CDTV伺服驱动器使用说明
一、 驱动器接口介绍: 2
二、 报警信息: 6
三、 IO口功能描述: 6
四、 上位机软件Test CD的使用: 7
五、 电机试运行: 10
六、 脉冲方向运行模式: 12
附录:常见驱动器报警原因与处理参考…………………………………………………………………………..14
一、 驱动器接口介绍:
1.驱动器接口功能介绍:
接口
针脚
符号
功能
J3
1
PL+
脉冲信号接入+(共阴极)
2
DR+
方向信号接入+(共阴极)
3
COM-
输入信号公共端COM-
4~5
Din1、Din2
数字量输入1、数字量输入2
6
GND
信号公共端GND
7
Do1
报警信号输出
8~9
EAO、EBO
编码器信号输出A、B
J6
10
GND
霍尔电源地
11
HW
霍尔信号W相输入
12
HV
霍尔信号V相输入
13
HU
霍尔信号U相输入
14
+5V
电源输出+5V
J5
15
GND
编码器信号地GND
16
ENZ
编码器Z相输入
17
ENA
编码器A相输入
18
+5V
电源输出+5V
19
ENB
编码器B相输入
J1
1~2
RB+、RB-
刹车电阻接口
3~6
U、V、W、PE
电机接口
7~8
DC+、DC-
驱动器主电源输入口 DC:24V~48V
X1
1
TXD
RS232通讯接口,与 PC上位机或控制器通讯;
2
RXD
3
GND
2. 输入输出接线端子详细描述:
3. 输入输出内部连接图:
4. 输入输出口参数描述
输入口:Di1,Di2,PL+,DR+
Di1,Di2: 数字输入口Di1,Di2,它们在高电平时候有效。
注意:数字输入口Di1,Di2口电压相对于COM-为+5V,如果电压超过5V则应该在Di1,Di2分别串入电阻,电阻值为
(欧姆)。
PL+,DR+: 脉冲、方向输入口,输入电流
,输入脉冲最高频率
。 注意:脉冲、方向输入口PL+,DR+电压是相对于COM-的,对于+5V的脉冲可以直接接入;
如果脉冲、方向电平超过+5V请选择限流电阻R,使得输入电流在
范围之内,具体选择电阻R的公式如下:
(欧姆) ;其中
。
输出口:EAO,EBO,Do1三个.
Do1: 为集电极开路输出,最大的灌电流为20mA.
EAO: 编码器A相信号输出,TTL电平,最大输出电流为10mA
EBO: 编码器B相信号输出,TTL电平,最大输出电流为10mA
5. 通讯口连接接线X1:
二、 报警信息:
当驱动器的红色指示灯
点亮
表
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示驱动器有故障,在上位机的“错误状态字”栏目中,可以了解具体的报警信息,说明如下:
故障代码表:
位号
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
代表的错误类型
EEPROM错误
寻找电机错误
未定义
未定义
I2*T故障
未定义
实际跟踪误差超过允许值
驱动器制动电阻异常
驱动器输出短路
驱动器总线电压过低16.8v
驱动器总线电压过高52.4v
驱动器温度过高
编码器计数错误
编码器UVW信号错误
编码器ABN信号错误
驱动器内部错误
报警信息代码为十六进制数据。当驱动器出现故障的时候,报警代码里面对应的位就会被置“1”。例如:当只有总线电压过低的报警时,“错误状态”就会显示“0040”。
三、 IO口功能描述:
Di1:驱动器使能
Di2:报警复位
Do1:驱动器报警输出(集电极开路)
与IO口有关的设置是:“IO掩码”以及“IO使能控制”。
前者用于软件模拟数字输入口以及使数字输出口反向,后者用于控制IO口的功能,禁止或使能。
“IO掩码”:
IO掩码
Bit15…Bit9
Bit8
Bit7…Bit2
Bit1
Bit0
对应IO口
x
Do1
x
Di2
Di1
对于数字输入信号,IO掩码_x 或 Di_x -->内部处理程序
对于数字输出信号,IO掩码_x 异或 内部处理程序-->Dout_x
如果需要软件模拟Di1的输入,则只需要将“IO掩码”的Bit0改为1即可,其它位不要改动。
即:0000---->0001。
“IO使能控制”介绍:
IO使能控制
Bit15…Bit9
Bit8
Bit7…Bit2
Bit1
Bit0
对应IO口
x
Do1
x
Di2
Di1
