菱MRJB伺服放大器应用实例

东菱伺服在数控行业应用Dorna servo application in the NC industry1引言数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。

它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。

随着计算机、自动控制技术的飞速发展，数控技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。

同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。

伺服系统是数控机床的重要组成部分，数控机床的精度和速度指标等往往由伺服系统决定。

随着技术的发展，高精度、高性能的交流伺服已成为伺服系统发展的新趋势。

2 概述数控车床又称为 CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，一般由输入、输出装置、数控装置、伺服系统、检测反馈装置和机床主机等组成。

它是数控机床的主要品种之一，解决了大部分机械零件的自动化加工问题成为最主要的机械加工设备，在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

数控机床伺服驱动系统的基本组成如下图1所示。

数控机床的伺服驱动系统按有无反馈检测单元分为开环和闭环两种类型，这两种类型的伺服驱动系统的基本组成不完全相同。

但不管是哪种类型，执行元件及其驱动控制单元都必不可少。

驱动控制单元的作用是将进给指令转化为驱动执行元件所需要的信号形式，执行元件则将该信号转化为相应的机械位移。

对于闭环伺服驱动系统来说，它是由执行元件、驱动控制单元、比较控制环节、反馈检测单元、以及机床等组成。

反馈检测单元将工作台的实际位置检测后反馈给比较控制环节，比较控制环节将指令信号和反馈信号进行比较，以两者的差值作为伺服系统的跟随误差经驱动控制单元，驱动和控制执行元件带动工作台运动。

图1 数控系统在CNC系统中，由于计算机的引入，比较控制环节的功能由软件完成，从而导致系统结构的一些改变，但基本上还是由执行元件、反馈检测单元、比较控制环节、驱动控制单元和机床组成。

三菱MR-JE-B系列伺服放大器的功能[模型适用控制]实现了接近理想模型的高响应、稳定控制。

2自由度型模型适用控制，可以单独设定对指令的响应和对外部干扰的响应。

并且，可以将该功能设为无效。

[位置控制模式] 该伺服放大器作为位置控制伺服使用。

[速度控制模式] 该伺服放大器作为速度控制伺服使用。

[转矩控制模式] 该伺服放大器作为转矩控制伺服使用。

[高分辨率编码器]MELSERVO-JE系列支持的旋转式伺服电机的编码器使用的是131072pulses/rev高分辨率编码器。

[绝对位置检测系统]只需进行一次原点设定，此后无需每次接通电源时都进行原点复位操作。

[增益切换功能] 不仅可以切换旋转中和停止时的增益，还可以在运行中使用输入软元件进行增益的切换。

[高级振动抑制控制Ⅱ] 抑制机械臂部前端的振动或残留振动的功能。

[机械共振控制滤波器] 通过降低特定频率的增益来抑制机械系统共振的滤波器功能(陷波滤波器)。

[轴共振控制滤波器]伺服电机加载负载时，由于伺服电机驱动时轴转动产生的共振，可能会发生高频率的机械振动。

轴共振抑制滤波器是抑制该振动的滤波器。

[自适应性滤波器Ⅱ] 检测出伺服放大器的机械共振后自动设定滤波器特性，抑制机械振动的功能。

[低通滤波器] 提高伺服系统的响应性，会对高频率共振有抑制效果。

[机械分析功能]仅通过连接安装有MR Configurator2的计算机与伺服放大器，就可以分析机械的频率特性。

使用该功能时，需要MR Configurator2。

[鲁棒滤波器] 当因辊轮进给轴等负载惯量较大而不能提高响应性时，可以提高对干扰的响应。

[微振动抑制控制] 在伺服电机停止时，抑制±1脉冲的振动。

[自动调谐] 即使加载在伺服电机轴上的负载变化，也能将伺服放大器的增益自动调整到最佳。

[再生选件] 在因发生的再生功率较大，而伺服放大器的内置再生电阻器的再生能力不足时使用。

[报警历史清除] 清除报警历史。

伺服放大器使用说明书一、概述伺服放大器是自动控制系统中的一个重要组成单元，和电动执行机构配套，组成比例式电动控制机构，可广泛用于电力、冶金、化工、轻工等工业部门的自动控制系统中。

它可与ＤＤＺ－Ｓ系列电动执行机构配套，也可作为一个通用单元，应用在其它类型的电动执行机构上。

与其它类型的伺服放大器比较，有如下特点：1.电路采用智能控制系统对输入电流与反馈电流进行采样、比较，依据它们的差值大小对电机进行正反转控制。

2.系统对死区和精度进行自动调节，使控制品质最优。

3.也可手动调节死区大小以适应现场实际要求。

4.具有输入信号断路或小于一定值、位置反馈信号断路或小于一定值、反馈信号不跟随或反向变化大于一定值或固态继电器输出短路时，系统自动保护防止执行机构动作错误的功能以及开路报警、断电抱闸等功能。

