变频调速与伺服驱动技术课件 7伺服控制系统的运行调试

伺服控制系统的运行调试安徽机电职业技术学院任务1伺服控制系统的JOG运行调试1任务2伺服控制系统的相对位置调试2任务3伺服控制系统的绝对位置调试3任务1伺服控制系统的JOG运行调试知识目标：了解伺服电机的结构及工作原理掌握伺服驱动器的端子功能能力目标：会使用伺服电机及其驱动器能够根据要求对伺服驱动器进行参数设定掌握伺服驱动器JOG运行操作任务描述：伺服系统是指被控制量是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移准确地跟踪输入的位移。按下伺服驱动器“UP”按键时，伺服电机以200r/min正转，按下“DOWN”按键时，伺服电机以200r/min反转。松开“UP”按键或“DOWN”按键时，伺服电机停止。伺服系统由控制器、伺服驱动器、驱动电机、工作台和位置检测元件组成。1.伺服电机的结构由于交流伺服电机应用的最为广泛，因此将重点介绍交流伺服电机的结构和工作原理。两相感应交流伺服电机主要分成定子、转子、编码器三部分，其它还包括端盖、风扇等辅助部件，如下图所示。一、伺服电机的结构及工作原理（1）定子定子铁心通常均由硅钢片叠成。铁心槽中放置有两个绕组，分别为励磁绕组Rf和控制绕组Rk，两个绕组在空间相差90°电角度。伺服电机定子绕组结构励磁绕组两端施加恒定的励磁电压Uf，控制绕组两端施加可调的控制电压Uk。励磁绕组Rf和控制绕组Rk：空间互差90°一、伺服电机的结构及工作原理1.伺服电机的结构采用高电阻率导电材料制造的笼型转子，为了减小转子的转动惯量，转子做得细长；01采用铝合金制成的空心杯形转子，杯壁很薄，仅0.2~0.3mm，为了减小磁路的磁阻，要在空心杯形转子内放置固定的内定子。内定子铁芯中一般不放绕组，仅作为磁路的一部分。02（2）转子一、伺服电机的结构及工作原理1.伺服电机的结构交流伺服电动机在没有控制电压时，定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子静止不动。当有控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，在闭合的转子绕组中产生感应电动势和转子电流，转子电流与磁场相互作用产生电磁转矩，推动转子沿旋转磁场的方向旋转。在负载恒定的情况下，电动机的转速随控制电压的大小而变化，当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。一、伺服电机的结构及工作原理2.伺服电机的工作原理伺服电机的编码器是用来检测伺服电机转速和位置，安装在电机后端，当电机旋转时，编码器将转速信号转化为脉冲信号，通过编码器电缆反馈给伺服驱动器进行比较。编码器分为：光电式、接触式和电磁感应式。从精度和可靠性方面来看，光电式脉冲编码器优于其他两种。三菱伺服电机的编码器的分辨率是131072脉冲/转，也就是说当电机旋转一周，编码器能够输出131072个脉冲。一、伺服电机的结构及工作原理3.编码器编码器1.位置控制模式通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度；位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置，应用领域如数控机床、印刷机械等等。二、伺服驱动器的控制模式1.位置控制模式35124伺服驱动器输出电压驱动伺服电动机工作。伺服发出脉冲信号与编码器送来的脉冲信号进行比较伺服控制器发出控制信号和脉冲信号给伺服驱动器。同轴编码器会将电机的信息反馈给伺服驱动器若两者相等，表明已移动到指定的位置。2.速度控制模式通过模拟量的输入或脉冲的频率对伺服电机旋转的速度控制，编码器会将伺服电机的旋转信息反馈给伺服驱动器。编码器反馈的电动机速度被送到速度环的输入端与速度指令进行比较，其偏差经过速度调节器处理后，通过电流调节器和矢量控制器电路来调节逆变功率放大电路的输出，使电动机的速度趋近指令速度，保持恒定。二、伺服驱动器的控制模式3．转矩控制模式通过外部模拟量转矩输入信号（DC0~±8V）或参数设置的内部转矩指令可以控制伺服电机的输出转矩。具有速度限制功能（外部或内部设定），可以防止无负载时电机速度过高，本功能可用于张力控制等场合。例如绕线装置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。二、伺服驱动器的控制模式三菱通用交流伺服MR-JE系列是MR-ES系列的升级版，提高了产品的先进性能和易用性。支持漏型、源型配线指令脉冲输入和数字量输入输出以标准对应漏型、源型两种配线。MR-JE系列的伺服电机采用拥有131072pulses/rev分辨率的增量式编码器，能够进行高精度的定位。三、认识三菱伺服驱动器1.伺服驱动器的外部结构MR-JE-100A以下的三菱伺服驱动器的外部结构如右图，其中CNP1、CN1、CN2和CN3共4个接头与外部设备连接。CNP1是主电路接头，用来连接伺服驱动器的工作电源以及伺服电动机；CN1是伺服驱动器输入输出信号用连接器；CN2是编码器连接器；CN3是USB通信用连接器，与个人电脑连接。三、认识三菱伺服驱动器1.伺服驱动器的外部结构显示部位为5位7段的LED，可以显示伺服驱动器的状态以及报警编号等。操作部位包含MODE、UP、DOWN、SET四个按键，可对状态显示、诊断、报警以及参数进行操作。三、认识三菱伺服驱动器2.伺服驱动器输入输出引脚功能认识三菱MR-JE系列伺服驱动器有位置控制、速度控制和转矩控制等3种模式。这3种模式下，各引脚功能如右图所示，左边是输入引脚，右边是输出引脚。输入输出用信号连接器CN1共50个引脚，其中部分引脚在不同模式下功能有所差异。

