國培PLC伺服運(yùn)動控制實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

1、自動化類專業(yè)骨干教師培訓(xùn)資料（四）（國培代碼：11141006）伺服運(yùn)動PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014年7月目錄一、伺服運(yùn)動控制系統(tǒng)介紹11.1 伺服系統(tǒng)的發(fā)展簡介21.2 交流伺服系統(tǒng)的分類21.3 伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3二、三菱伺服放大器及伺服電機(jī)介紹32.1 伺服放大器的控制模式32.2 伺服放大器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格32.3 伺服放大器的接線52.4 伺服放大器的內(nèi)部參數(shù)設(shè)置8三、三菱QD75定位模塊介紹123.1 QD75系列定位模塊型號說明123.2 QD75定位模塊的功能與特點(diǎn)133.3 QD75定位模塊的工作原理143.4 QD75定位模塊的參數(shù)和數(shù)據(jù)設(shè)置153.5 QD

2、75定位模塊的面板與信號連接17四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)21項(xiàng)目1 伺服電機(jī)原點(diǎn)回歸PLC控制21項(xiàng)目2 手動伺服電機(jī)運(yùn)行29項(xiàng)目3 伺服電機(jī)位置控制30項(xiàng)目4 伺服電機(jī)速度控制3336一、伺服運(yùn)動控制系統(tǒng)介紹將物體移動到規(guī)定的位置，或者跟蹤一個運(yùn)動的目標(biāo)時，經(jīng)常能聽到“伺服”這個詞。 “伺服（Servo）機(jī)構(gòu)”一詞的詞源據(jù)說來自拉丁語中的“Servus”，即“奴隸”的意思。表示完全按照指令行動而構(gòu)建的控制系統(tǒng)。利用伺服機(jī)構(gòu)可進(jìn)行位置、速度、轉(zhuǎn)矩的單項(xiàng)控制及組合控制。伺服機(jī)構(gòu)在被定義為“以物體的位置、方位、姿勢等為控制量，組成能跟蹤目標(biāo)的任意變化的控制系統(tǒng)”。伺服機(jī)構(gòu)在由指令部輸入目標(biāo)值（位置、速度等

3、）時，就能檢測當(dāng)前值（位置、速度等），并與目標(biāo)值相比較，經(jīng)常進(jìn)行著使其差值變小的控制。構(gòu)成伺服機(jī)構(gòu)的元件叫伺服元件。由驅(qū)動放大器（AC伺服放大器）、驅(qū)動電機(jī)（AC伺服驅(qū)動電機(jī)）和檢測器組成。其組成例如圖1-1所示。伺服系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是“比較指令值與當(dāng)前值，為了縮小該誤差”進(jìn)行反饋控制。反饋控制中，確認(rèn)機(jī)械（控制對象）是否忠實(shí)地按照指令進(jìn)行跟蹤，有誤差（偏差）時改變控制內(nèi)容，并將這一過程進(jìn)行反復(fù)控制，以到達(dá)目標(biāo)。由于該控制流程是：誤差當(dāng)前值誤差，形成一個閉合的環(huán)，因此也稱為閉環(huán)（CLOSED LOOP）；反之，無反饋的方式，則稱為開環(huán)（OPEN LOOP）。圖1-1 伺服機(jī)構(gòu)組成圖伺服系統(tǒng)的發(fā)展

4、經(jīng)歷了從液壓、氣動到電氣的過程，而電氣伺服系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、反饋裝置和控制器。 一般情況下交流伺服控制系統(tǒng)是包含三個閉環(huán)負(fù)反饋組成的PID調(diào)節(jié)器，從內(nèi)到外依次是電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)。其示意圖如圖1-2所示。圖1-2 伺服控制系統(tǒng)框圖（1）最里面的環(huán)是電流環(huán)：這個環(huán)路完全在伺服驅(qū)動器內(nèi)部，通過霍爾裝置檢測驅(qū)動器和電動機(jī)的各相輸出電流，負(fù)反饋給電流控制器，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，從而達(dá)到輸出電流盡量接近設(shè)定電流。速度環(huán)PID調(diào)節(jié)后的輸出，就是電流環(huán)的給定值，電流環(huán)的這個給定值和電流環(huán)的反饋值進(jìn)行比較后的差值在電流環(huán)內(nèi)做PID調(diào)節(jié)后輸出給電機(jī)。電流環(huán)就是控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，所以在轉(zhuǎn)矩模式下驅(qū)動器的

