变频调速与伺服驱动技术课件 6步进控制系统的运行调试、7伺服控制系统的运行调试

步进控制系统的运行调试任务1认识步进控制系统1任务2步进控制系统的点动调试2任务3步进控制系统的位置调试3知识目标：了解步进电机的含义、结构与分类掌握反应式步进电机的工作原理掌握步进驱动器的功能及端子含义能力目标：能够正确描述步进驱动器的工作原理能够正确设置步进驱动器细分能够完成步进电机与驱动器之间的线路连接任务描述：

随着数字技术和电子计算机的发展，步进电机的控制更加简便、灵活和智能化。现已广泛用于各种数控机床、绘图机、自动化仪表、计算机，数模变换等数字控制系统中。

本次任务要求通过查阅步进电机的结构、原理、安装工艺等，通过分组实施任务，完成对步进电机与步进驱动器的线路连接与调试。任务1认识步进控制系统步进电机作为一种执行元件，广泛应用于工业控制过程。工作原理是将电脉冲信号转换为相应的角位移或线位移，从而达到精确定位和转速控制的目的。步进电机的转动角度与输入脉冲的个数成正比，输入脉冲个数越多，角位移量越大；其转动速度由脉冲信号频率决定，脉冲频率越高，转速越快。另外，步进电机可以通过改变驱动脉冲的顺序，来改变转动方向。一般电机都是连续旋转的，而步进电机则是一步一步转动的，它是由专用电源供给电脉冲，每输入一个电脉冲信号，电机就转过一个角度。步进电机也可以直接输出线位移，每输入一个电脉冲信号，电机就走一段直线距离。它可以看成是一种特殊运行方式的同步电机。

一、认识步进电机步进电机的分类根据相数不同可分为：二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。根据机座号（电机外径）可分为：42BYG（BYG为感应式步进电机代号）、57BYG、86BYG、110BYG，而像70BYG、90BYG、130BYG等均为国内标准。根据转子类型的不同可分为：永磁式、反应式和混合式三种。一、认识步进电机转子有三类：第一类是带有转子齿的齿轮第二类是有永久磁铁的转子第三类是同时具有永久磁铁和转子齿的齿轮。1.反应式步进电机反应式步进电机的定转子均采用齿状结构且在轴向上一般不分段，定子极上有励磁绕组，其几何轴线依次分别与转子小齿轴线错开。反应式步进电机的转子是由软性材料制作而成的，转子上有多个凸极，线圈通电时，才会吸引转子旋转。二、步进电机的工作原理

四相反应式步进电机结构步进电机的内部由定子（绕组、定子铁心）转子（转子铁心、永磁体、转轴等）组成。定子铁心为凸极结构，由硅钢片迭压而成，在面向气隙的定子铁心表面有齿距相等的小齿；定子绕组是指定子每极上套有一个集中绕组，相对两极的绕组串联构成一相；转子上只有齿槽没有绕组，系统工作要求不同，转子齿数也不同。二、步进电机的工作原理