CN1连接器的引脚位置图三、认识三菱伺服驱动器名称

简称

引脚编号

功能和用途

I/O

控制模式PST强制停止2EM2CN1-42当关闭EM2(与公共端开路)时，将根据指令对伺服电机进行减速停止。当从强制停止状态转到EM2开启(使公共端之间短路)时，则能够解除强制停止状态。EM2和EM1为互斥功能。但是，在转矩控制模式下，EM2与EM1功能相同。DI-1○○○强制停止1EM1CN1-42在使用EM1时，请将[Pr.PA04]设置为“0___”使其能够使用。关闭EM1(与公共端)将会转为强制停止状态，基本电路断开,动态制动器动作后使伺服电机减速停止。在从强制停止状态转为EM1开启(与公共端短路)时，则能够解除强制停止状态。DI-1△△△设定值EM2/EM1减速方法EM2或者EM1为关闭发生报警0___EM1不进行强制停止减速直接关闭电磁制动互锁)。不进行强制停止减速直接关闭电磁制动互锁。2___EM2在强制停止减速后关闭电磁制动互锁。在强制停止减速后关闭电磁制动互锁。三、认识三菱伺服驱动器

CN1部分引脚功能分配表名称

简称

引脚编号

功能和用途

I/O

控制模式PST伺服ONSONCN1-15在开启SON时，主电路将会通电，变为可以运行的状态。(伺服ON状态)关闭后主电路将被切断，伺服电机进入自由运行状态。在将[Pr.PD01]设置为“___4”时，可以在内部变更为自动开启(始终开启)。DI-1○○○复位RESCN1-19开启RES50ms以上时可以对报警进行复位。有些报警无法通过RES(复位)进行解除。没有发生报警的状态下,开启RES时会切断主电路。在将[Pr.PD30]设置为“__1_”时，基本路不会断开。该功能不用于停止。在运行中请勿开启。DI-1○○○三、认识三菱伺服驱动器

CN1部分引脚功能分配表名称

简称

引脚编号

功能和用途

I/O

控制模式PST正转行程末端LSPCN1-43运行时，请开启LSP以及LSN。关闭时使用紧急停止然后伺服锁定。在将[Pr.PD30]设置为“___1”时，将会变为减速停止。按照下述方式对[Pr.PD01]进行设置时，可以在内部变更为自动ON(常闭)。DI-1○○/反转行程末端LSNCN1-44DI-1○○/输入软元件运转LSPLSNCCW方向CW方向11○○01/○10○○00//[Pr.PD01]状态LSPLSN_4__自动ON/_8__/自动ON_C__自动ON自动ON三、认识三菱伺服驱动器

CN1部分引脚功能分配表名称

简称

引脚编号

功能和用途

I/O

控制模式PST故障ALMCN1-48发生报警时ALM关闭。在没有发生报警时，在开启电源2.5s～3.5s之后，ALM将会开启。在将[Pr.PD34]设置为“__1_”时，如果发生报警或警告，则ALM将会关闭。DO-1○○○准备完成RDCN1-49伺服ON，进入可运行状态，RD就开启。DO-1○○○三、认识三菱伺服驱动器

CN1部分引脚功能分配表名称

简称

引脚编号

功能和用途

I/O

控制模式PST正转脉冲列反转脉冲列PPNPPGNGCN1-10CN1-35CN1-11CN1-36输入指令脉冲列使用集电极开路方式时（最大输入频率为200kpps）。