5、運(yùn)算最少，動態(tài)響應(yīng)最快。（2）中間的環(huán)是速度環(huán)：通過檢測電動機(jī)編碼器的信號來進(jìn)行負(fù)反饋與PID調(diào)節(jié)。“速度設(shè)定”和“速度環(huán)反饋值”進(jìn)行比較后的差值在速度環(huán)做PID調(diào)節(jié)后輸出，就是“電流環(huán)的給定值”，所以速度環(huán)控制時既包含速度環(huán)又包含電流環(huán)。對于一個實(shí)際的伺服系統(tǒng)，在速度和位置控制的同時，實(shí)際也在進(jìn)行電流（轉(zhuǎn)矩）的控制，以達(dá)到對速度和位置的相應(yīng)控制。（3）最外面的環(huán)是位置環(huán)：這個閉環(huán)可以在驅(qū)動器和電動機(jī)編碼器間構(gòu)建，也可在外部控制器和電動機(jī)編碼器或最終驅(qū)動的負(fù)載間構(gòu)建，要視實(shí)際情況而定。由于位置環(huán)的輸出就是速度環(huán)的給定，因此在位置控制模式下系統(tǒng)進(jìn)行了所有三個環(huán)的運(yùn)算，此時系統(tǒng)運(yùn)算量最大，動態(tài)響應(yīng)

6、最慢。外部脈沖經(jīng)過平滑濾波處理和電子齒輪計(jì)算后作為“位置環(huán)的設(shè)定”，該設(shè)定值和來自編碼器反饋的脈沖信號經(jīng)過偏差計(jì)數(shù)器計(jì)算后的數(shù)值，再經(jīng)過位置環(huán)PID調(diào)節(jié)后的輸出，就構(gòu)成了的速度環(huán)給定值。1.1 伺服系統(tǒng)的發(fā)展簡介伺服系統(tǒng)是指跟隨外部指令進(jìn)行人們所期望的運(yùn)動，包括位置、速度和力矩。伺服的主要任務(wù)是按控制命令的要求，對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制得非常靈活方便。伺服系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了由液壓到電氣的過程。電氣伺服系統(tǒng)根據(jù)所驅(qū)動的電機(jī)類型分為直流（DC）和交流（AC）伺服系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代，無刷電機(jī)和直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化，并在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和機(jī)械設(shè)備上獲得了廣

7、泛的應(yīng)用，20世紀(jì)70年代則是直流伺服電機(jī)的應(yīng)用最廣泛的時代。但直流伺服電機(jī)存在機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)，在運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)子容易發(fā)熱，影響了與其連接的其他機(jī)械設(shè)備的精度，難以應(yīng)用到高速及大容量的場合，機(jī)械換向器則成為直流伺服驅(qū)動技術(shù)發(fā)展的瓶頸。從20世紀(jì)70年代后期到80年代初期，隨著微處理器技術(shù)、大功率高性能半導(dǎo)體功率器件技術(shù)和電機(jī)永磁材料制造工藝的發(fā)展及其性能價格比的日益提高，交流伺服技術(shù)交流伺服電機(jī)和交流伺服控制系統(tǒng)逐漸成為主導(dǎo)產(chǎn)品。交流伺服電機(jī)克服了直流伺服電機(jī)存在的電刷、換向器等機(jī)械部件所帶來的各種缺點(diǎn)，特別是交流伺服電機(jī)的過負(fù)荷特性和低慣性體現(xiàn)出交流伺服系統(tǒng)的優(yōu)越性。

