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埃斯顿ProNet伺服系列调试指导手册第一章：调试前期注意事项伺服使用前的注意事项1.首先应确认主回路、控制回路输入电源是否接入正常？(尤其判断主回路为三相200V或三相400V）2.确认机械处于安全位置，防止出现意外。3.请进行抗干扰处理和接地，请分离强电线和弱电线，同时尽量缩短接线距离，信号线上如有干扰，容易产生振动和运行不正常。4.通电时不要进行插座的拔、插动作，请断电之后，再进行插座的拔、插。5.请不要连续地在负加载情况下运行，不能在负载转动电机、由再生/制动器制动的情况下连续运行。用户设定“适配电机型号参数”流程：a、 查看购买的伺服电机型号；b、 查看购买的伺服驱动器型号；c、 根据下表，确认伺服电机型号与伺服驱动器型号是否适配，如不适配请联系厂家或销售商；d、 确认伺服电机型号与驱动器型号匹配后，接通驱动器控制电源，对照下表中所购买的伺服电机型号后面的“适配电机型号参数Pn005.3”的数值重新设定参数Pn005.3，然后断电，电机型号设定就此完成。伺服驱动器型号伺服电机型号Pn005.3PRONET-02APRONET-04APRONET-08AEMJ-02AAEMJ-04AAEMJ-08AA000PRONET-10AEMJ-10AA0PRONET-10AEMG-10AA1PRONET-15AEMG-15AA1PRONET-20AEMG-20AA1PRONET-30AEMG-30AA1PRONET-50AEMG-50AA1PRONET-10AEML-10AA2PRONET-20AEML-20AA2PRONET-30AEML-30AA2PRONET-50AEML-40AA2PRONET-75DEMB-75DA3PRONET-1ADEMB-1ADA3PRONET-1EDEMB-1EDA3第二章 PRONET伺服参数及主要控制模式介绍一、基本功能参数1.Pn000 二进制位参 (0-1111) Pn000.0 参数伺服ON0 外部S-ON 有效。1 外部S-ON 无效，S-RDY 输出后自动打开电机激励信号。Pn000.1 禁止正转输入0 外部P-OT 有效，当行程限位发生时按Pn004.0 设定的时序动作。1 外部P-OT 无效。Pn000.2 禁止反转输入0 外部N-OT 有效，当行程限位发生时按Pn004.0 设定的时序动作。1 外部N-OT 无效。Pn000.3 瞬间停电报警输出0 瞬间停电一个周期不报警。1 瞬间停电一个周期报警。2.Pn001 二进制位参 (0-1111) Pn001.0 CCW,CW 选择0 CCW 即逆时针旋转为正方向。1 CW 即顺时针旋转为正方向。Pn001.1 模拟速度限制使能0 扭矩控制时将内部参数Pn406 的作为转速的限制数值。1 扭矩控制时将Vref 输入模拟电压对应数值作为速度限制数值，该参数所有控制方式都有效。Pn001.2 模拟扭矩限制使能0 Pn401Pn404 作为扭矩限制。1 Tref 输入对应数值作为扭矩限制。Pn001.3 第二电子齿轮使能0 没有第二电子齿轮PCON 信号作为P/PI 切换。1 第二电子齿轮有效PCON 信号作为第二电子齿轮只在Pn005.3=1 时有效。3.Pn002 二进制位参 Pn002.2 绝对值编码器的选择0 将绝对值编码器用作绝对值编码器。1 将绝对值编码器用作增量型编码器。4.Pn003 二进制位参 (0-1111) Pn003.0 码盘误码报警使能0 A.30A.33 报警无效。1 A.30A.33 报警有效。Pn003.1 C 脉冲保护0 无C 脉冲保护。1 有C 脉冲保护。Pn003.2 低速补偿0 无低速校正。