在PP和DOCOM之间输入正转脉冲串。

在NP和DOCOM之间输入反转脉冲串。使用差动接收器方式时（最大输入频率为4Mpps）。

在PG和PP之间输入正转脉冲串。在NG和NP之间输入反转脉冲串。输入指令脉冲列形式，脉冲列逻辑以及指令输入脉冲列滤波器可以在[Pr.PA13]中进行变更。当指令脉冲列为1Mpps～4Mpps时，请将[Pr.PA13]设置为"_0__"。

DI-2○//三、认识三菱伺服驱动器

CN1部分引脚功能分配表名称

简称

引脚编号

功能和用途

I/O

控制模式PST数字I/F用电源输入DICOMCN1-20CN1-21使用漏型接口时，请连接DC24V外部电源的正极。使用源型接口时，请连接DC24V外部电源的负极。/○○○集电极开路漏型接口用电源输入OPCCN1-12在通过集电极开路方式输入脉冲串时，请向此端子提供DC24V的正极。/○//数字I/F用公共端DOCOMCN1-46CN1-47是伺服放大器的EM2等输入信号的公共端子。和LG相隔离。使用漏型接口时，请连接DC24V外部电源的负极。使用源型接口时，请连接DC24V外部电源的正极。/○○○控制公共端LGCN1-3CN1-28CN1-30CN1-34是TLA•TC•VC•VLA•OP•MO1•MO2•P15R的公共端子。各引脚在内部连接。/○○○屏蔽SD屏蔽连接屏蔽线的外部导体。/○○○三、认识三菱伺服驱动器

CN1部分引脚功能分配表MR-JE-_A伺服驱动器通过显示部分（5位的7段LED）和操作部分（4个按键）对伺服驱动器的状态、报警、参数进行设置等操作，面板上有“MODE”、“↑（UP）”、“↓（DOWN）”、“SET”4个按键。如图7-1-9所示。此外，同时按下“MODE”与“SET”3秒以上，即跳转至一键式调整模式。伺服驱动器的显示面板“MODE”：操作/显示模式切换；“UP”

：数值增加/显示转换键；“DOWN”：数值减少/显示转换键；“SET”

：数据设置键。四、伺服驱动器的面板操作伺服驱动器通电后，LED显示器处于状态显示模式，此时显示为

，反复按压“MODE”键，可让伺服驱动器的显示模式在下图所示的状态之间切换。当显示器处于某种模式时，按压“UP”键和“DOWN”键即可在该模式中选择不同的项进行详细的设置操作。四、伺服驱动器的面板操作控制模式面板显示功能说明状态显示

电源接通时伺服状态显示。

一触式调整

一键式调整。要执行一键式调整时，请选择。诊断

顺序显示，外部信号显示，输出信号（DO）强制输出，试运行，软件版本显示，VC自动偏置，伺服电机系列ID显示，伺服电机类型ID显示，伺服电机编码器ID显示，驱动记录器有效/无效显示。报警

当前报警显示、报警履历显示以及参数错误编号显示。基本参数设置PA01基本设定参数的显示和设定。增益滤波参数设置PB01增益・滤波器参数的显示和设定。扩展参数设置PC01扩展参数的显示和设定。输入输出参数设置PD01输入输出设定参数的显示和设定。扩展参数2设置PE01扩展2参数的显示和设定。扩展参数3设置PF01扩展3参数的显示和设定。四、伺服驱动器的面板操作面板显示功能说明1.状态显示模式运行中的伺服驱动器的状态能够显示在显示器上，通过“UP”或“DOWN”按键可以对内容进行变更。显示所选择的符号，在按下“SET”按键之后将会显示其数据。四、伺服驱动器的面板操作显示模式下显示效果内容状态伺服驱动器显示器备注伺服电机转速以2500r/min正转

以-3000r/min反转

“-”表示反转反馈脉冲累积11252pulses

-12566pulses

负数时，2、3、4以及5位的小数点亮灯。1.状态显示模式标识符C：表示反馈脉冲累积，单位pulse。标识符r：表示伺服电机转速，单位r/min。标识符E：表示滞留脉冲，单位pulse。标识符P：表示指令脉冲累积，单位pulse。四、伺服驱动器的面板操作因伺服驱动器的显示器只能显示5位，所以显示实际值的后5位。按下“SET”按键后将变为0，负数时，第2、3、4以及5位的小数点亮灯。