8、0;從伺服驅(qū)動產(chǎn)品當(dāng)前的應(yīng)用來看，直流伺服產(chǎn)品正逐漸減少，交流伺服產(chǎn)品則日漸增加，市場占有率逐步擴(kuò)大。在實(shí)際應(yīng)用中，精度更高、速度更快、使用更方便的交流伺服產(chǎn)品已經(jīng)成為工廠自動化等各個領(lǐng)域中的主流產(chǎn)品。伺服系統(tǒng)在機(jī)電設(shè)備中具有重要的地位，高性能的伺服系統(tǒng)可以提供靈活、方便、準(zhǔn)確、快速的驅(qū)動。隨著技術(shù)的進(jìn)步和整個工業(yè)的不斷發(fā)展，拖動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是用交流伺服驅(qū)動取代傳統(tǒng)的液壓、直流、步進(jìn)和AC變頻調(diào)速驅(qū)動，以便使系統(tǒng)性能達(dá)到一個全新的水平，包括更短的周期、更高的生產(chǎn)率、更好的可靠性和更長的壽命。1.2 交流伺服系統(tǒng)的分類交流伺服系統(tǒng)按其采用的驅(qū)動電動機(jī)的類型來分，主要有兩大類：永磁同步（SM型）

9、電動機(jī)交流伺服系統(tǒng)和感應(yīng)式異步（IM型）電動機(jī)交流伺服系統(tǒng)。其中，永磁同步電動機(jī)交流伺服系統(tǒng)在技術(shù)上已趨于完全成熟，具備了十分優(yōu)良的低速性能，并可實(shí)現(xiàn)弱磁高速控制，拓寬了系統(tǒng)的調(diào)速范圍，適應(yīng)了高性能伺服驅(qū)動的要求。隨著永磁材料性能的大幅度提高和價格的降低，其在工業(yè)生產(chǎn)自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用將越來越廣泛，目前已成為交流伺服系統(tǒng)的主流。感應(yīng)式異步電動機(jī)交流伺服系統(tǒng)由于感應(yīng)式異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，制造容易，價格低廉，因而具有很好的發(fā)展前景，代表了將來伺服技術(shù)的方向。但由于該系統(tǒng)采用矢量變換控制，相對永磁同步電動機(jī)伺服系統(tǒng)來說控制比較復(fù)雜，而且電機(jī)低速運(yùn)行時還存在著效率低、發(fā)熱嚴(yán)重等有待克服的技術(shù)問題，目前

10、并未得到普遍應(yīng)用。 交流伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件一般為普通三相鼠籠型異步電動機(jī)，功率變換器件通常采用智能功率模塊IPM。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)性能，可采用位置和速度閉環(huán)控制。三相交流電流的跟隨控制能有效提高逆變器的電流響應(yīng)速度，并且能限制暫態(tài)電流，從而有利于IPM的安全工作。速度和位置環(huán)可使用單片機(jī)控制，以使控制策略獲得更高的控制性能。電流調(diào)節(jié)器若為比例形式，三個交流電流環(huán)都用足夠大的比例調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，其比例系數(shù)應(yīng)該在保證系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的前提下盡量選大些，使被控異步電動機(jī)三相交流電流的幅值、相位和頻率緊隨給定值快速變化，從而實(shí)現(xiàn)電壓型逆變器的快速電流控制。電流用比例調(diào)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)簡

11、單、電流跟隨性能好以及限制電動機(jī)起制動電流快速可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。       1.3 伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一個典型的伺服位置控制系統(tǒng)主要由以下五部分組成：（1）位置檢測元件：主要將位置參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號，可由儀表轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)指示，形成反饋通道給控制器提供決策的依據(jù)。位置檢測器可采用光電編碼器、旋轉(zhuǎn)編碼器和感應(yīng)同步器等構(gòu)成。（2）位置調(diào)節(jié)器：可以根據(jù)位置偏差信號實(shí)現(xiàn)位置的精確控制。（3）速度控制器：可以根據(jù)“速度設(shè)定值”和“速度環(huán)反饋值”的差值并在速度環(huán)內(nèi)做PID調(diào)節(jié)后輸出“電流環(huán)的給定值”。（4）伺服放大器：可以實(shí)現(xiàn)輸出給定位置信號