1 有低速校正防止电机爬行，但有时会使得电机低速振动校正的强弱取决于 Pn129 的数值大小。Pn003.3 过载增强0 没有过载增强功能。1 有过载增强功能，该功能对有瞬间超过2 倍额定负载的过载能够增强过载能力，用在一些频繁起停场合。 5.Pn004 16进制位参 （00x3425）Pn004.0 停止方式0 DB 制动且停转后解除制动。1 自由停止。2 伺服OFF时DB，超程时反接制动停止伺服OFF。3 伺服OFF时自由停止，超程时反接制动停止伺服OFF。4 伺服OFF 时DB，超程时反接制动停止后零钳位。5 伺服OFF 时自由停止，超程时反接制动停止后零钳位。Pn004.1 偏差计数器清零方式0 S-OFF 时偏差计数器清零，超程时不清零1 偏差计数器不清零2 S-OFF 或超程时（零钳位除外）偏差计数器都清零Pn004.2 指令脉冲形式0 符号+脉冲1 CW+CCW2 A+B（正交1 倍频）3 A+B（正交2 倍频）4 A+B（正交4 倍频）Pn004.3 脉冲取反0 PULS 指令不取反，SIGN 指令不取反1 PULS 指令不取反，SIGN 指令取反2 PULS 指令取反，SIGN 指令不取反3 PULS 指令取反，SIGN 指令取反8. Pn005 16进制位参 （00x33E3） Pn005.0 扭矩前馈形式0 外部模拟量（Tref）前馈输入无效，采用一般扭矩前馈。1 外部模拟量（Tref）前馈输入有效，采用高速扭矩前馈。2 外部模拟量（Tref）前馈输入无效，采用高速扭矩前馈。3 外部模拟量（Tref）前馈输入有效，采用一般扭矩前馈。Pn005.1 控制方式0 速度控制(模拟指令)PCON：OFF，PI 控制；ON，P 控制1 位置控制(脉冲列指令)PCON：OFF，PI 控制；ON，P 控制2 扭矩控制(模拟指令)PCON 不起作用3 速度控制(接点指令)速度控制(零指令)PCON：OFF，电机正转；ON，电机反转PCL，NCL：OFF 电机停转4 速度控制(接点指令)速度控制(模拟指令)PCON：OFF 电机正转，ON 电机反转PCL，NCL：OFF 切换到 速度控制(模拟指令)5 速度控制(接点指令)位置控制(脉冲列指令)PCON：OFF 电机正转，ON 电机反转PCL，NCL：OFF 切换到 位置控制(脉冲列指令)6 速度控制(接点指令)扭矩控制(模拟指令)PCON：OFF 电机正转，ON 电机反转PCL，NCL：OFF 切换到 扭矩控制(模拟指令)7 位置控制(脉冲列指令)速度控制(模拟指令)PCON：OFF 位置控制(脉冲列指令)；ON 速度控制(模拟指令)8 位置控制(脉冲列指令)扭矩控制(模拟指令)PCON：OFF 位置控制(脉冲列指令)；ON 扭矩控制(模拟指令)9 扭矩控制(模拟指令)速度控制(模拟指令)PCON：OFF 扭矩控制(模拟指令)；ON 速度控制(模拟指令)A 速度控制(模拟指令)零钳位控制PCON：OFF 速度控制(模拟指令)；ON 零钳位控制B 位置控制(脉冲列指令)位置控制(脉冲禁止)PCON：OFF 位置控制(脉冲列指令)；ON 位置控制(脉冲禁止)C位置控制(接点指令)PCON：可作为换步PCL，NCL：可作为搜索参考点或启动D 速度控制(参数指令)PCON，PCL，NCL 无效E 特殊控制PCON 无效Pn005.2 超差报警使能0 超差报警不使能1 超差报警使能，偏差计数器数值大于Pn504 对应的数值时报警2 保留3 保留Pn005.3 电机型号选择0 EMJ1 EMG2 EML3 EMB二、速度控制模式 1、速度控制即电机按照给定的速度指令进行运转。2、速度控制的应用场合相当广泛，典型的应用场合有：需要快速响应的连续调速系统；由上位机进行位置闭环的定位系统；需要多档速度进行快速切换的系统。