首页 > 技术文章 > 文章内容

汇川伺服基础设置与编程实战:从参数到位置控制完整入门教程

时间: 2025-12-03 00:26浏览量:5次
汇川伺服基础设置与编程实战:从参数到位置控制完整入门教程


本文以汇川伺服驱动器 + 伺服电机为例,介绍一个工程师可以直接照做的实战流程: 从硬件组成、基本参数设置,到基于脉冲 + 方向的简单位置控制程序示例,帮助初学者快速完成首套汇川伺服系统的调试。 不同系列(如 IS620P、SV660N 等)参数号会略有差异,本文以“典型命名方式”说明,具体以对应型号说明书为准。

适用场景:单轴位置控制、点位定位、往复运动、简单插补前的入门练习。
典型组合:汇川伺服驱动器 + 汇川伺服电机 + PLC(可为汇川 AM600 / 通用 FX3U / S7-1200 等,输出脉冲方式类似)。

一、汇川伺服系统基本组成与接线概念

1. 一个典型汇川伺服系统由哪些部分组成?

  • 伺服驱动器:接收上位控制(脉冲、总线、模拟量等),驱动伺服电机并闭环控制位置/速度/转矩。
  • 伺服电机:带编码器(增量或绝对型),为机械系统提供高响应、高精度的动力。
  • 控制器:如 PLC、运动控制卡、CNC 或工业 PC,发出“使能、方向、脉冲数”等控制信号。
  • 负载机构:如滚珠丝杠、同步带、齿轮齿条、转盘、升降平台、包装机构等。

2. 常见伺服端子功能概览(示意)

端子名称 类型 典型用途
L1 / L2 / L3 主电路电源输入 接三相 220V/380V 或单相,根据型号。
U / V / W 电机输出 接伺服电机三相。
P+ / N- 直流母线端子 配制动电阻时接入(如需要)。
EA / EB / EZ 编码器输入 接电机编码器(已做好配套,一般不改)。
PULS+ / PULS- 高速脉冲输入 PLC 脉冲输出接入,决定移动距离。
SIGN+ / SIGN- 方向信号 方向控制(正转/反转)。
EN / SON 伺服使能 高电平或短接使能伺服输出。
ALM / ALM- 报警输出 伺服报警时输出,给 PLC 采集。
ORG / Z 相 原点信号 可接外部原点开关或使用编码器原点。
注意:主回路接线(电源、电机)必须在断电状态下进行,编码器线束一般为厂家专用线,不建议自行剪断或改接。

二、汇川伺服首次上电:基础参数“必做三步”

第一次上电建议先在“面板/软件”上完成三件事:电机识别 → 控制模式选择 → 电子齿轮设置

1. 步骤一:确认电机型号与电机参数

典型参数 说明 设置建议
Pn-00 / M0-00 电机型号或电机编码 选择与伺服电机铭牌一致的型号代码。
Pn-01 编码器类型 / 分辨率 一般已随“电机型号”自动匹配,如无特殊情况无需更改。
Pn-02 额定电流 与电机铭牌一致,默认即为正确。
Pn-03 额定转速 如 3000 rpm、2000 rpm。

傻瓜操作思路:大部分汇川伺服支持“自动识别电机”或“从电机编码自动加载参数”,第一次上电时确保驱动器菜单中电机型号与实物一致即可。

2. 步骤二:选择控制模式(位置/速度/转矩)

常见模式 含义 典型应用
位置模式(Position) 由脉冲数/位置指令控制位置 点位移动、定长切割、打孔定位
速度模式(Velocity) 给定速度并可方向控制 连续输送、绕线、简单速度控制
转矩模式(Torque) 控制输出扭矩,可限制力矩 张力控制、按压力控制、压装

伺服驱动器中通常用如 Cn-01 / Pn-20 一类参数选择控制模式,位置控制时设为 “脉冲 + 方向位置模式”

3. 步骤三:电子齿轮设置(决定“几脉冲 = 1mm”)