12、的功率和幅值的放大。（5）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：使用永磁式同步交流伺服電動機(jī)或直流伺服電動機(jī)等作為帶動負(fù)載的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。二、三菱伺服放大器及伺服電機(jī)介紹2.1 伺服放大器的控制模式伺服放大器又叫伺服驅(qū)動器，是一種控制伺服電機(jī)的裝置。它的作用就好像普通交流電機(jī)中的變頻器，是伺服系統(tǒng)的一個重要組成部分，主要實(shí)現(xiàn)高精度定位。三菱電機(jī)最新推出新一代高性能伺服放大器MR-J3系列，該系列產(chǎn)品有MR-J3-A和MR-J3-B兩種型號，以適應(yīng)不同客戶的需求。其中，MR-J3-A采用通用脈沖串接口；MR-J3-B對應(yīng)新一代高速同步網(wǎng)絡(luò)SSCNET（Servo System Controller Network）總線接口，采

13、用光纖進(jìn)行通信。三菱MR-J3具有位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制三種控制模式，還可以選擇位置/速度切換控制，速度/轉(zhuǎn)矩切換控制和轉(zhuǎn)矩/位置切換控制。本伺服放大器不但可以用于機(jī)床和普通工業(yè)機(jī)械的高精度定位和平滑的速度控制，還可以用于線控制和張力控制等，應(yīng)用范圍十分廣泛。此外，該系列產(chǎn)品具有USB和RS-422串行通信功能，可以使用裝有伺服設(shè)置軟件的個人計(jì)算機(jī)，進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定、試運(yùn)行、狀態(tài)顯示的監(jiān)控和增益調(diào)整等。MELSERVO-J3系列伺服電機(jī)采用了分辨率為262144脈沖/轉(zhuǎn)的絕對位置編碼器，只需安裝電池，就可以構(gòu)成絕對位置檢測系統(tǒng)。這樣，只需進(jìn)行一次原點(diǎn)設(shè)定，在電源開啟和報警發(fā)生時就不再需要原

14、點(diǎn)回歸。(1) 位置控制模式：可以使用最大1Mpps的高速脈沖串對電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度和方向進(jìn)行控制，執(zhí)行分辨率為262144脈沖/轉(zhuǎn)的高精度定位。另外還提供了位置平滑功能，可以根據(jù)機(jī)械情況從兩種模式中進(jìn)行選擇。當(dāng)位置指令脈沖急劇變化時，可以實(shí)現(xiàn)更平穩(wěn)的啟動和停止。由于急劇加減速或過載產(chǎn)生的主電路過流會影響功率晶體管，所以伺服放大器采用了嵌位電路以限制轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩的限制可用通過外部模擬量輸入或參數(shù)設(shè)置的方式調(diào)整。(2) 速度控制模式：通過外部模擬速度指令(DC0±10V)或參數(shù)設(shè)置的內(nèi)部速度指令(最大7速)，可對伺服電機(jī)的速度和方向進(jìn)行高精度的平穩(wěn)控制。另外，還具有用于速度指令的加減速時間常

15、數(shù)設(shè)定功能、停止時的伺服鎖定功能和用于外部模擬量速度指令的偏置自動調(diào)整功能。(3) 轉(zhuǎn)矩控制模式：通過外部模擬量轉(zhuǎn)矩輸入指令(DC0±8V)或參數(shù)設(shè)置的內(nèi)部轉(zhuǎn)矩指令可以控制伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。具有速度限制功能（外部或內(nèi)部設(shè)定），可以防止無負(fù)載時電機(jī)速度過高，本功能可用于張力控制等場合。2.2 伺服放大器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格MR-J3-A系列伺服放大器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格及主要參數(shù)見表2-1。表2-1 伺服放大器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格及主要參數(shù)項(xiàng)目 規(guī)格MR-J3-10A20A40A60A70A100A200A350A500A700A主電路電源電壓（范圍）/V三相AC200230（AC170253）或單相AC230（

16、AC207253）三相AC200230（AC170253）頻率（范圍）/Hz50/60（±5%以內(nèi)）電源容量/kVA0.30.50.91.01.31.73.55.57.510.0控制電路電源電壓（范圍）/V單相AC230（AC207253）頻率（范圍）/Hz50/60（±5%以內(nèi)）輸入功率/W3045接口用電源電壓/VDC24±10%電源容量/mA300以上額定輸出功率/kW0.10.20.40.60.75123.557控制系統(tǒng)正弦波PWM控制，電流控制方式動態(tài)制動內(nèi)置保護(hù)功能過電流切斷，再生過電壓切斷，過載切斷(電熱繼電器)，伺服馬達(dá)過熱保護(hù)，編碼器異常保護(hù)，再