2.诊断模式通过“MODE”按键进入诊断模式，在按下“UP”或“DOWN”按键之后显示内容见下表。四、伺服驱动器的面板操作

3.报警模式在按下“UP”或“DOWN”按键之后显示显示当前报警、以前的报警履历以及参数出错代码，显示器的后3位显示报警编号以及发生错误的参数编号。请在排除报警的原因之后，通过下述的任意方法来解除报警。①关→开启电源。②在当前报警画面中按下“SET”按键。③将RES（复位）开启。④在PC18中删除报警历史。⑤通过“UP”或“DOWN”进入下一个报警历史。四、伺服驱动器的面板操作4.参数模式通过“MODE”按键进入各参数模式，在按下“UP”或“DOWN”按键之后显示内容。①基本设定参数PA：伺服驱动器在位置控制模式下使用时，通过此参数进行基本设定。②增益、滤波器参数PB：当需要手动调整增益时，使用此参数。③扩展设定参数PC：伺服驱动器在速度控制模式、转矩控制模式下使用时，主要使用此参数。④输入输出设定参数PD：变更伺服放大器的输入输出信号时使用此参数。四、伺服驱动器的面板操作5.参数的设置按下“MODE”按键进入基本参数设置画面，接着按下“UP”或“DOWN”按键找到需要修改的参数。（1）5位以下的参数通过PA01修改1002，如下图所示。（2）6位以上的参数将PA06修改123456，如下图所示。请按“UP”或“DOWN”按键移动到下一个参数。更改PA01需要在修改设置值后关闭一次电源，在重新接通电源后更改才会生效。四、伺服驱动器的面板操作

任务实施：伺服电机的JOG运行

按下“UP”按键时，伺服电机以200r/min正转，按下“DOWN”按键时，伺服电机以200r/min反转。松开“UP”按键或“DOWN”按键时，伺服电机停止。（1）电气元件和耗材三菱MR-JE-20A伺服驱动器、三菱交流伺服电机电气控制板、常用电工工具、数字万用表、铜导线，按钮等。（2）线路连接将单相电源接到伺服驱动器的L1、L3端子上，将伺服电机连接到U、V、W端子上，将伺服编码器的接口插到CN2上。

（3）伺服驱动器参数设置①将PA19设置为“ABCD”，设完后断电重启。②重启完成后，再将PH17设置为“5112”，然后再断电重启，即可恢复出厂设置。③将“PD01”设为“1C00”，然后再断电重启。（4）运行调试连续按2次“MODE”按键进入诊断画面，此时显示RD-OF。按照以下步骤选择点动运行或者无电机运行。在按下“UP”按键时，观察伺服电机是否以200r/min正转JOG试运行；按下“DOWN”按键时，观察伺服电机是否以200r/min反转JOG试运行。松开“UP”按键或“DOWN”按键时，伺服电机停止。试运行可以的话，至此确认电机编码器线和电机线连接无误。观察电机低速运行是否平稳，无振动、爬行与噪声。任务2伺服控制系统的相对位置调试知识目标：