比如:要禁止外部Din2的“复位”功能,则只需要将“IO使能控制”的Bit1改为0即可。即:FFFF---->FFFD
驱动器出厂默认的“IO使能控制”是0xff07,即使用外部使能信号,运行模式为“脉冲方向模式”。
四、 上位机软件Test CD的使用:
双击
打开软件。将会弹出如下界面:
点击“导入数据”按钮,选择所需要的配置文件。双击就可以导入到软件中了。
根据当前电脑设置可用的串口ID,然后打开串口。
点击全部刷新,可以看到下面的Tx和Rx有数据改变,表示通讯正常,同时导入的各个栏目进行刷新,显示的数据是驱动器的当前配置。
提示:如果Rx栏中没有接收到数据,请检查PC串口线与驱动器串口是否正确连接。
单击最左端的方框,勾选要实时刷新的项目,单击“开始自动刷新”,则会一直刷新选中的栏目。
用户可以修改相应的数据。操作如下:双击要修改的栏目,输入数据,回车。
对于控制环的参数,比如“速度环p增益”、“速度环i增益”等,可以保存在驱动器里面,下次再上电就不需要再次设定。具体操作为:在“保存控制环参数”中输入“1”,回车进行保存。
如果设定参数出现异常,用户可以在“保存控制环参数”中输入“10”,用于初始化控制环的参数,恢复到出厂时的默认设置。
对于用于观察驱动器状态的参数是不可以修改的,比如:“实际速度”,“电机实际位置”,“实际电流”,“错误状态字”等。
其他参数可以修改,但是不会存储在驱动器里面,比如:“输入脉冲数”,“执行脉冲数”,“电流指令”,“目标速度”,“驱动器控制字”,“驱动器工作模式”等。
五、 电机试运行:
1.按照接线端子的排列顺序接好线:面对端子,从左到右分别接入霍尔信号(GND,HW,HV,HU,+5V),编码器信号(GND,ENZ,ENA,+5V,ENB),制动电阻(RB+,RB-),电机线(U,V,W,PE),电源线(DC+,DC-)。
对于型号为FL57BL03-36V-30000BG8-2的电机: 霍尔信号线从左到右为:黑蓝白绿红。
编码器信号线从左到右:黑蓝棕红白。
电机线从左到右依次为:黄黑红。
对于型号为FL57BL02-36V-4500BG7.5-3的电机:霍尔信号线从左到右为:黑蓝白绿红。
编码器信号线从左到右:黑蓝白红棕。
电机线从左到右依次为:黄黑红。
****************************************************************************************
以上电机编码器接线为默认接法,但是有可能编码器引出线线序并不对应以上描述,故在此提供一个判断电机编码器线序判断方法:
驱动器上电,打开Test CD软件,如右图(勾选“电机实际位置”,点击〔自动刷新〕),接着手动逆时针旋转电机轴(人面正对电机轴),
如果“电机实际位置”数据是增加的,这表明编码器接线线序正确;
如果“电机实际位置”数据是减小的,这表明编码器接线线序错误,应该调换编码器的白色和棕色信号线。
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2.运行4模式(力矩模式)驱动器出厂默认使能是通过外部Di1口給高电平(+5V)进行的,故要在使用上位机控制使能并试运行首先要在按如下顺序操作
在“IO使能控制”中输入“ff00”;
在“最大速度”中输入1000,将最大速度限制在1000rpm;
在“驱动器工作模式”中输入“4”,在“驱动器控制字”中输入“f”,在电机空载情况下写“30”到“电流指令”中,电机将运转;如果在电机轴上有负载的情况下,那必须加大“电流指令”电机方可运转。
如果电机不转,请将编码器的白色和棕色信号线调换一下位置。
试运行完毕之后,请掉电重启驱动器,驱动器的各个参数配置将回到默认值。
六、 脉冲方向运行模式:
1.接线说明:
按照接线端子的排列顺序接好线:面对端子,从左到右分别接入脉冲方向信号(PL+,COM-,DR+)。霍尔信号(GND,HW,HV,HU,+5V),编码器信号(GND,ENZ,ENA,+5V,ENB),制动电阻(RB+,RB-),电机线(U,V,W,PE),电源线(DC+,DC-)。请查看第五节的第1点说明(按照接线端子的排列顺序接好线)
注意:数字输入口PL+,DR+口电压相对于COM-为+5V,如果电压超过+5V则应该在PL+,DR+分别串入电阻,电阻值为
(欧姆),其中