3、通常伺服的速度给定为模拟量，即模拟量幅值的大小决定了给定速度的大小，正负决定电机的转向，而模拟量与转速的对应关系取决于速度指令增益(Pn300)。速度控制中可能用到的参数：1、 Pn102 速度环增益2、 Pn103 速度环积分时间常数3、 Pn200 PG脉冲分频比4、 Pn300 速度指令增益5、 Pn306 软起动加速时间6、 Pn307 软起动减速时间7、 Pn308 速度滤波时间常数8、 Pn309 S曲线上升时间9、 Pn310 速度指令曲线形式10、Pn311 S曲线的过渡形态速度控制的注意事项：1、速度环增益Pn102，通常是设定高一些以使得整个系统响应快一些，电机刚性也会增加。但是增益大了可能导致系统振动，一般负载惯量大的场合该参数设得大一些。2、积分时间常数Pn103，它的作用是消除静差，数值设得越大响应越慢，定位越长。通常负载惯量越大，积分时间应设定得越大。3、上位机作闭环时，应尽量不要设置软起动减速时间参数Pn306、Pn307。4、若没有上位机作闭环，希望通过模拟量来使得电机完全停止，则必须采用零钳位或比例控制。5、用上位机作位置闭环时，模拟量不能自动调零。三、转矩控制模式1、 非速度控制，控制输出的转矩。2、 常使用于张力控制、压力控制等场合。3、 用户输入为模拟量，模拟量大小与转矩大小的关系取决于参数Pn400（转矩指令增益），其单位是0.1V/100%，该单位的含义是多少个0.1V对应100%的额定转矩。4、 举例：假定用户设定是100，则表明若输入10V的模拟量时,电机输出转矩可以达到其额定转矩的100% 。转矩控制中可能用到的参数：1、Pn300 速度指令增益2、Pn400 转矩指令增益3、Pn105 转矩指令滤波4、Pn406 转矩速度限制转矩控制的注意事项：1、 转矩控制首先应注意限制电机转速，电机转速可以用模拟量进行限制，也可以通过设置参数来限制转速。2、 转矩指令增益Pn400数值设定越小，相同模拟量对应的转矩越大。3、 电机输出的力矩是模拟量转矩给定和负载转矩中小的那一个。四、位置控制模式（应用最广泛）位置控制位置控制普遍应用在各种定位场合，可以直接替换各种步进传动系统。一般情况下伺服通过接受脉冲来进行位置控制，脉冲的个数决定了位置，脉冲的频率决定了电机运行的速度。一个脉冲对应的位置当量，取决于机械结构和电子齿轮。位置控制中可能用到的参数1、 Pn004.2 脉冲形式2、 Pn102 速度环增益3、 Pn103 速度环积分时间常数4、 Pn104 位置环增益5、 Pn112 位置前馈6、 Pn201 电子齿轮分子7、 Pn202 电子齿轮分母8、 Pn204 位置指令加减速时间参数 9、 Pn205 位置指令一次滤波、二次滤波选择 脉冲输入连接方式连接例1（上位机为线驱动输出时）适用线驱动器（TI 公司AM26LS31、SN75174 或MC3487 代用产品） 连接例2（上位机为集电极开路输出） 电子齿轮介绍1、使用电子齿轮设定将一个脉冲对应到一个位置当量（指令单位）上。这样方便用户，可以根据机械减速比等设置好电子齿轮，如指令单位与机械需要移动的位移匹配。2、设定电子齿轮本质上只要知道电机轴旋转一圈，控制器发的脉冲数（分母Pn202）。编码器分辨率（分子Pn201）。PRONET编码器为17位串型编码器，即分辨率131072P/R。如：PLC要求1000脉冲一圈，电子齿轮比为Pn201/ Pn202=131072/1000。强调一点的是，绝对值编码器具有记忆功能，可记忆当前位置进行断点加工。3、工作台移动的距离是多少个指令单位，反馈的脉冲数可以由电机的编码器反馈得到。位置环下的平滑运行1、 当上位装置无加减速功能设置时。2、 当电子齿轮设定数值较大时。3、 指令脉冲频率低时。