掌握基本参数的含义及设置

理解电子齿轮比的含义能力目标：

能够熟练使用相关指令编写程序

学会调试伺服控制系统及观察运行效果任务描述：伺服电机驱动丝杆滑台移动运行如图7-2-1所示，其中丝杆螺距5mm，旋转一周需要1000个脉冲。控制要求：按下正转按钮，滑台以5.0mm/s的速度向右运行60mm；按下反转按钮，滑台以8.0mm/s的速度向左运行100mm；按下停止按钮，滑台立即停止运行。一、伺服驱动器位置控制模式的控制接线伺服驱动器工作在位置控制模式时，需要接收脉冲信号来定位，脉冲信号可以由PLC产生，也可以由专门的定位模块来产生，伺服驱动器漏型方式接线如图所示。OPC、DICOM端子接24V电源正极，DOCOM端子接24V电源负极；EM2、LSP、LSN端子经过常闭触点与DICOM端子连接，不可以接入常开触点，否则伺服驱动器停止运行。输入指令脉冲串可以采用集电极开路输入方式或差动输入方式两种，一般选用集电极开路输入方式，PP接脉冲输入信号，NP接脉冲方向信号。二、伺服驱动器的主要参数1.基本参数的功能伺服驱动器使用位置控制模式，一般需要设置基本设定参数（PA）。参数号简称名称与功能说明初始值单位控制模式PA01*STY控制模式1000h/P、S、TPA02*REG再生选件0000h/P、S、TPA03*ABS绝对位置检测系统0000h/PPA04*A0P1功能选择A-12000h/P、S、TPA05*FBP伺服电机旋转一周所需的指令脉冲数10000/PPA06CMX电子齿轮分子（指令输入脉冲倍率分子）1/PPA07CDV电子齿轮分母（指令输入脉冲倍率分母）1/PPA08ATU自动调谐模式000lh/P、SPA09RSP自动调谐响应性16/P、SPA10INP到位范围100pulsePPA11TLP正转转矩限制100.0%P、S、TPA12TLN反转转矩限制100.0%P、S、TPA13*PLSS指令脉冲输入形式选择0100h/PPA14*P0L转动方向选择0/PPA15*ENR编码器输出脉冲4000P/revP、S、T（1）PA01控制模式选择。当PA01设置为1000h时，为位置控制模式；当PA01设置为100lh时，为位置/速度控制模式；当PA01设置为1002h时，为速度控制模式；当PA01设置为1003h时，为速度/转矩控制模式；当PA01设置为1004h时，为转矩控制模式；当PA01设置为1005h时，为转矩/位置控制模式。当该参数设置后，电源从OFF→ON后变为有效。（2）PA02再生选件的选择。PA02初始值为0000h时，不使用再生制动选件；当PA02设置为000_h时，设置1、2、3、4、5和6使用制动单元。1.基本参数的功能（3）PA05伺服电机旋转一周所需的指令输入脉冲数。当PA05设置为0，由电子齿轮（参数PA06、PA07）设定指令输入脉冲数。当PA05设置为1000~50000时，表示伺服电机旋转一周所需要的指令输入脉冲数为1000~50000，此时电子齿轮无效。当该参数设置后，电源从OFF→ON后变为有效。注意：在PA21的“电子齿轮选择”中选择“指令输入脉冲数（1___）”时，此参数的设定值有效。注意：此参数默认数值为10000，共5位数，如果通过驱动器面板上的按钮操作时，驱动器面板上只有4位显示，默认不能显示最高位1。（4）PA06、PA07电子齿轮的设置。电子齿轮分子CMX（PA06）的初始值为1，设置范围为1~16777215。电子齿轮分母CDV（PA07）的初始值为1，设置范围为1~16777215，但它们的比值必须满足：0.1~4000。如果设置的比值超出这个范围，那么将导致加减速时发出噪声，也不能按照设置的速度或加减速时间常数运行伺服电机。注意：此参数在PA21的“电子齿轮选择”中选择“电子齿轮（0___）”时有效。1.基本参数的功能（5）PA13指令脉冲输入形式的选择，脉冲类型可以通过参数PA13设置。在位置控制模式下，可以选择负逻辑的3种脉冲输入形式和正逻辑的3种脉冲输入形式。PA13设定值脉冲串形式正转反转0010h负逻辑正转脉冲串、反转脉冲串

0011h脉冲串+方向信号

0012hA脉冲串、B脉冲串

0000h正逻辑正转脉冲串、反转脉冲串

0001h脉冲串+方向信号

0002hA脉冲串、B脉冲串

表中的箭头表示进行脉冲的时间。A相脉冲串和B相脉冲串，以4倍频获取。“正转脉冲串、反转脉冲串”的形式，是指PP引脚输入正转脉冲，NP引脚输入反转脉冲。“脉冲串+方向信号”的形式，是指PP引脚输入脉冲，NP引脚输入方向；“A相脉冲串、B相脉冲串”的形式，是指PP引脚和NP引脚输入的脉冲串相位相差90°，一个脉冲控制正转，另一个脉冲控制反转。1.基本参数的功能（6）PA21功能选择。①___

