有无错误。 上记项目确认后，再次实施(3)的操作。 4．手动决定原点位置的场合，绝对值编码器设置完成。伺服电机驱动决定原点位置的场合，实施(6)以 后，再次实施(4)、(5)设置完成。 (6) 电机驱动向原点位置移动 （手动不能移动到原点位置时） 1．请在伺服 ON 状态下电机驱动移动到原点位置。因为之后还要实施编码器数据清除，请注意现在的绝 对值数据会变更。 2．伺服 OFF。不进行伺服 OFF 会发生报警『 』。 3．实施(4)、(5)，完成绝对值编码器设置。 15 Appendix-2 绝对值系统 5-2 使用 S-TUNE 实施编码器清除的方法 (1) 变更驱动器参数（绝对值系统和 RS-485 通信的设定）。 1．在不连接编码器的情况下，打开控制电源 DC24V。显示报警也没有问题，进行参数变更。 2．起动 S-TUNE，与伺服驱动器连接。 图 5 【参数】界面 参数说明(RS-485 通信的设定) 图 6 【参数】界面 参数说明(绝对值系统的设定) 3．打开【参数】界面。参数 No.4.0 通信地址从“初期値 1”变更为所希望的地址编号。设定范围 1～ 32。参数 No.8.0 上位通信方式选择从“初期値 0”变更为“1（RS-485 非同期串行通信）”。参数 No.257.0 从“初期値 0(增量式系统)”变更为“1(绝对值系统)”。 4．按［设定］、［写入］按钮保存到驱动器。 5．切断与 S-TUNE 的通信，关闭控制电源。 16 Appendix-2 绝对值系统 (2) 电源再起动 1．参照「4-1 电池 Box 电缆的安装步骤」，在编码器电缆上连接电池 Box 电缆，打开控制电源。 2．再次打开控制电源，设定面板上显示编码器异常( )。同时发生多圈数据异常(Err. 20) 和编码器电压过低异常(Err. 21)。 3．S-TUNE 与驱动器连接。 4．在【状态显示】界面确认报警。确认发生编码器异常、多圈数据异常、编码器电压过低异常。 图 7 【状态显示】界面 确认报警 (3) 向原点位置移动 对没有设置原点的轴移动到原点位置。能够手动移动到原点时，请移动到原点位置。需要伺服 ON 使用 电机驱动的场合，先移动到原点附近，实施(4)～(6)，再次实施(4)～(5)。 17 Appendix-2 绝对值系统 (4) 使用 S-TUNE 实施编码器清除 1．选择 S-TUNE 的【辅助功能】界面。 2．选择【编码器】界面。 3．按 S-TUNE 的[编码器清除]按钮实施编码器清除，多圈数据的数值变为“0”。 4．切断与 S-TUNE 的通信，关闭控制电源。到此为止，绝对值编码的初始化完成。 图 8 【辅助功能】界面 操作方法 编码器清除成功的确认 1．打开控制电源。 2．S-TUNE 和伺服驱动器连接后不发生报警，设置完成。除非取下电池，下次即使关闭电源也不需要原 点复位。 3．仍有报警发生的情况，请确认以下项目。 ・是否安装了电池。 ・电池电压是否正常。 ・电缆是否正常连接。 ・配线有无错误。 上记项目确认后，再次实施(3)的操作。 4．手动决定原点位置的场合，绝对值编码器设置完成。伺服电机驱动决定原点位置的场合，实施(6)以 后，再次实施(4)、(5)设置完成。 (6) 电机驱动向原点位置移动 （手动不能移动到原点位置时） 1．请在伺服 ON 状态下电机驱动移动到原点位置。因为之后还要实施编码器数据清除，现在的绝对值数 据会变更请注意。 2．伺服 OFF。不进行伺服 OFF 不能选择『编码器清除』按钮。 3．实施(4)、(5)，完成绝对值编码器设置。 3 1． 2 18 Appendix-2 绝对值系统 6 绝对值数据的取得方法 上位控制装置可以通过 RS-485 通信从驱动器取得绝对值数据。 6-1 关于 RS-485 通信的配线 RS-485 通信的配线请参照 S-FLAG 使用说明书「3-4 RS-485 通信」。 6-2 关于上位控制装置和伺服驱动器的通信 上位控制装置使用 RS-485 通信发送通信命令 GET_STATE_VALUE_4 读出编码器数据。此通信命令是以 4 字 节单位读出状态变量值。 STEP1) GET_STATE_VALUE_4 传送命令。 STEP2) GET_STATE_VALUE_4 从驱动器回复对命令的响应数据。 6-3 通信命令的说明 绝对值数据是以状态“编码器／转子机械角(积算值)”来记录的。上位控制装置通过通信命令 GET_STATE_VALUE_4 取得状态“编码器／转子机械角(积算值)”即可得到绝对值数据。 收发方法参照以下的收发数据例子说明。以通信地址（目标地址）为“01”作为例子。 1．执行通信命令 GET_STATE_VALUE_4。GET_STATE_VALUE_4 的命令代码为“11”。 2．