;驱动器上的跳线帽接触应良好。
2.相应参数的设定与默认值:
“脉冲模式控制”:输入“1”,选定为脉冲方向模式,默认已为“1”;
“电子齿轮分子”:用于设定电子齿轮比的分子,默认值为1000;
“电子齿轮分母”:用于设定电子齿轮比的分母,默认值为1000;
放大倍数N为:N= 电子齿轮分子/电子齿轮分母,默认值为1000/1000。
“脉冲滤波因数”:用于设定脉冲的滤波参数,默认值为20;注意,新的设定参数只有在内部没有除法剩余的时候才会起作用,主要是为了不丢失脉冲。
“电子齿轮余数”:用于观察或清除电子齿轮除法计算留下的余数。
“位置环p增益”:位置环增益,用于设定位置环的响应速度,设定范围:1....32767。
默认值为:1500
“位置环前馈”:位置前馈设定。设定范围为:0....256。256对应100%前馈。
默认值为:256
“速度环p增益”:用于设定速度环的响应速度。设定范围:1....32767;
默认值为:500
“速度环i增益”:用于设定速度环的减小为小误差的响应速度。设定范围:1....32767;默认值为:20
特别提示:电子齿轮比通过上位机设定完毕之后在“保存控制环参数”写“1”,回车保存该比值,在下次驱动器上电电子齿轮比就是上次设定保存的值,无需再进行设定。
3.“脉冲方向工作模式”下,脉冲频率与电机转速的关系:
其中:脉冲频率的单位为Hz。
4.上电运行:
在此模式下可以有两种方法使电机正常运转,如下1)和2)。
1)出厂默认模式:“驱动器工作模式”为-4;驱动器使能、复位使用外部Di1、Di2。
a) 在默认模式下,在“IO使能控制”栏可以看到其值为“0xff07”,预运行电机,必须給Di1一个高电平使能驱动器,这个使能信号必须在驱动器上的贴片绿色LED灯亮才能给出,而PL+发出脉冲又必须在使能信号给出100ms之后,这样才能保证驱动器准备好;它们之间的时序示意图如下:
b) 当驱动器出现报警时,在排除故障后有两种办法是驱动器复位:
驱动器掉电再重新上电(注意:掉电前如果想保存设置好的参数请在“保存控制环参数”写“1”);
給Di2一个高电平脉冲,高电平脉冲持续时间≥100ms以确保驱动器能够复位。
2)使用上位机使能和复位驱动器:
在“IO使能控制”栏写入“0xff00”,则外部使能、复位信号Di1、Di2将无效,此时驱动器使能复位都是通过上位机软件控制。
设置“驱动器工作模式”为-4,在“驱动器控制字”栏写入‘f’,此时驱动器运行在脉冲方向模式下并使能,外部的PL+端发送脉冲,DR+端为方向信号。电机运转。
如果驱动器报警,在排除故障之后,在“驱动器控制字”栏写入‘86’即可复位驱动器。
注意:如果运行过程中,出现“0200”报警(跟随错误),需要适当调整:“速度环p增益”、“位置环p增益”、“位置环前馈”,如果脉冲信号频率变化很快,需要适当设置“脉冲滤波因数”,用于平缓脉冲信号的输入。
如果电机不转,请调换编码器的白色和棕色信号线调换一下位置。
特别说明:①外部脉冲PL+端发送的脉冲频率最高为300KHz。②DR+为高电平的时候,正转,为低电平的时候反转。③在DR+电平改变的时候,请确保PL+端脉冲已经发送完成,并且PL+为低电平。以免多出一个脉冲。
PL+、DR+端的工作时序示意如下:
附录:常见驱动器报警原因与处理参考
错误状态
错误状态描述
可能原因及其解决方法
0x01
驱动器内部错误
控制器内部看门狗出错
0x08
编码器计数错误
1. 编码器与驱动器连接接触不良
2. 编码器已坏
0x10
驱动器温度过高
驱动器温度过高
0x20
驱动器总线电压过高52.4v
1. 电源电压过高;
2. 驱动器刹车导致母线电压升高,应接上制动电阻
0x40
驱动器总线电压过低16.8v
1. 电源电源过低;
2. 电源功率不足,在电机加速时,母线电压被拉低
0x80
驱动器输出短路
1. 电机线与驱动器接触不牢固,掉电,重新接牢电机线再试
2. 电机内部绕组短路
3. 驱动器功率管烧坏
0x100
驱动器制动电阻异常
实际制动消耗功率大于制动电阻的额定功率
0x200
实际跟踪误差超过允许值
解决办法:
1.“速度环p增益”、“位置环p增益”、“位置环前馈”参数值
2.增大“最大跟随误差”参数值
0x800
I2*T故障
实际电流过大
0x4000
寻找电机错误
编码器、霍尔传感器未接上驱动器或者接触不良
安装尺寸图