x，表示一键式调整功能选择。0表示无效，1表示有效。当此位为“0”时，不能执行单键调整。②x___，表示电子齿轮选择。0表示选择电子齿轮（PA06及PA07）；1表示不选择选择电子齿轮，输入脉冲数（PA05）有效。（7）PD01：设置伺服ON信号、两个极限信号LSP、LSN，此三个信号正常工作时需要接常闭信号，如果硬件没有接线，可以通过此参数设置。b15b14b13b12b11b10b9b8b7b6b5b4b3b2b1b0////LSNLSP////TLPC/SON//厂商设定用LSP：正转行程末端LSN：反转行程末端TL：比例控制，PC外部转矩限制选择SON（伺服ON）将PD01的设定值展开16进制数。b2为1表示伺服ON启动，为0表示伺服ON未启动。b4表示外部转矩限制PC选择，为0表示无效，为1表示启动。如果将参数PD01=0C04表示SON伺服使能自动ON，正转行程末端和反转行程末端使能自动为ON。1.基本参数的功能电子齿轮的具体功能是对上位机输出1个脉冲单位的工件移动量进行设定，伺服收到上位机的脉冲频率进行放大/缩小。分子大于分母就是放大，相反就是缩小。2.电子齿轮比分子为电机编码器反馈脉冲，分母为上位机指令脉冲。PA21设置为0001选择电子齿轮功能，PA21设置为1001，不选择电子齿轮。（1）任意设置单位指令脉冲的电机的速度和位移量（脉冲当量）假设伺服驱动器的电子齿轮比设定为N，那么上位机（如PLC）发送1个脉冲给伺服驱动器，那么伺服驱动器就会发送N个脉冲给伺服电机。假如电子齿轮比设为50，PLC发出1000个脉冲，经过伺服驱动器后实际发送给伺服电机的脉冲数应该为1000×50=50000。（2）当上位控制器的脉冲发生能力（最高输出频率）不足以获得所需速度时，可以通过电子齿轮功能（指令脉冲倍频）来对指令脉冲进行×N倍频。假设上位机PLC最大发送脉冲频率为200KHz，若不修改电子齿轮比，则电机旋转1圈需要10000个脉冲，那么电机最高转速为1200rpm若将电子齿轮比设为2：1，或者将每转脉冲数设定为5000，则此时电机可以达到2400rpm转速。2.电子齿轮比伺服电机驱动丝杆滑台移动运行，其中丝杆螺距5mm，旋转一周需要1000个脉冲，控制要求：按下正转按钮，滑台以5.0mm/s的速度向右运行60mm；按下反转按钮，滑台以8.0mm/s的速度向左运行100mm；按下停止按钮或触发两侧限位开关，滑台立即停止运行。（1）电气元件和耗材1200PLC（DC/DC/DC类型）、三菱MR-JE-20A伺服驱动器、三菱交流伺服电机、THWSP040.PCB反相器、电阻2000欧姆、电气控制板、常用电工工具、数字万用表、铜导线、按钮、传感器等。任务实施：伺服控制系统的相对位置调试（2）线路连接三菱MR-JE-A系列伺服驱动器的脉冲输入引脚PP和NP只能接受NPN型的信号，而西门子S7-1200DC/DC/DC型的PLC输出信号为PNP型，很显然，三菱伺服驱动器不能直接接收西门子PLC的输出信号，解决问题的方案就是将西门子PLC的输出信号通过THWSP040.PCB反相处理，这样三菱的伺服驱动器就可以从PP或NP引脚接收脉冲信号。任务实施：伺服控制系统的相对位置调试（3）伺服驱动器参数设置采用位置控制模式，需设置以下基本参数。PA01=1000PA06=16384PA07=125PA13=0201PD01=0C04任务实施：伺服控制系统的相对位置调试在操作过程中可以通过改变电子齿轮比来改变伺服电机转一圈所需的脉冲个数。若要使电子齿轮比有效必须将PA21设为0001。任务实施：伺服控制系统的相对位置调试（4）输入输出分配表输入地址符号功能输出地址符号功能I0.0SB1正转按钮Q0.0PP脉冲信号I0.1SB2反转按钮Q0.1NP脉冲方向I0.2SB3停止按钮

I0.3SQ1正向限位

I0.4SQ2反向限位

任务实施：伺服控制系统的相对位置调试（5）PLC程序设计①轴对象组态在前面章节已经叙述在此不再叙述，增加位置限制设置如下图所示。轴组态完成后应该首先使用轴面板调试功能调试伺服控制系统是否能正常运行，排查线路连接无误后再设计程序。（5）PLC程序设计程序段1为轴启动控制，若程序运行将使轴启动运行。任务实施：伺服控制系统的相对位置调试（5）PLC程序设计程序段2为正转运行，按下正转按钮I0.0，电机以5.0mm/s向右移动60mm。任务实施：伺服控制系统的相对位置调试（5）PLC程序设计程序段3为反转运行，按下反转按钮I0.1，电机以8.0mm/s向左移动100mm。任务实施：伺服控制系统的相对位置调试（5）PLC程序设计程序段4为停止控制，按下停止按钮I0.2或触发限位I0.3、I0.4，将使电机停止运行。任务实施：伺服控制系统的相对位置调试（6）运行调试正转运行：按下SB1正转按钮I0.0，观察滑台是否以5.0mm/s的速度向右运行60mm后自动停止。反转运行：按下SB2反转按钮I0.1，观察滑台是否以8.0mm/s的速度向左运行100mm后自动停止。停止运行：按下SB3停止按钮I0.2，观察是否立即停止。极限保护：滑台在运行中触发限位开关，观察是否立即停止。任务实施：伺服控制系统的相对位置调试任务3伺服控制系统的绝对位置调试知识目标：掌握MC_Home指令的功能了解常见回原点方式特点能力目标：能够正确设计伺服控制系统的绝对位置控制程序学会调试伺服控制系统及观察运行效果任务描述：伺服电机驱动丝杆滑台移动运行如图7-3-1所示，其中丝杆螺距5mm，旋转一周需要1000个脉冲。按下启动按钮，滑台以5.0mm/s的速度向右运行至50mm处，停3秒，滑台继续以10.0mm/s的速度向右运行至100mm处，停4秒，然后滑台向左返回原点后停止；按下停止按钮，伺服控制系统立即停止运行。一、伺服系统的原点伺服系统的原点是指系统的初始位置，用来标记机构的起点。通过逻辑控制可以实现系统从伺服的原点到设定的目标位置的精准控制。如果伺服原点标定不准确，将导致运动机构的位置误差大，降低伺服系统的控制精度。回原点的作用：把轴的实际机械位置和S7-1200程序中轴的位置坐标统一，以进行绝对位置定位。