1.反应式步进电机下面通过四相反应式步进电机为例讲解工作原理，A、B、C和D分别代表四相绕组，内部1、2、3、4、5、6、7和8为转子。二、步进电机的工作原理（a）A相通电（b）B相通电第一步，当电流只通过A相定子绕组时，A相定子绕组会在电磁感应作用下产生一个矢量磁场，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点，该磁场会迫使转子1、4极向A相对齐，而其余定、转子错开，如图a所示；第二步，A相电流切断，B相定子绕组接通，则B相定子绕组产生矢量磁场使转子3，6极向B相对齐，这时候转子就由原来图a的位置逆时针旋转了15°后到达了图b的位置；1.反应式步进电机下面通过四相反应式步进电机为例讲解工作原理，A、B、C和D分别代表四相绕组，内部1、2、3、4、5、6、7和8为转子。二、步进电机的工作原理（c）C相通电（d）D相通电第三步，B相电流切断，C相定子绕组接通，转子2、5极向C相对齐，转子继续旋转15°后到达了图c的位置；第四步，C相电流切断,D相定子绕组接通，此时转子便向D相对齐，再旋转15°后到达了图d的位置；随后回到第一步再进行循环，这样按A→B→C→D→A……不断地循环通电，便可以使步进电机逆时针旋转。1.反应式步进电机若要让步进电机顺时针旋转即反转，仅需按上述通电顺序的逆序通电即可，即A→D→C→B→A……，这种控制方式称为四相单四拍。四相反应式步进电机的通电方式有：四相单四拍、四相双四拍、四相单双八拍。二、步进电机的工作原理四相单拍通电方式：“四相”是指四相步进电动机，“单四拍”是指每次只有一相控制绕组通电，控制绕组每改变一次通电状态称为一拍，“四拍”是指改变四次通电状态为一个循环。把每一拍转子转过的角度称为步距角。四相单四拍运行时，步距角为15°。正转：A→B→C→D→A……。反转：A→D→C→B→A……。1.反应式步进电机四相双拍通电方式：“双”是指每次有两相绕组通电，当A、B两相绕组同时通电时，转子齿的位置应同时考虑到两对定子极的作用，只有A相极和B相极对转子齿所产生的磁拉力相平衡的中间位置，才是转子的平衡位置。正转：AB→BC→CD→DA→AB……。反转：AD→DC→CB→BA→AD……。四相单双八拍通电方式：即一相通电接着二相通电间隔地轮流进行，完成一个循环需要经过八次改变通电状态，称为四相单、双八拍通电方式。这样，单、双八拍通电方式下转子平衡位置增加了一倍，步距角为7.5°。正转：A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A……。反转：A→AD→D→DC→C→CB→B→BA→A……。二、步进电机的工作原理二、步进电机的工作原理错齿造成磁力线扭曲，由于定子的励磁磁通沿磁阻最小路径通过，因此对转子产生电磁吸力，迫使转子齿转动。错齿是促使步进电动机旋转的根本原因。步距角大小等于错齿的角度。1.反应式步进电机实践中定子的齿数在40个以上，而转子的齿数在50个以上，定子和转子的齿数不相等，产生了错齿。二、步进电机的工作原理2.永磁式步进电机永磁式步进电机的定子铁心由硅钢片叠压而成，定子磁极为凸极，不开小齿。转子为凸极式星形磁钢，转子采用永磁材料。永磁步进电动机转子的极数与每相定子绕组的极数相同。下图为永磁式步进电机绕组图，每相为两对极。磁极上套有线圈并将它们联结组成二相或多相绕组,定子为两相集中绕组（AO、BO）。转子也是两对极的永磁转子，转子为二对极结构。二、步进电机的工作原理3.混合式步进电机混合式步进电机将反应式和永磁式步进电机的优点结合在一起，在输出转矩大的同时，具备了良好的动态性能和较小的步距角。该电机的定子铁心结构如图所示，定子圆周上均匀分布着8个凸极，每个凸极环绕着集中式线圈，相间的4个线圈串联成同一相绕组。定子铁芯每个极上开有一定数量的小齿，且每个定子磁极的极身上绕有一定匝数的集中绕组。三、步进控制系统步进控制系统由控制器、驱动器、步进电机和丝杆滑台等组成。控制器一般为PLC、单片机等可以触发PTO脉冲信号的设备，驱动器将控制系统信号放大处理以驱动负载，步进电机和丝杆采用联轴器直接连在一起，步进电机旋转一圈，丝杆滑台移动一个螺距的距离。步进电机的输出角位移与输入脉冲个数成正比，可以根据输入脉冲个数确定角位移的大小。PLC等控制器通过计算发出脉冲个数从而准确地计算出丝杆滑台所处的位置三、步进控制系统1.步进驱动器驱动器的作用是对控制脉冲进行环形分配、功率放大，使步进电机绕组按一定顺序通电，控制电机转动。当步进驱动器接收到一个脉冲信号（比如一个按钮闭合导通一次后断开），它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。3ND583是雷赛公司新推出的精密电流控制技术设计的高细分驱动器，适用于驱动57~86机座号的各种品牌的三相步进电机。三、步进控制系统驱动控制信号输入接口电源输入接口驱动电流输出接口