4、 指令脉冲频率不稳定时。以上这几种情况根据需要设定位置指令一次滤波、前馈等参数。当用户设定的前馈较大时，设定前馈滤波效果会更好。位置控制的注意事项1、位置环增益Pn104设的太小（16），有可能会引起定位不到位的情况。2、 如两轴是插补关系，则这两轴的位置增益、位置前馈、速度偏置应尽量设得靠近或一致。3、使用高增益有助于快速定位，减小跟随误差，注意位置增益和速度增益的匹配。4、监控的位置（Un009Un014）是经过电子齿轮计算后的。五、点位控制模式1、 PRONET伺服系统内部可以运行16个点位控制，每一节点速度可以设定，每一节点可以设置一次指令加减速时间。2、 可以延时换步，也可以外部输入换步信号。3、 可以绝对值编程也可以相对编程。4、 可以循环运行，也可以单次运行，还可以找参考点。点位控制可能用到的参数：1、Pn005.1 控制方式选择2、Pn681 十六进制位参Pn681.0 选择单次/循环，启动/参考点Pn681.1 换步及启动方式Pn681.2 换步输入信号有效方式4、Pn682 编程方式 5、Pn683 编程起始步 6、Pn684 编程终止步 7、Pn685 搜索行程速度 8、Pn686 离开行程开关速度9、Pn600-Pn631，Pn632-Pn647，Pn648-Pn663，Pn664-Pn679 详细点位位置、速度、加减速滤波、停止时间设置点位控制的编程步骤：1、 先将控制方式设定点位控制，即Pn005.1= C。2、 确定系统是否要接限位开关，如不接则需要设置参数Pn000.1、 Pn000.2 ，取消正转、反转禁止 。3、 是否要找参考点，搜索的速度，回头的速度，都可以设定。4、 确定总共有几段位置，设定从哪个位置启动，哪个位置停止。5、 设定每一段的位置的位移、速度、一次滤波时间常数。6、 确定哪一个输入为启动/停止开关，哪一个是搜索参考点的开关。7、 根据位置当量和机械结构设定电子齿轮。8、 确定换步方式。9、 确定编程方式：绝对还是相对。10、确定是内部S-ON，还是外接开关控制S-ON信号。点位控制注意事项：1、每一个点位的位移由两个参数组成，实际编程的位移是由两个参数的代数和组成，注意两个参数的单位。2、注意搜索参考点的速度，若速度过大可以设定软起动加减速，以减小对机械的冲击。3、点位控制中，1CN可以不接任何输入、输出即可实现。4、目前只能顺序换步。第三章 监视、辅助功能一、监视功能模式监视模式的显示内容如下：监视号 监视内容Un000 电机的实际转速r/minUn001 输入的速度指令值r/minUn002 输入的转矩指令百分比%（相对额定转矩）Un003 内部转矩指令百分比%（相对额定转矩）Un004 编码器旋转角脉冲数Un005 输入信号监视Un006 编码器信号监视 Un007 输出信号监视Un008 脉冲给定速度（电子齿轮为1：1 时）Un009 当前位置（1 指令脉冲）Un010 当前位置（10000 指令）Un011 偏差脉冲计数器低16 位Un012 偏差脉冲计数器高16 位Un013 给定脉冲个数监视低位Un014 给定脉冲个数监视高位（10000）Un015 负载惯量百分比 Un016 电机过载比率 显示内部状态的位监视号位数号码显示有关的输入输出信号Un00501CN-14 /S-ON输入11CN-15 /PCON输入21CN-16 P-OT输入31CN-17 N-OT输入4 1CN-39 /ALMRST输入51CN-40 /CLR输入61CN-41 /PCL输入71CN-42 /NCL输入Un0060未使用1未使用2未使用3C相4B相5A相6未使用7未使用Un0070CN1_05，CN1_061CN1_07，CN1_082CN1_09，CN1_103CN1_11，CN1_12二、辅助功能模式在辅助功能模式下可以用面板操作器进行一些应用操作。