西门子PLC的运动控制在使用绝对位置定位之前必须执行“回原点”。回原点方式有“主动”和“被动”两种。一、伺服系统的原点1.主动回原点主动：在扩展参数→回原点→主动中“主动”就是传统意义上的回原点。当轴触发了主动回原点操作，则轴就会按照组态的速度去寻找原点开关信号，并完成回原点命令。①输入归位开关：设置原点开关的DI输入地址。

②选择电平：选择原点开关的有效电平，也就是当轴碰到原点开关时，该原点开关对应的DI点是高电平还是低电平。一、伺服系统的原点2.主动回原点③允许硬件限位开关处自动反转：如果勾选“允许硬限位开关处自动反转”，伺服在执行回原点动作时，如果是朝远离原点的方向运行，当碰到硬限位开关时，伺服会自动往反方向运行，直到碰到原点信号。

一、伺服系统的原点2.主动回原点④接近/回原点方向：寻找原点的起始方向。也就是说触发寻找原点功能后，轴是向“正方向”或是“负方向”开始寻找原点。以图中的负方向为例，触发回原点命令后，轴需要先运行到左边的限位开关，掉头后继续向正方向寻找原点开关。如果已知轴和原点的相对位置，可以合理设置“接近/回原点方向”来缩短回原点的路径。一、伺服系统的原点2.主动回原点⑤归位开关一侧：上侧和下侧。无论用户设置寻找原点的起始方向为正方向还是负方向，轴最终停止的位置取决于“上侧”或“下侧”。“上侧”指的是：轴完成回原点指令后，以轴的左边沿停在原点开关右侧边沿。

“下侧”指的是：轴完成回原点指令后，以轴的右边沿停在原点开关左侧边沿。一、伺服系统的原点2.主动回原点⑥接近速度：寻找原点开关的起始速度，当程序中触发了MC_Home指令后，轴立即以“接近速度”运行来寻找原点开关。

一、伺服系统的原点2.主动回原点⑦回原点速度：最终接近原点开关的速度。当轴第一次碰到原点开关有效边沿后运行的速度，也就是触发了MC_Home指令后，轴立即以“接近速度”运行来寻找原点开关，当轴碰到原点开关的有效边沿后轴从“接近速度”切换到“回原点速度”来最终完成原点定位。⑧原点位置偏移量：该值不为零时，轴会在距离原点开关一段距离（该距离值就是偏移量）停下来，把该位置标记为原点位置值。该值为零时，轴会停在原点开关边沿儿处。⑨原点位置：该值就是⑧中的原点位置值。