步进驱动器端口功能表端口定义功能PUL+脉冲信号正脉冲信号输入：脉冲上升沿有效，PUL+接5V电压，如采用+12V或+24V时需串电阻。输入脉冲的个数对应电机转动的步数，输入脉冲的频率对应电机转动的速度。PUL-脉冲信号负DIR+方向信号正方向信号输入：控制着电机的转动方向，DIR+接5V。互换三相绕组U、V、W的任何两根线可以改变电机初始运行的方向。DIR-方向信号负ENA+使能信号正使能信号输入：导通状态时，相电流被切断；不导通后电机电流恢复正常；当不需用此功能时，可使脱机信号输入端悬空。ENA-使能信号负U、V、W输出端驱动电流输出：接步进电机端子+V电源信号正电源输入接口：正极，+20V～+50V。GND电源信号负电源输入：负极三、步进控制系统步进电机的运动由PUL和DIR控制，步进驱动器采用脉冲端接收脉冲的方式，方向端利用电平信号来控制步进电机的运动方向。（a）正转

（b）反转方向控制信号步进驱动器通过方向控制端子DIR的ON和OFF控制电平高低，达到控制步进电机运动方向的目的。三、步进控制系统2.细分工作原理步进电机每旋转一个步距角，其绕组内部的电流将从零增大到额定值或者由额定值突降到零，表现为方波脉冲，电流的突变造成了电机转矩的冲击并产生振动和噪声。为减小振动和噪声，一般通过对驱动电流进行细分来控制。每次切换电流时，额定电流分N次投入或切除，每次上一个台阶或下一个台阶，转子转动N次才达到一个步距角，即为N细分。细分不仅可以减小步进电机的步距角提高分辨率，而且可以减少或消除低频振动，使电机运行更加平稳均匀。细分就是设置步进电机转一圈所需要的脉冲数。例如，若设置细分步数为10000步/转，则步距角只有360°/10000=0.036°，可以实现高精度控制。三、步进控制系统2.细分工作原理拨码开关用于驱动器的动态电流，半流/全流，细分等参数的设置。白色为拨码开关,往下方向拨动ON（开），往上方向拨动OFF（关）。拨码开关功能表拨码开关SW1SW2SW3SW4SW5SW6SW7SW8功能动态电流设定静态电流设定细分设定三、步进控制系统2.细分工作原理（1）动态电流参数设定，由SW1～SW4三位拨码开关设定，共可设置16个电流级别。

通常驱动器的最大电流要略大于电机标称电流。假如电流选小了，在大负载时会丢步。电流选大了，惯量越大。三、步进控制系统2.细分工作原理（2）静态电流模式设定，由SW5拨码开关设定。步进电机用于定位控制场合时，要求停机时“带电自锁”。OFF表示静态电流设为动态电流的一半，ON表示静态电流与动态电流相同。（3）细分参数设置，由SW6～SW8三位拨码开关设定。

细分参数功能表细分步/转SW6SW7SW8120011124000112.5500101510000011020001102040000102550001005010000000三、步进控制系统3.控制信号接口电路3ND583驱动器采用差分式接口电路可适用差分信号，单端共阴及共阳等接口，内置高速光电耦合器，允许接收长线驱动器，现以集电极开路和PNP输出电路为例。