17、生異常保護(hù)，電壓不足、瞬間掉電保護(hù)，超速保護(hù)，誤差過大保護(hù)位置控制模式最大輸入脈沖頻率1Mpps(差動接收器時)，200kpps(集電極開路時)指令脈沖放大倍數(shù)(電子齒輪)電子齒輪A/B倍 A：11048576 B：11048576 1/10A/B2000定位完成范圍設(shè)定0±10000pulse(指令脈沖單位)誤差范圍±3轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩限制由參數(shù)設(shè)定或外部模擬輸入(DC010V/最大轉(zhuǎn)矩)速度控制模式速度控制范圍模擬速度指令I(lǐng)：2000，內(nèi)部速度指令I(lǐng)：5000模擬速度指令輸入DC0±10V/額定速度速度波動±0.01以下(負(fù)載變化0100) 0(電源變化

18、77;10) ±0.2以下(環(huán)溫度25±10) 僅用于外部速度設(shè)置時轉(zhuǎn)矩限制由參數(shù)設(shè)定或外部模擬輸入(DC010V/最大轉(zhuǎn)矩)轉(zhuǎn)矩控制模式模擬轉(zhuǎn)矩指令輸入DC0±8V/最大轉(zhuǎn)矩(輸入阻抗1012k)速度限制由參數(shù)設(shè)定或外部模擬輸入(DC0±10V/額定速度)環(huán)境環(huán)境溫度運(yùn)行055(不凍結(jié))保存2065(不凍結(jié))環(huán)境濕度運(yùn)行90RH以下(不凝結(jié))保存空氣條件室內(nèi)(無陽光直射)、無腐蝕性氣體，可燃?xì)怏w，油霧，灰塵的地方海拔海拔1000m以下振動5.9m/s2以下質(zhì)量/kg0.80.81.01.01.41.42.32.34.66.2使用時，伺服放大器的規(guī)格必須

19、和伺服電機(jī)的型號規(guī)格相匹配，詳見表2-2。表2-2 伺服放大器與伺服電機(jī)配合表伺服放大器伺服電機(jī)HF-MP系列HF-KP系列HF-SP系列(1000r/min)HF-SP系列(2000r/min)MR-J3-10AHF-MP053、HF-MP13HF-KP053、HF-KP13MR-J3-20AHF-MP23HF-KP23MR-J3-40AHF-MP43HF-KP43MR-J3-60AHF-SP51HF-SP52MR-J3-70AHF-MP73HF-KP73MR-J3-100AHF-SP81HF-SP102MR-J3-200AHF-SP121、HF-SP 201HF-SP152、HF-SP 2

20、02MR-J3-350AHF-SP352MR-J3-500AHF-SP502MR-J3-700AHF-SP7022.3 伺服放大器的接線圖2-1 伺服放大器前面板卸下后的結(jié)構(gòu)示意圖（1）外部結(jié)構(gòu)示意圖：下面以MR-J3-100A以下規(guī)格的伺服放大器為例，來介紹伺服放大器的外部結(jié)構(gòu)。伺服放大器前面板卸下后的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。其中，LED數(shù)碼顯示器和操作按鈕的安排如圖2-2所示。圖2-2 伺服放大器的顯示操作面板（2）伺服放大器與外部設(shè)備的連接：日本的電壓等級和我國不同，有三相AC200230V（線電壓）、單相AC230V和單相100120V等電壓等級。其中，規(guī)格為MR-J3-10AMR-J3-