电子齿轮通常用分子/分母表示:

  • 设定编码器一圈对应的脉冲数 × 几圈 = 电子齿轮分子。
  • 设定机械轴一圈对应的行程(丝杠螺距 / 皮带周长),配合电子齿轮分母,最终实现“1 脉冲 = X 毫米”。
参数 含义 示例
Pn-30(Num) 电子齿轮分子 例:5000(每 5000 脉冲为一单位)
Pn-31(Den) 电子齿轮分母 例:1(单位即为“1 单位 = 5000 脉冲”)

例如:3000 线编码器,伺服内部 4 倍频 = 12000 脉冲/圈,丝杠螺距 5mm,想要 PLC 发 1000 脉冲就移动 1mm,可以解方程计算合适的电子齿轮参数。

三、典型接线示例:PLC 脉冲 + 方向控制汇川伺服

1. 控制信号接线(示意)

PLC 高速脉冲输出 Y0  ──────  PULS+
PLC 高速脉冲公共  COM──────  PULS-

PLC 普通输出 Y1      ──────  SIGN+
PLC COM              ──────  SIGN-

PLC 普通输出 Y2      ──────  EN(伺服使能)
PLC COM              ──────  EN-

伺服 ALM 输出 ALM    ──────  PLC X0 (故障信号采集)

注意:不同 PLC 的高速脉冲输出端子名称不同(如 FX3U 为 Y0/Y1,部分汇川 PLC 为 Q0/Q1),原则是:一个输出给 PULS,一个输出给 SIGN,公共端接 PULS-/SIGN-。

2. 伺服端子功能设定(驱动器侧)

在伺服参数中,需要将对应端子定义为脉冲输入、方向输入、使能,通常通过“DI 功能分配”参数进行设置:

端子 功能 典型参数设定
DI1 伺服使能 分配为 “伺服 ON/SON” 功能号
DI2 报警复位 分配为“Alarm Reset” 功能号
脉冲 A+/A- 脉冲输入 选择 上升沿/双向脉冲 等模式
DIR+/DIR- 方向输入 选择“正/反转方向”逻辑
建议:第一次调试尽量保持配线简单,只接 EN、PULS、SIGN、ALM 四类核心信号,等能稳定点动后再扩展原点、极限位等。

四、汇川伺服基本设置步骤(按顺序来)

  1. 检查接线:电源、电机、接地、PULS/SIGN、EN、ALM 接线无误。
  2. 上电:先给伺服驱动器上电,观察面板无异常报警。
  3. 确认电机型号:在电机参数菜单中检查“电机型号/编码器分辨率”。
  4. 选择控制模式:设为“脉冲位置控制”模式。
  5. 设置电子齿轮:确定每圈脉冲数 → 结合机械螺距/行程计算电子齿轮。
  6. 设置 I/O 功能:设定 DI1=使能、DI2=复位,ALM 输出为故障输出。
  7. 在面板上点动测试:启用伺服,使用 JOG(点动)功能测试电机是否正常运转、方向正确。
  8. 最后接入 PLC 脉冲:在 PLC 程序中用高速脉冲指令发脉冲,确认定位动作正常。

五、PLC 编程举例:简单点位定位(脉冲 + 方向)

下面以“某通用 PLC(支持高速脉冲) + 汇川伺服”为例,演示一个简单“移动到目标位置”的逻辑。

1. 功能需求

  • 按下“启动按钮”,伺服轴从当前位置移动到指定位置(如 100mm)。
  • 移动速度中等,定位完成后输出“到位信号”。
  • 有故障时禁止再次启动,并在 PLC 中报警。

2. 核心控制信号约定

  • Y0:高速脉冲输出(接 PULS+)
  • Y1:方向输出(接 SIGN+)
  • Y2:伺服使能(接 EN)
  • X0:伺服报警输入(接 ALM 输出)
  • X1:伺服到位信号(可接驱动器“到位”DO 或根据脉冲计数判断)
  • X2:启动按钮
  • X3:急停按钮