（a）共阳极接法

（b）共阴极接法一般PLC不能直接与步进驱动器相连，因为驱动器的控制信号是+5V，而PLC的输出信号为+24V。要在控制器信号端串联R为2K，大于0.125W电阻。任务实施：步进控制系统的线路连接（1）电气元件和耗材S7-1200PLC（DC/DC/DC类型）、3ND583步进驱动器、三相混合式步进电机、电阻2000欧姆、电气控制板、常用电工工具、数字万用表、铜导线等。（2）电气原理图设计步进驱动器有共阳极接法和共阴极接法两种方式，但是S7-1200PLC（DC/DC/DC）为PNP输出类型，因此PLC与步进驱动器之间应采用共阴极接法。任务实施：步进控制系统的线路连接按照线路连接图核查导线连接，有无错接、漏接、虚接等现象，检查导线连接是否牢固。步进电机绕组接头U、V和W与步进驱动器的驱动电流输出端口U、V和W相连接。（3）线路连接PLC的输入端子I0.1~I0.3分别接正转按钮、反转按钮和停止按钮，DC24V的正极接按钮的公共端，DC24V的负极接到PLC的1M。PLC输出端Q0.0和Q0.1串联电阻R后分别接脉冲信号PUL+和方向信号DIR+，脉冲信号PUL-和方向信号DIR-接DC24V电源负极，PLC的公共端3L+和3M分别接DC24V电源正极和负极。知识目标：了解1200PLC运动控制系统驱动方式掌握PTO硬件组态和轴组态流程掌握MC_Power、MC_Reset和MC_MoveJog指令的功能能力目标：能够正确完成步进控制系统的点动控制线路的连接能够通过博图软件调试轴面板控制能够根据控制需要设计PLC控制程序任务描述：步进电机驱动丝杆滑台移动，其中丝杆螺距5mm，步进电机的额定电流是4A，旋转一周需要1000个脉冲。控制要求：按下正向点动按钮，滑台以5mm/s的速度向右运行；按下反向点动按钮，滑台以5mm/s的速度向左运行；发生故障时，按下故障复位按钮，消除故障后再次运行。任务2步进控制系统的点动调试知识导入：1200PLC运动控制根据连接驱动方式不同，分成三种控制方式：（1）PROFIdrive控制方式：1200PLC通过基于PROFIBUS/PROFINET的PROFIdrive方式与支持PROFIdrive的驱动器连接，进行运动控制。（2）PTO控制方式：1200PLC通过发送PTO脉冲的方式控制驱动器，可以是脉冲+方向、A/B正交、也可以是正/反脉冲的方式。（3）模拟量控制方式：1200PLC通过输出模拟量来控制驱动器。任务2步进控制系统的点动调试PLC运动控制方式1.PTO硬件组态（1）在博图软件中双击项目树中的设备组态→右击CPU属性→常规→脉冲发生器→PTO1/PWM1→启用该脉冲发生器。