宇鑫自动化：三协伺服电机S-FLAG系列绝对值伺服说明书.pdf

参考资料 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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。 使用搭载绝对值编码器的电机和绝对值规格的驱动器。 连接编码器备用电池。 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 M5002A* DA2YZ11 100W M1012A * DA2Z111 200W M2012A * DA21211 400W M4012A * DA22411 750W M7512A * DA23811 1kW M1022A * DA24A11 1.5kW M1522A * DA26B11 2kW M2022A * 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 132。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 “”。 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】 132 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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。 关闭 AC200V 电源、控制电源(24V)。从电机上取下编码器电缆。 确认连接方向后连接电池 Box。 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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) 系列电池：CR-AG 公称电压 3.0V 公称容量 2400mAh 在 20环境下，标准放电电 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 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 C2 CN3 电池：CR-AG 电池 注意 注意 11 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 注意 12 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 132。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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 (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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 (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)。 3S-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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 （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 （5）编码器清除成功的确认 1打开控制电源。 2S-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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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 C3(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) 错误检测算法： CRC16-CCI T ） 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 系列通信协议参考资料 。 20 AppendixAppendix- -2 2 绝对值绝对值系统系统 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。