3. 伪代码/逻辑说明示例

// 1. 伺服上电后先使能
IF 急停信号 = OFF AND 报警输入 X0 = OFF THEN
    Y2 = ON    // 伺服使能
ELSE
    Y2 = OFF   // 取消伺服使能
END_IF

// 2. 启动条件:有启动按钮、伺服已使能、无报警
IF 上升沿(启动按钮 X2) AND Y2 = ON AND 报警输入 X0 = OFF THEN
    目标脉冲数 = 100000     // 例:每 1000 脉冲 = 1mm,则 100mm
    方向 = 正转
    调用 高速脉冲输出指令(PTO/PULSE_OUT),
         设定脉冲数 = 目标脉冲数,频率 = 20kHz
END_IF

// 3. 监控到位
IF 高速脉冲输出指令完成 = TRUE THEN
    置位“到位”M_AtPos = 1
END_IF

// 4. 报警处理
IF 报警输入 X0 = ON THEN
    停止所有输出 Y0/Y1/Y2
    置位报警标志 M_Alarm = 1
END_IF

在实际 PLC 编程中,只需把上面的伪代码替换为对应 PLC 的高速脉冲指令(如 FX3U 的PTO、S7-1200 的MC_MoveRelative、汇川自家 PLC 的PULS等)即可。

经验小贴士:先在 PLC 中写一个“单步点动”程序,每次移动小距离(例如 5mm),确认方向、距离准确后,再写“一次到位 100mm/200mm”等逻辑。

六、常见问题与快速排查

现象 可能原因 排查建议
伺服上电报警,无法使能 主回路缺相、电机未连接、编码器异常、急停回路断开 检查电源电压、接线端子是否拧紧;通过面板查看报警代码,对照说明书处理。
伺服能使能,但 PLC 发脉冲电机不转 控制模式未设为“脉冲位置控制”;PULS/SIGN 接线错误;使能信号逻辑相反 确认模式参数;核对 PULS+/PULS-/SIGN+/SIGN- 接线;用示波器或指示灯检查 PLC 是否真正输出脉冲。
移动距离明显不对(多走/少走) 电子齿轮参数错误;脉冲当量计算错误;PLC 指令脉冲数设错 重新测量实际行程:发 N 个脉冲,测位移 mm,反算正确脉冲当量;统一修改电子齿轮或 PLC 目标脉冲。
高速运行时抖动/振动大 负载惯量过大或机械刚性不足;增益过高;共振点未处理 尝试降低伺服增益或使用自动整定;降低最高速度;观察机械连接是否松动。
经常出现过载/过流报警 加减速时间太短;负载过重;机械卡阻 适当延长加减速时间;检查机构是否有卡滞;确认电机容量与负载匹配。
零点/原点位置漂移 使用增量编码器且断电未回原点;外部原点开关重复性不好 每次上电执行原点回归程序;提高原点开关精度;必要时考虑绝对值编码器方案。

七、总结:汇川伺服调试的“3+3”思路

  • 3 个核心参数:电机型号(电机参数)、控制模式(位置/速度/转矩)、电子齿轮(脉冲当量)。
  • 3 个核心信号:伺服使能 EN、脉冲 PULS、方向 SIGN(辅以报警 ALM)。

只要按本文顺序:接线 → 电机/模式/电子齿轮 → 点动测试 → PLC 脉冲 → 故障排查,大部分汇川伺服单轴应用都可以在短时间内跑起来。 如果后续需要总线控制(如 EtherCAT / CANopen),可以在此基础上进一步扩展为多轴同步与插补控制。

下载资料前请先绑定手机号码

上一篇: 常熟开关资料中心 官方说明书 / 样本 / 尺寸 / 接线

下一篇: 没有符合条件的记录

对不起,请登录后再发表评论!

触屏端
扫一扫手机也能发信息
明扬工控商城-工控网-工控自动化真品,一站式专业服务!