一、PTO控制方式（2）在参数分配中，脉冲信号类型→PTO（脉冲A+方向B），硬件输出中，脉冲输出→Q0.0，并启用方向输出，方向输出→Q0.1。一、PTO控制方式2.轴对象组态1200的运动控制在组态上引入了轴工艺对象的概念，轴工艺对象就是实际轴的映射，用来驱动管理和使用PTO以实现对设备的控制。一、PTO控制方式（1）首先我们添加一个工艺对象，在项目树的工艺对象文件选择新增对象“轴”。（2）常规参数设置，将驱动器链接选择为“PTO”测量单位选择“mm”。一、PTO控制方式（3）驱动器参数设置，脉冲发生器设置pulse_1，脉冲信号类型设置为PTO（脉冲A和方向B），脉冲的输出设置为Q0.0及方向输出为Q0.1。使能输出设置，此处不设置参数。一、PTO控制方式（4）扩展参数，机械设置。电机每转的脉冲数设置1000，电机每转负载位移设置5mm。一、PTO控制方式（5）位置限制。位置限制用于设置软件/硬件限位开关硬件输入点：硬件输入点必须是PLC的DI信号，PTO的输入点必须具有硬件中断功能，选择好对应的点后，还需要选择对应的电平信号。一、PTO控制方式可根据需求设置，如设置硬下限位开关为I0.3，硬上限位开关为I0.4，并选择高电平触发。软下限位位置为-150mm。软上限位位置为150mm。不管轴在运行时碰到软限位或是硬限位，轴都将停止运行并报错。3.轴面板调试用户在组态了1200PLC运动控制并把实际的机械硬件设备搭建好之后，先用轴控制面板来测试博图软件中关于轴的参数和实际硬件设备接线等安装是否正确。一、PTO控制方式（1）每个轴工艺对象都有一个“调试”选项，点击后可以打开“轴控制面板”，点击“激活”控制按钮,弹出对话框询问“是否使用主控制对轴_1进行控制？”选择确定即可。3.轴面板调试（2）当激活了“轴控制面板”后，并且正确连接到1200PLC后用户就可以用控制面板对轴进行测试，控制面板的主要区域如下图。一、PTO控制方式①轴的启用和禁用②命令：在这里分成三大类：点动，定位和回原点。定位包括绝对定位和相对移动功能。回原点可以实现Mode0（绝对式回原点）和Mode3（主动回原点）功能。③根据不同运动命令，设置运行速度，加/减速度，距离等参数。④每种运动命令的正/反方向设置、停止等操作。⑤轴的状态位，包括了是否有回原点完成位。⑥错误确认按钮，相当于MC_Reset指令的功能。⑦轴的当前值，包括轴的实时位置和速度值。4.诊断“轴调试面板”进行调试时，可能会遇到轴报错的情况，用户可以参考“诊断”信息来定位报错原因。一、PTO控制方式1.MC_Power启动/禁用轴指令功能：使能轴或禁用轴。使用要点：在程序里一直调用，并且在其他运动控制指令之前调用并使能。二、PLC运动控制相关指令①EN：指令的使能端，不是轴的使能端。②Axis：轴名称。