将状态“编码器／转子机械角（积算值）”作为传送数据输入。“编码器／转子机械角（积算值）”的 状态变量代码为“00C3”。 上位装置 伺服驱动器 命令数据 __ __ __ __ __ __ __ __ 上位装置 伺服驱动器 响应数据 __ __ __ __ __ __ __ __ 19 Appendix-2 绝对值系统 数据发送例 ： 编码器／转子机械角(积算值) 24 01 00 11 00 C3 0A 94 协 议 起 始 位 目 标 地 址 控 制 代 码 命 令 代 码 状态变量 既定数值 FCS (Frame Check Sequence) 编码器数据／转子机械角（积算值） : 00 C 3(16） 0 0 1 0 0 1 0 0 上位 bit 下位 bit 上位 bit 下位 bit CRC16-CCITT 计算范围 构成：2字节数据（16 进制) (2 字节) 错误 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 算法：CRC16-C C IT １） 3．接收指定编码的状态变量的数据。 受信数据例 26 01 80 11 08 D7 既定数值 位置数据 构成：2 字节数据(16 进制) 错误检测算法：CRC16-CCITT 状态变量的值(16 进制) (4 字节) FCS ( Frame Check Sequence) CRC16-CCITT 计算范围 协 议 起 始 位 目 标 地 址 控 制 代 码 命 令 代 码 上位bit 下位bit 上位bit 下位bit 00 00 00 00 0 0 1 0 0 1 1 0 详细请参照「AC 伺服驱动器 S-FLAG 系列通信 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 参考资料」。 20 Appendix-2 绝对值系统 7 关于报警 以下说明绝对值系统的报警。 绝对值系统相对于增量式系统的报警项目追加了编码器异常( )、多圈数据异常(Err. 20)、编 码器电压过低异常(Err. 21)。报警复位或者控制电源 DC24V 再起动都不能清除此报警。实施编码器清除 操作后需要再起动控制电源。 在【状态显示】界面上确认报警。 表 9 在【状态显示】界面上确认报警 No. 报警内容 状況说明・处置方法 18 编码器异常 编码器本体的异常 20 多圈数据异常 ・多圈数据瞬时急激変化的异常。 ・确认编码器电缆的配线是否正确，是否有 PIN 接触不良等。 ・实施 FG 接地、电机电缆动力电缆和编码器电缆分离等防干扰对 策。 21 编码器电压过低异常 ・多圈数据瞬时急激変化的异常。 ・确认绝对值使用的电池电压是否过低，电池电缆是否脱落。 编码器的详细报警可以在【辅助功能】界面的【编码器】界面上确认。 表 10 编码器的详细报警 No. 报警内容 状況说明 0 速度异常 备份时发生多圈 ABS 传感器转化异常，或者控制电源打开时发 生速度异常 1 MR 传感器输出振幅异常 发生 MR传感器输出振幅异常 2 多圈 ABS 传感器通信错误 控制电源打开时不能取得多圈 ABS 数据 3 位置错误 传感器故障造成 1圈 ABS 传感器和多圈ABS 传感器的数值不一致， 无法确信编码器位置信息 4 电压过低报警 仅对应多圈 ABS 编码器 控制电源 OFF 时供给电压低于电压规格 5 EEPROM 错误 无法确信 EEPROM 内保存的数据时 6 超温度警告 编码器基板温度超出设定温度 7 电池电压过低警告 电池电压在规定值以下时 (注 1 (注 1 电池电压在电源打开时和之后每 1小时确认 1次。 21 Appendix-2 绝对值系统 ［参考］ 使用 S-TUNE 确认绝对值数据 使用 S-TUNE 可以显示绝对值数据。 (1) 在【状态显示】界面的确认方法 1．起动 S-TUNE，与驱动器连接。 2．选择【状态显示】界面。 3．参照下图，在表中「编码器/转子机械(积算值)」项显示绝对值数据。 ①选择「编码器/转子机械(积算值)」。 ②点击[手动监测]或者[自动监测]。[手动监测]时取得 1次数据。 ③[自动监测]时，到点击[停止记录]按钮为止，持续更新。 图 9 在【状态显示】界面确认编码器数据 (2) 在【辅助功能】界面的确认方法 1．起动 S-TUNE，与驱动器连接。 2．选择【辅助功能】界面，点击【编码器状态取得】按钮，显示如下的编码器数据。 ・「编码器／转子机械角（1圈）」 ・「编码器 多圈数据」 3．绝对值数据按以下公式计算。 [绝对值数据] = [编码器多圈数据] × 2 17 ＋ [编码器/转子机械角(1 圈)] 图 10 在【辅助功能】界面确认编码器数据 1． 2 ② ③ ① 22 Appendix-2 绝对值系统 （MEMO）