一、伺服系统的原点3.正方向回原点根据轴与原点开关的相对位置，分成4种状态：轴在原点开关负方向侧，轴在原点开关的正方向侧，轴刚执行过回原点指令，轴在原点开关的正下方。如接近速度=10.0mm/s，回原点速度=2.0mm/s，正方向，上侧。（1）轴在原点开关负方向①当程序以Mode=3触发MC_Home指令时，轴立即以“接近速度10.0mm/s”向右（正方向）运行寻找原点开关；②当轴碰到原点的有效边沿，切换运行速度为“回原点速度2.0mm/s”继续运行；③当轴的左边沿与原点开关有效边沿重合时，轴完成回原点动作，如图所示。一、伺服系统的原点（2）轴在原点开关正方向②当轴掉头后继续以“接近速度”向负方向寻找原点开关的有效边沿；③原点开关的有效边沿是右侧边沿，当轴碰到原点开关的有效边沿后，将速度切换成“回原点速度”最终完成定位。①触发MC_Home指令时，轴立即以“接近速度10.0mm/s”向右（正方向）运行直到碰到右限位开关。在这种情况下，若激活使能“允许硬件限位开关处自动反转”选项，则轴将反向运行，反向继续寻找原点开关，如图所示。一、伺服系统的原点（3）轴已经回原点，再次触发回原点②当轴掉头后继续以“接近速度”向负方向寻找原点开关的有效边沿；③原点开关的有效边沿是右侧边沿，当轴碰到原点开关的有效边沿后，将速度切换成“回原点速度”最终完成定位。①触发MC_Home指令时，轴立即以“接近速度10.0mm/s”向右（正方向）运行直到碰到右限位开关，激活使能“允许硬件限位开关处自动反转”选项，轴将反向运行，反向继续寻找原点开关，如图所示。一、伺服系统的原点（4）轴在原点开关正下方①触发MC_Home指令时，轴立即以“接近速度10.0mm/s”向右（正方向）运行。②当轴离开原点的有效边沿，切换运行速度为“回原点速度2.0mm/s”运行；③当轴的右边沿与原点开关有效边沿重合时，轴完成回原点动作。一、伺服系统的原点4.负方向回原点下面以4种情况来说明轴以“负方向”和“下侧”的方式主动回原点的过程。如接近速度=10.0mm/s，回原点速度=2.0mm/s，负方向，下侧。（1）轴在原点开关负方向②当轴掉头后继续以“接近速度”向正方向寻找原点开关的有效边沿；③原点开关的有效边沿是左侧边沿，当轴碰到原点开关的有效边沿后，将速度切换成“回原点速度”最终完成定位。①触发MC_Home指令时，轴立即以“接近速度10.0mm/s”向左（负方向）运行直到碰到左限位开关，若激活使能“允许硬件限位开关处自动反转”选项，则轴反向运行，反向继续寻找原点开关，如图所示。一、伺服系统的原点（2）轴在原点开关正方向①触发MC_Home指令时，轴立即以“逼近速度10.0mm/s”向左（负方向）运行寻找原点开关；②当轴碰到原点的有效边沿，切换运行速度为“回原点速度2.0mm/s”继续运行；③当轴的右边沿与原点开关有效边沿重合时，轴完成回原点动作。一、伺服系统的原点（4）轴在原点开关正下方①触发MC_Home指令时，轴立即以“接近速度10.0mm/s”向左（负方向）运行。②当轴离开原点的有效边沿，切换运行速度为“回原点速度2.0mm/s”运行；③当轴的右边沿与原点开关有效边沿重合时，轴完成回原点动作。一、伺服系统的原点（3）轴已经回原点，再次触发回原点②当轴掉头后继续以“接近速度”向正方向寻找原点开关的有效边沿；③原点开关的有效边沿是左侧边沿，当轴碰到原点开关的有效边沿后，将速度切换成“回原点速度”最终完成定位。①再次触发MC_Home指令时，轴立即以“接近速度10.0mm/s”向左（负方向）运行直到碰到左限位开关，若激活使能“允许硬件限位开关处自动反转”选项，则轴将反向运行，反向继续寻找原点开关，如图所示。一、伺服系统的原点5.被动回原点被动回原点是指：轴在运行过程中碰到原点开关，轴的当前位置将设置为回原点位置值，被动回原点界面参数设置如下图。①输入归位开关：参考主动会原点中该项的说明。

②选择电平：参考主动回原点中该项的说明。

③归位开关一侧：参考主动回原点中。

④原点位置：该值是MC_Home指令中“Position”管脚的数值。

二、PLC绝对位置控制指令1.MC_Home回原点指令功能：使轴归位，设置原点，用来将轴坐标与实际的物理驱动器位置进行匹配。轴绝对位置定位前一定要触发MC_Home指令。②Mode：回原点模式值。Mode=0：绝对式直接回原点，轴的位置值为参数“Position”的值。Mode=1：相对式直接回原点，轴的位置值等于当前轴位置+参数“Position”的值。Mode=2：被动回原点，轴的位置值为参数“Position”的值。Mode=3：主动回原点，轴的位置值为参数“Position”的值。Mode=6：绝对编码器相对调节，将当前的轴位置设定为当前位置+参数“Position”的值。Mode=7：绝对编码器绝对调节，将当前的轴位置设置为参数“Position”的值。①Positio