③Enable：轴使能端。Enable=0：根据StopMode设置的模式来停止当前轴的运行；Enable=1：如果组态了轴的驱动信号，则Enable=1时将接通驱动器的电源。④StopMode：轴停止模式StopMode=0：紧急停止，按照轴工艺对象参数中的“急停”速度停止轴。StopMode=1：立即停止，PLC立即停止发脉冲。⑤ENO：使能输出。⑥Status：轴的使能状态。⑦Busy：标记MC_Power指令是否处于活动状态⑧Error：标记MC_Power指令是否产生错误⑨ErrorID：当MC_Power指令产生错误时，用ErrorID表示错误号。⑩ErrorInfo：当MC_Power指令产生错误时，用ErrorInfo表示错误信息。2.MC_Reset确认故障指令功能：用来确认“伴随轴停止出现的运行错误”和“组态错误”。使用要点：Execute用上升沿触发。二、PLC运动控制相关指令①EN：该输入端是MC_Reset指令的使能端。②Axis：轴名称。③Execute：MC_Reset指令的启动位，用上升沿触发。④Restart：Restart=0：用来确认错误。Restart=1：将轴的组态从装载存储器下载到工作存储器（只有在禁用轴的时候才能执行该命令）。⑤Done：表示轴的错误已确认。3.MC_MoveJog点动指令功能：在点动模式下以指定的速度连续移动轴。使用要点：正向点动和反向点动不能同时触发。二、PLC运动控制相关指令①Axis：轴名称。②JogForward：正向点动，不是用上升沿触发，为1时轴运行；为0时轴停止。③JogBackward：反向点动，使用方法参考JogForward。注意：在执行点动指令时，保证JogForward和JogBackward不会同时触发，可以用逻辑进行互锁。④Velocity：点动速度。可实时修改生效。⑤InVelocity：达到参数“Velocity”中指定的速度。步进控制系统的滑台的点动运行，丝杆螺距为5mm，步进电机的额定电流是4A，旋转一周需要1000个脉冲。控制要求：按下正向点动按钮，滑台以5mm/s的速度向右运行；按下反向点动按钮，滑台以5mm/s的速度向左运行；若发生故障时，按下故障复位按钮，消除故障后再次运行。任务实施：步进控制系统的点动调试（1）电气元件和耗材1200PLC（DC/DC/DC类型）、3ND583步进驱动器、三相混合式步进电机、电阻2000欧姆、电气控制板、常用电工工具、数字万用表、铜导线、按钮等。（2）线路连接PLC输出端Q0.0和Q0.1串联电阻R后分别接步进驱动器的脉冲信号PUL+和方向信号DIR+，脉冲信号PUL-和方向信号DIR-接DC24V电源负极，PLC的公共端3L+和3M分别接DC24V电源正极和负极。任务实施：步进控制系统的点动调试（3）步进驱动器参数设置步进驱动器上的拨码开关SW1、SW3设置为ON，SW2、SW4设置为OFF即把电机工作电流设为4A；SW5设为OFF即静态电流为2A（驱动器通电后，保持电机轴锁死的电流）；SW6-SW7设置为OFF，SW8设置为ON即电机转一周需要1000个脉冲，每个脉冲使电机转1.8度（360度除以每转所需的脉冲数）。任务实施：步进控制系统的点动调试