辅助功能的内容如下：功能号 内容Fn000 显示报警历史数据Fn001 恢复参数出厂值Fn002 点动(JOG)运行模式Fn003 速度指令偏移的自动调整Fn004 速度指令偏移的手动调整Fn005 电机电流检测偏移的自动调整Fn006 电机电流检测偏移的手动调整Fn007 伺服软件版本显示Fn008 位置示教功能Fn009 静态惯量检测Fn010 清除绝对值多圈信息及错误Fn011 清除绝对值编码器相关错误1 显示报警历史数据的操作在显示报警历史数据的功能中可以看到近期发生过的十次报警。以下为显示报警历史数据的操作步骤。1 按MODE 键，选择辅助功能模式。2 按INC 键或DEC 键，选择显示报警历史数据的功能号码。3 按ENTER 键，此时显示最近的一次报警的报警代码。报警序列号 报警代码4 按INC 键或DEC 键，显示近期发生的其他报警的报警代码。5 按ENTER 键，返回功能号码的显示。如果用户要清除报警历史数据，可以在显示报警代码时按住ENTER 键保持一秒钟，则所有的报警历史数据都将被清除。2 恢复参数出厂值的操作以下为恢复参数出厂值的操作步骤。1 按MODE 键，选择辅助功能模式。2 按INC 键或DEC 键，选择恢复参数出厂值的功能号码。3 按ENTER 键，进入恢复参数出厂值模式。4 按住ENTER 键保持一秒钟，将参数恢复成出厂值。5 松开ENTER 键，返回功能号码的显示。注意：简码显示状态为 时，表示伺服ON 状态，电机处于通电状态，此时无法进行恢复参数出厂值的操作。3 点动（JOG）运行模式的操作以下为在点动（JOG）运行模式下运行电机的操作步骤。1 按MODE 键，选择辅助功能模式。2 按INC 键或DEC 键，选择点动（JOG）运行模式的功能号码。3 按ENTER 键，进入点动（JOG）运行模式。4 按MODE 键，进入伺服ON（电机通电）状态。5 按MODE 键可以切换伺服ON 和伺服OFF 两种状态。如果要运行电机，必须要伺服ON。6 按INC 键或DEC 键，按键期间，电机转动。7 按ENTER 键，返回功能号码的显示。此时伺服OFF（电机非通电状态）。4 静态惯量检测1. 按MODE 键，选择辅助功能模式。2. 按INC 键或DEC 键，选择惯量检测的功能号码。3. 按下ENTER 键显示如下：4. 按下MODE 键开始运转此时显示的是电机的动态速度5. 电机停下时显示的电机和负载的总惯量单位是kg.cm注意：检测前请保证电机CCW（逆时针）方向的位移行程有6 圈。第四章 惯量测试说明1接下来通过INC键调到Fn009（惯量检测功能），按ENTER键进入惯量检测功能，画面显示2.再按MODE键，惯量检测操作开始，出现下面画面。3.如果伺服处于报警、伺服使能（S-ON）状态，惯量检测操作将不被执行，显示“abort”4.惯量检测操作完成后，显示负载和电机的惯量数值5.返回到Un000当前状态，进入Un015参数。6.监视Un015，其显示的值为负载惯量百分比，将其设入Pn106步骤一：首先根据负载情况，判断是否适合进行惯量检测；步骤二：在能进行惯量检测的情况下进行惯量检测Fn009，例如检测数值为10.3,单位为Kgcm2；(进行此步操作后，监视Un015，其显示的值为负载惯量百分比，将其设入Pn106)。步骤三：根据现场工况，设置Pn112的值为0100%。步骤四：根据运行情况(系统刚性要求、噪音要求)，调整Pn102、Pn103、Pn104等参数；惯量设置生效，设置好适当的惯量，可减小电机停车时的不稳。注意：1、惯量检测操作时电机会进行正反方向运动，行程为正反各六圈，而此时电机是不受外部信号控制，所以进行此项操作时一定要注意，负载运动行程一定要在机械允许的范围之内，防止惯量检测操作时损坏设备。