21、70A的伺服放大器，可以使用三相AC200230V（線電壓）和單相AC230V電壓等級，在我國只能選用單相圖2-3 伺服放大器與外部設(shè)備連接示意圖AC230V電壓等級的伺服放大器；而規(guī)格為MR-J3-100AMR-J3-700A的伺服放大器，由于使用三相AC200230V（線電壓）電壓，而不能在我國使用。伺服放大器和單相AC230V電源、個人計(jì)算機(jī)、中繼端子臺、伺服電機(jī)等外部設(shè)備的連接示意圖如圖2-3所示。CN1端口主要接定位模塊，CN2端口連接伺服電機(jī)的編碼器；CN3是RS-422數(shù)據(jù)通信接口，CN5是USB接口，利用這兩個端口可以個人計(jì)算機(jī)（PC）連接；CN4是電源電池接口，當(dāng)伺服系統(tǒng)是絕

22、對系統(tǒng)時，電池安裝在機(jī)體中，當(dāng)伺服系統(tǒng)是增量式系統(tǒng)時則不需要。CN6是模擬監(jiān)控輸出端口。L1和L2為輸入電源，L11和L21為控制電路電源，U、V、W為伺服電機(jī)的動力線。使用伺服放大器內(nèi)置再生電阻時，請連接P端子和C端子 (出廠時已接好) 。使用再生選件時，務(wù)必卸下P端子和C端子的連線，將再生制動選件連接到P端子和C端子之間。對于規(guī)格為MR-J3-10AMR-J3-70A的伺服放大器，使用單相230V電源時，請參照圖2-4進(jìn)行電源和主電路接線，這樣可以在檢測到報警發(fā)生時切斷電源的同時，也使伺服開啟(SON) OFF。電源輸入線必須使用斷路器QF和接觸器KM。為了考慮安全，設(shè)計(jì)了啟動、停止、緊急

23、停止、故障停止電路。其中，SB1為緊急停止按鈕，SB2為停止按鈕，SB3為啟動按鈕，KA為故障處理繼電器，KA1為開啟繼電器。 注1 必須連接P1和P2（出廠時已經(jīng)連接好）。注2 必須連接P和D（出廠時已經(jīng)連接好）。注3 伺服放大器與伺服電機(jī)的連接推薦使用選件電纜。注4 圖中為漏型輸入輸出接口的情況。圖2-4 伺服放大器的輸入電源電路（3）編碼器：伺服電機(jī)輸入軸上裝有玻璃制的編碼圓盤，圓盤上印刷有能夠遮住光的黑色條紋，圓盤兩側(cè)有一對光源與受光元件，此外中間還有一個叫做分度尺的東西。圓盤轉(zhuǎn)動時，遇到玻璃透明的地方光就會通過，遇到黑色條紋光就會被遮住。受光元件將光的有無轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柡缶统蔀槊}沖(反

24、饋脈沖)?！皥A盤上條紋的密度伺服電機(jī)的分辨率”亦即“每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)”，根據(jù)條紋可以掌握圓盤的轉(zhuǎn)動量。同時，表示轉(zhuǎn)動量的條紋中還有表示轉(zhuǎn)動方向的條紋。此外還有表示每轉(zhuǎn)基準(zhǔn)(叫做“零點(diǎn)”)的條紋，此脈沖每轉(zhuǎn)輸出 1 次，叫做“零點(diǎn)信號” 。根據(jù)這 3 種條紋，即可掌握圓盤亦即伺服電機(jī)的位置、轉(zhuǎn)動量和轉(zhuǎn)動方向。2.4 伺服放大器的內(nèi)部參數(shù)設(shè)置注意：不要任意調(diào)整或改變伺服放大器的內(nèi)部參數(shù)值，否則將導(dǎo)致運(yùn)行不穩(wěn)定。MR-J3-A伺服放大器的內(nèi)部參數(shù)按照功能不同可以分為基本設(shè)定參數(shù)、增益/濾波器參數(shù)、擴(kuò)展設(shè)定參數(shù)、輸入/輸出設(shè)定參數(shù)4類，詳見表2-3。伺服放大器在位置控制模式下使用時，一般設(shè)定基本設(shè)定參數(shù)(