拨码开关设置（4）输入输出分配表任务实施：步进控制系统的点动调试输入地址符号功能输出地址符号功能I0.1SB1正向点动按钮Q0.0PUL+脉冲信号I0.2SB2反向点动按钮Q0.1DIR+脉冲方向I0.3SB3复位按钮

（5）PLC程序设计①轴对象组态在前面章节已经叙述，在此不在叙述。轴组态完成后，应该首先使用轴面板调试功能调试步进控制系统，观察系统是否能正常运行，排查线路连接无误后再设计程序。②梯形图设计任务实施：步进控制系统的点动调试程序段1为启动轴指令，若Enable为1，并且观察到Status的状态M10.1得电时说明轴已经启动。（5）PLC程序设计②梯形图设计任务实施：步进控制系统的点动调试程序段2为点动控制指令，若闭合点动按钮I0.1或I0.2时将激活点动模式，步进电机以5.0mm/s的速度移动滑台。注意：Velocity参数输入值需设置为浮点数。（5）PLC程序设计②梯形图设计任务实施：步进控制系统的点动调试程序段3为故障复位指令，若步进电机运行过程发生故障，轴自动停止。排除故障后，如要再次正常启动运行，须先执行MC_Reset指令，需按下复位按钮I0.3对故障报错信息进行复位后，才能运行。（6）运行调试正向点动：按下SB1正向点动按钮I0.1时，PLC发送脉冲控制步进电机驱动滑台，向右以5.0mm/s速度移动，此时观察Q0.0是否得电，Q0.1是否得电；松开SB1正向点动按钮I0.1时，步进电机减速停止运行，运行需要注意滑台不能触碰极限挡板。反向点动：按下SB2反向点动按钮I0.2时，PLC发送脉冲控制步进电机驱动滑台，向左以5.0mm/s速度移动，此时观察Q0.0是否得电，Q0.1是否失电；松开SB2反向点动按钮I0.2时，步进电机减速停止运行，运行需要注意滑台不能触碰极限挡板。任务实施：步进控制系统的点动调试注意：MC_MoveJog指令引脚Velocity的数据类型为浮点数，不能输入INT整数。知识目标：了解位置控制定位方式和分类掌握MC_MoveRelative、MC_Halt指令的功能掌握MC_MoveRelative指令的Done和Execute的关系能力目标：能够熟练运行MC_MoveRelative、MC_Halt指令能够正确设计步进控制系统的位置调试程序学会调试步进控制系统及观察运行效果任务3步进控制系统的位置调试任务描述：步进电机驱动丝杆滑台移动，其中丝杆螺距5mm，步进电机的额定电流是4A，旋转一周需要1000个脉冲。控制要求：按下启动按钮，滑台以10mm/s的速度向右运行100mm；延时3秒后滑台以10mm/s的速度向左运行100mm，再延时3秒后滑台以10mm/s的速度向右运行100mm，周而复始的循环运行；按下停止按钮，步进控制系统立即停止运行。一、位置控制定位方式1.相对位置定位方式相对位移是指定位位置与工件当前位置的位移量，以相对位移量来计算的位移。相对定位又叫增量式定位。如果设定正方向移动为正值（电机正转），则反方向移动为负值（电机反转）。2.绝对位置定位方式绝对定位是指位置的绝对地址值（距原点的位移量），绝对定位仅与定位位置的绝对地址值有关，而与当前位置无关。在绝对位置控制中，如果定位位置在原点正方向为正值，在原点负方向为负值。O为原点，假定现在工件在C点，现在需将工件移动到A点，如果是绝对定位则需移动到200，如果是相对定位则需移动-400。二、PLC相对位置控制指令1.MC_MoveRelative相对距离指令功能：使轴以某一速度在轴当前位置的基础上移动一个相对距离。相对位置是指相对于当前位置在正或负方向上运行指定距离。使用要点：不需要轴执行回原点命令。①Axis：轴名称。②Execute：上升沿时启动命令③Distance：相对轴当前位置移动的距离，该值通过正/负数值来表示距离和方向。④Velocity：相对运动的速度，Velocity数值可以实时修改，实时生效。⑤Done：到达目标位置。⑥Error：执行命令期间出错。注意：部分输入/输出管脚没有具体介绍，请用户参考MC_Power指令中的说明。二、PLC相对位置控制指令2.Done和Execute之间的关系带有Execute管脚的指令，例如MC_MoveRelative等指令的Done和Execute之间关系如下图所示。激活命令时，输出参数“Busy”的值将为TRUE，“Busy”变为FALSE时，“Done”变为TRUE。如果“Execute”在命今执行完成之前设置为FALSE，则“Done”的值仅在一个执行周期内为TRUE。如果“Execute”的值在命今完成之前保持为TRUE，则“Done”的值也将保持为TRUE并且其值随“Execute”一起变为FALSE。二、PLC相对位置控制指令2.Done和Execute之间的关系如果用户用P指令触发带有“Execute”管脚的指令，则该指令的“Done”只在一个扫描周期内为1，因此在监控程序时看不到Done位为1。用户可以通过在程序中添加指令用Done置位一个位来判断。二、PLC相对位置控制指令3.MC_Halt停止轴运行指令功能：停止所有运动并以组态的减速度停止轴。①Axis：轴名称②Execute：上升沿时启动命令，