2、在伺服使能或者报警情况下，不能进行此操作。第五章 伺服增益参数（Pn102、Pn103、Pn104）调整方法Pn102速度环增益、Pn103速度环积分时间、Pn104位置环增益首先，机械本身的结构对伺服增益的调整有重要的影响。如果机械本身的刚性比较好（磨床丝杠传动），伺服的相关增益则可以设置较高。如果机械本身的刚性偏柔（包装机同步带），伺服的相关增益则设置不了太高。伺服速度、位置增益参数关系及总的调试思路：伺服驱动器包括三个反馈环节：位置环、速度环、电流环。最内环（电流环）的反应速度最快，中间环节（速度环）的反应速度必须高于最外环（位置环）。如果不遵守此原则，将会造成电机运转的震动或反应不良。伺服驱动器的设计可尽量确保电流环具备良好的反应性能，故用户只需调整位置环、速度环的增益即可。 位置环的反应不能快于速度环的反应。因此，若要增加位置环的增益，必须先增加速度环的增益。如果只增加位置环的增益，电机很可能产生震动，从而将会造成速度指令及定位时间的增加，而非期望的减少。速度环增益（Pn102）增大速度环比例增益，则能降低转速脉动的变化量，提高伺服驱动系统的硬度，保证系统稳态及瞬态运行时的性能。但是在实际系统中，速度环比例增益不能过大，否则将引起整个伺服驱动系统振荡。 速度环参数调节与负载惯量的关系 当负载对象的转动惯量与电动机的转动惯量之比较大，以及负载的摩擦转矩较大时，宜增大速度环比例增益和速度环积分时间常数，以满足运行稳定性的要求。 当负载对象的转动惯量与电动机的转动惯量之比较小，以及负载的摩擦转矩较小时，宜减小速度环比例增益和速度环积分时间常数，保证低速运行时的速度控制精度。 位置环增益（Pn104） 位置环增益与伺服电机以及机械负载有着密切的联系。通常伺服系统的位置环增益越高，电机速度对于位置指令响应的延时减少，位置跟踪误差愈小，定位所需时间越短，但要求对应的机械系统的刚性与自然频率也必须很高。而且当输入的位置量突变时，其输出变化剧烈，机械负载要承受较大的冲击。此时，驱动器必须进行升降速处理或通过上位机用编程措施来缓冲这种变化。当伺服系统位置环增益相对较小时，调整起来比较方便，因为位置环增益小，伺服系统容易稳定，对大负载对象，调整要简单些。同时，低位置环增益的伺服系统频带较窄，对噪音不敏感。因此，作为伺服进给用时，位置的微观变化小，但低位置环增益的伺服系统位置跟踪误差较大，进行轮廓加工时，会在轨迹上形成加工误差。位置环和速度环参数调整不合适对伺服性能的影响 1、速度环积分时间常数（Pn103）a、数值设置太高：速度环积分对速度跟踪位置指令的影响不是很大，但过大的速度环积分时间会延迟速度回路的反应时间。 b、数值设置太低：速度环积分时间太短，破坏了速度回路的稳定性，电机速度的波动增加，伺服变得不稳定，运行中可伴有尖锐的震动噪音。 2、速度环增益（Pn102）a、数值设置太高：速度环增益的太高同样破坏了系统稳定性，电机速度波动加剧。故两者的调整必须保持协调，增大速度环增益的同时应该增加速度环积分时间，否则伺服系统会振荡。 b、数值设置太低：速度环增益太低也会导致电机速度出现波动。比较速度增益过高的情形可知，此时电机速度的波动频率更低。这充分表明了速度环增益的提高使系统的工作频率得到了提高，控制系统的快速响应性能好，能更有效地克服干扰作用的影响。此外，当速度环增益远小于位置环增益时，伺服的稳定性也会被破坏，电机速度在运行过程中也会不断地波动。一般情况下尽量保证速度环增益大于位置环增益。3、位置环增益（Pn104）a、数值设置太高： 在位置伺服系统中，调高位置增益虽然可以使得电机速度对于位置指令响应的延时减少，但位置环增益过高引起系统开环的总增益加大，易造成系统不稳定，可体现为电机