二、主要技术指标１．输入信号：４～２０ｍＡ２．阀位反馈输入信号：４～２０ｍＡ３．输入通道：２个４．输入阻抗：２５０Ω５．输出功率：２２０ＶＡＣ５Ａ６．最大误差：2.5％７．报警输出：无源接点１常开１常闭８．工作电压：２２０ＶＡＣ５０Ｈｚ９．工作条件：环境温度０～５０℃相对湿度〈８５％三、接线端子图2-b9 电流输入＋2-a9 电流输入－2-b11 阀位反馈输入＋2-a11 阀位反馈输入－2-b3 故障状态信号输出端常闭点2-b4 常开点2-b5 公共点1-b13 接大地1-a8 火线1-a7.10 零线1-a5 接电机正转线圈1-b3 接电机反转线圈1-b8 接抱闸线圈注意: 电机接线要分清正反，正转时阀门开大，反转时阀门关小,并且阀门开度要与位返电流变化方向一致。

四、仪表的调试仪表功能性测试用两路信号源作输入信号，三个２２０Ｖ灯泡作负载, 2-b9 2-a9 输入一路4~20mA信号2-b11 2-a11 输入另一路4~20mA信号1-a5 1-a7 接一灯泡定义为D11-b3 1-a7 接一灯泡定义为D21-b8 1-a7 接一灯泡定义为D3正确接线后通电1、当输入电流IN大于反馈电流WF时D1灯亮2、当输入电流IN等于反馈电流WF时灯不亮3、当输入电流IN小于反馈电流WF时D2灯亮4、当输入电流IN或反馈电流WF的值小于3.5mA或断路时面板上黄灯亮，同时系统切断总电源并且送出抱闸信号(D3灭)和报警信号（常闭接点断开）。

三菱伺服电机与MR-J4-B/MR-J4-A全闭环控制的连接示例图三菱伺服电机(旋转型伺服电机)MR-J4-B/MR-J4-A全闭环控制的连接示例图(MR-J4全闭环控制外部接线图、MR-J4全闭环控制连接图)一、HG-KR，HG-MR系列的连接示例图二、HG-SR，HG-JR系列(9kW以下)的连接示例图备注1、全闭环控制的场合，设备端编码器及伺服电机编码器之支持2线式通信方式。

4线式不可使用。

2、带电磁制动器的伺服电机。

电磁制动端子(B1，B2)中不存在极性。

3、请通过控制盘的保护接地(PE)端子，转接伺服放大器的保护接地(PE)端子，使之接地。

4、根据伺服放大器的容量不同，接头或端子也各不相同。

5、不可将接口用DC24V电源兼用作电磁制动器用电源，请务必为其配置专用品。

6、关于直线编码器，请参照MR-J4伺服驱动&电机用户手册目录中目录的3.直线电机“直线编码器一览”。

有关使用旋转编码器的全闭环功能，请参照各伺服放大器技术资料集。

7、三菱提供配套的编码器电缆。

8、根据设备端编码器不同，所需编码器电缆也各不相同，请参照各技术资料集。

9、通过MR-J4-B/MR-J4-A(4)伺服放大器构建全闭环控制系统的场合，CN2接头中，请务必连接使用MR-J4FCCBL03M中继电缆或MR-J3THMCN2接头套件制作的中继电缆。