当Execute有效时，当前轴无法运行，该指令常用于紧急停机信号引起的停机操作。③Done：速度达到零，已执行完命令。④Error：执行命令期间出错。注意：部分输入/输出管脚没有具体介绍，请用户参考MC_Power指令中的说明。任务实施：步进控制系统的位置调试步进控制系统拖动丝杆滑台移动，丝杆螺距为5mm，步进电机的额定电流是4A，旋转一周需要1000个脉冲。控制要求：按下启动按钮，滑台以10mm/s的速度向右运行100mm；延时3秒后滑台以10mm/s的速度向左运行100mm，再延时3秒后滑台以10mm/s的速度向右运行100mm，周而复始的循环运行；按下停止按钮，步进控制系统立即停止运行。（1）电气元件和耗材1200PLC（DC/DC/DC类型）、3ND583步进驱动器、三相混合式步进电机、电阻2000欧姆、电气控制板、常用电工工具、数字万用表、铜导线、按钮等。任务实施：步进控制系统的位置调试（2）线路连接PLC输出端Q0.0和Q0.1串联电阻R后与步进驱动器的脉冲信号PUL+和方向信号DIR+连接，脉冲信号PUL-和方向信号DIR-与DC24V负极连接，PLC的公共端3L+和3M与DC24V正极和负极连接。（3）步进驱动器参数设置步进驱动器上的拨码开关SW1、SW3设置为ON；SW2、SW4设置为OFF即把电机工作电流设为4A；SW5设为OFF即静态电流为2A（驱动器通电后，保持电机轴锁死的电流）；SW6-SW7设置为OFF，SW8设置为ON即电机转一周需要1000个脉冲，每个脉冲使电机转1.8度（360度除以每转所需的脉冲数）。任务实施：步进控制系统的位置调试拨码开关设置（4）输入输出分配表任务实施：步进控制系统的位置调试输入输出分配表输入地址符号功能输出地址符号功能I0.1SB1启动按钮Q0.0PUL+脉冲信号I0.2SB2停止按钮Q0.1DIR+脉冲方向（5）PLC程序设计任务实施：步进控制系统的位置调试程序段1为轴使能控制，按下启动按钮I0.1，轴使能M0.0的线圈得电，M0.0的常开触点闭合自保持。程序段2为启动轴指令，若Enable的触发信号轴使能M0.0常开触点接通，则启动轴_1。（5）PLC程序设计任务实施：步进控制系统的位置调试程序段3为右行相对控制，若MC_MoveRelative指令的Execute引脚信号M0.0或M0.6的上升沿到来，就执行相对位移动作。使轴在当前位置的基础上以10mm/s速度向右移动100mm，之后轴自动停止，并触发右行结束信号M0.1接通一个扫描周期。（5）PLC程序设计任务实施：步进控制系统的位置调试PLC控制脉冲和方向信号输出，使轴在当前位置的基础上以10mm/s速度向左移动100mm，之后轴自动停止，并触发左行结束信号M0.2接通一个扫描周期。程序段4为左行相对控制，若MC_MoveRelative指令的Execute引脚信号M0.5的上升沿到来，就执行相对位移动作。（5）PLC程序设计任务实施：步进控制系统的位置调试程序段5为轴停止控制，若MC_Halt指令的Execute引脚信号I0.2的上升沿到来，将使轴停止运行。（5）PLC程序设计任务实施：步进控制系统的位置调试程序段6为Done信号置位，轴右行完成后“右行结束”信号M0.1接通一个扫描周期，将“右行结束保持”信号M0.3置位；同理轴左行完成后“左行结束”信号M0.2接通一个扫描周期，将“左行结束保持”信号M0.4置位。（5）PLC程序设计任务实施：步进控制系统的位置调试同理“左行结束保持”信号M0.4置位后，延时3秒后将“左行结束保持”信号M0.4复位并通过TP脉冲定时器触发“循环右行启动”信号M0.6得电1秒。程序段7为循环运行控制，“右行结束保持”信号M0.3置位后，延时3秒后将“右行结束保持”信号M0.3复位并通过TP脉冲定时器触发“循环左行启动”信号M0.5得电1秒；（6）运行调试启动：按下SB1启动按钮I0.1时，PLC发送脉冲控制步进电机驱动滑台，向右以10mm/s速度移动，观察滑台移动100mm后是否自动停止。3秒后PLC发送脉冲控制步进电机驱动滑台，向左以10mm/s速度移动，观察滑台移动100mm后是否自动停止，并循环左右行往返运行。停止：按下SB2停止按钮I0.2，观察滑台是否停止运行。状态：右行时观察脉冲输出信号Q0.0和方向信号Q0.1是否同时得电，左行时观察脉冲输出信号，Q0.0是否得电，Q0.1是否失电。任务实施：步进控制系统的位置调试伺服控制系统的运行调试任务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