三、HG-JR系列(11kW、15kW)的连接示例图备注1、在全闭环控制下，设备端编码器以及伺服电机编码器仅支持2线式的通信方式。

无法使用4线式。

2、带电磁制动器的伺服电机。

电磁制动端子(B1，B2)中不存在极性。

3、请通过控制柜的保护接地(PE)端子，转接伺服放大器的保护接地(PE)端子进行接地。

4、不可将接口用DC24V电源兼用作电磁制动器用电源，请务必为其配置专用品。

5、有关直线编码器的详细信息，请参MR-J4伺服驱动&电机用户手册目录中目录的3.直线电机的“直线编码器一览”。

三菱 通用 AC伺服SSCNETⅢ/H接口型号MR-JE-_B伺服放大器技术资料集使用前请务必阅读。

在安装、运行、维护及检查前，请务必熟读本技术资料集、使用手册及相关资料，以便正确使用。

请在熟读机器的相关知识、安全信息及注意事项的所有内容后进行使用。

本技术资料集中，分为“危险”与“注意”两类安全注意事项。

危险 操作错误时，可能引起危险，造成死亡或重伤。

注意 操作错误时，可能引起危险，造成中度伤害、轻度伤害或财产损失。

此外，即使注意事项中记载的内容，有时也有造成严重后果的可能性。

两者所记均为重要内容，请务必遵守。

禁止及强制图表的表示内容如下所示。

表示禁止（严禁采取的行为）。

比如“严禁烟火”为。

表示强制（必须采取的行为）。

比如需要接地为。

在本技术资料集中，对不会造成财产损失的注意事项及其它功能等的注意事项作为“要点”进行区分。

仔细阅读本手册后请妥善保管，以便使用者可以随时取阅。

1.防止触电危险因为有触电的危险，所以请在关闭电源并经过15分钟以上，请确认充电指示灯熄灭后再进行接线作业或检查。

而且，确认充电指示灯是否熄灭时，请务必在伺服放大器的正面进行。

伺服放大器及伺服电机必须确保接地良好。

接线作业或检查应由专业技术人员进行。

伺服放大器及伺服电机请在安装后再接线。

否则会造成触电。

请勿用湿手操作开关。

否则会造成触电。

请勿损伤电缆、对其施加过大应力、在其上放置重物或挤压等。

否则会造成触电。

为了防止触电，请务必将伺服放大器的保护接地（PE）端子（带有符号的端子）连接到控制柜的保护接地（PE）上。

使用漏电断路器（RCD）时，请选用B型。

为避免触电，请在电源端子的连接部进行绝缘处理。

2.防止火灾注意请将伺服放大器、伺服电机、再生电阻安装在不可燃物上。

直接安装在可燃物上或安装在靠近可燃物的地方，可能会造成冒烟及火灾。

在电源和伺服放大器的电源（L1・L2・L3）间请务必连接电磁接触器，在伺服放大器的电源侧形成可以切断电源的结构。

伺服放大器原理及功能介绍伺服放大器（Servo Amplifier）是一种用来控制电机或执行器的电子设备。

它可以根据输入信号的变化，调整输出信号的幅值或相位，以实现对电机或执行器的精确控制。

在很多自动化系统中，伺服放大器是关键的控制组件，可用于实现运动控制、位置控制、力控制等功能。

伺服放大器的原理是通过负反馈控制来实现精确的位置或速度控制。

通常情况下，伺服放大器会接收一个控制信号，该信号可以是电压、电流或脉冲等形式。

根据这个控制信号，伺服放大器会输出一个相应的信号来驱动电机或执行器。

同时，伺服放大器会不断监测输出的位置或速度，并与输入的控制信号进行比较，通过不断调整输出信号的幅值或相位，使得输出的位置或速度与输入信号的要求尽可能地一致。

1.位置控制：伺服放大器可以通过对输入信号进行处理，实现对电机或执行器的位置控制。

一般来说，位置控制可以通过控制输入信号的幅值和相位来实现。

当输入信号达到一定的幅值时，伺服放大器会输出相应的信号来驱动电机或执行器，使其移动到相应的位置。

通过不断监测输出的位置，并与输入信号进行比较，伺服放大器可以自动调整输出信号的幅值和相位，以实现更加准确的位置控制。

2.速度控制：除了位置控制，伺服放大器还可以实现对电机或执行器的速度控制。

通过控制输入信号的幅值和相位，伺服放大器可以调整输出信号的频率和幅值，从而控制电机或执行器的运动速度。

当输入信号的幅值和相位发生变化时，伺服放大器可以快速地调整输出信号的频率和幅值，以实现对电机或执行器速度的准确控制。

3.力控制：对一些应用来说，精确控制电机或执行器的力量是非常重要的。

伺服放大器可以通过调整输出信号的幅值和相位，实现对电机或执行器的力量控制。

当输入信号的幅值发生变化时，伺服放大器会自动调整输出信号的幅值和相位，以匹配输入信号的变化，从而实现对电机或执行器力量的准确控制。

4.压力控制：在一些应用中，需要对电机或执行器的输出压力进行控制。

另三菱还有一个容量选择软件capacity selection，用于选择伺服电机型号。

三菱伺服软件调试一、软件基本设置1、双击SETUP154C图标——设置——系统设定——机种选择“MR——E——A”；——波特率选择“9600”——串口选择“COM3这是看你自己的计算机口了”——有站号——确定。

2、点站号设定：选00站。

3、点击参数——进行“参数设定、调整、变更清单显示、详细信息显示”里——点击“参数设定”——参数一览表“批量读取、核对、批量写入、变更清单、详细信息、初期设定、终止”。

4、参数写入操作步骤：修改表里相应参数值后——回车——点“写入”。

注意：有*好的参数伺服要停电后5S再启。

三）、软件调试运行功能（点动运行、定位运行、无电机运行、程序运行）1、试运行1）、点动运行操作试运行——点动运行——电机转速3000r/min 注意设定时不要超过3000转——加减速时间常数1000ms——点正转停止或反转停止即可。

2）、定位运行操作试运行——定位运行——电机转速200r/min 注意设定时不要超过3000转——加减速时间常数1000ms——移动量9310720pules——点正转停止或反转停止即可。

3）、程序运行操作试运行——程序运行——点“编辑”——在“程序运行”里点“编辑”——出现“程序运行—编辑”栏，在右边大空白栏里输入以下程序如下：TIMS(3)：运行程序3次；SPN(1000)：进给转速1000r/min；STC(500)：伺服到达额定转速时间500ms；MOV(100000)：正转给移动脉冲距离100000PULES；TIM(3) ：等待下一步操作时间3秒；SPN(1000)：进给转速1000r/min；STC(500) ：伺服到达额定转速时间500ms；MOV(-100000) ：正转给移动脉冲距离100000PULES；STOP：停止；按“确定”——反悔程序运行界面——点“启动”这时电机按你编制的程序要求运行。