25、PA)，在導(dǎo)入時就可以設(shè)定基本的參數(shù)，基本設(shè)定參數(shù)的編號及功能說明見表2-4。當(dāng)需要手動調(diào)整伺服放大器的增益時，通過增益/濾波器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)伺服放大器在速度控制模式或轉(zhuǎn)矩控制模式時，主要通過擴(kuò)展設(shè)定參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)需要變更伺服放大器的輸入/輸出信號時，通過輸入/輸出設(shè)定參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。表2-3 MR-J3-A系列伺服放大器內(nèi)部參數(shù)的分類參數(shù)組主要內(nèi)容基本設(shè)定參數(shù)（PA）伺服放大器在位置控制模式下使用時，通過此參數(shù)進(jìn)行基本設(shè)定。增益、濾波器參數(shù)（PB）當(dāng)需要手動調(diào)整增益時，使用此參數(shù)。擴(kuò)展設(shè)定參數(shù)（PC）伺服放大器在速度控制模式、轉(zhuǎn)矩控制模式下使用時，主要使用此參數(shù)。輸入輸出設(shè)定參數(shù)（PD）變

26、更伺服放大器的輸入輸出信號時使用此參數(shù)。在表4-4中，若在簡稱之前標(biāo)有*標(biāo)記，則進(jìn)行參數(shù)設(shè)定后，需要將電源關(guān)閉（OFF），再次接通電源（ON）后才能使該設(shè)定參數(shù)有效。在所列表中“控制模式”一列：P代表位置控制模式；S代表速度控制模式；T代表轉(zhuǎn)矩控制模式。表2-4 MR-J3-A系列伺服放大器基本設(shè)定參數(shù)表參數(shù)號（）簡稱名稱與功能說明初始值單位控制模式PA01*STY控制模式0000hP、S、TPA02*REG再生選件0000hP、S、TPA03*ABS絕對位置檢測系統(tǒng)0000hPPA04*AOP1功能選擇A-10000hP、S、TPA05*FBP伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周所需的指令脈沖數(shù)0PPA06CM

27、X電子齒輪分子（指令輸入脈沖倍率分子）1PPA07CDV電子齒輪分母（指令輸入脈沖倍率分母）1PPA08ATU自動調(diào)諧模式0001hP、SPA09RSP自動調(diào)諧響應(yīng)性12P、SPA10INP到位范圍100pulsePPA11TLP正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩限制100.0%P、S、TPA12TLN反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩限制100.0%P、S、TPA13*PLSS指令脈沖輸入形式選擇0000hPPA14*POL轉(zhuǎn)動方向選擇0PPA15*ENR編碼器輸出脈沖4000Pulse/revP、S、TPA16制造商設(shè)定用0PA17制造商設(shè)定用0000hPA18制造商設(shè)定用0000hPA19*BLK參數(shù)寫入禁止000BhP、S、T（1）參數(shù)

28、寫入禁止（PA19的設(shè)定）。伺服放大器在出廠狀態(tài)下的基本設(shè)定參數(shù)、增益/濾波器參數(shù)、擴(kuò)展設(shè)定參數(shù)、輸入/輸出參數(shù)是可以改變的。通過PA19的設(shè)置，可以設(shè)定這些參數(shù)是否允許修改，見表2-5。表2-5 PA19設(shè)定值決定參數(shù)是否允許修改情況表PA19設(shè)定值設(shè)定參數(shù)操作基本設(shè)定參數(shù)增益/濾波器參數(shù)擴(kuò)展設(shè)定參數(shù)輸入/輸出設(shè)定參數(shù)0000h讀出允許禁止禁止禁止寫入允許禁止禁止禁止000Bh（初始值）讀出允許允許允許禁止寫入允許允許允許禁止000Ch讀出允許允許允許允許寫入允許允許允許允許100Bh讀出允許禁止禁止禁止寫入僅參數(shù)PA19禁止禁止禁止100Ch讀出允許允許允許允許寫入僅參數(shù)PA19禁止禁止禁

29、止 （2）控制模式選擇（PA01的設(shè)定）。當(dāng)PA01初始值為0000h時，為位置控制模式；當(dāng)PA01設(shè)置為0001h時，為位置/速度控制模式；當(dāng)PA01設(shè)置為0002h時，為速度控制模式；當(dāng)PA01設(shè)置為0003h時，為速度/轉(zhuǎn)矩控制模式；當(dāng)PA01設(shè)置為0004h時，為轉(zhuǎn)矩控制模式；當(dāng)PA01設(shè)置為0005h時，為轉(zhuǎn)矩/位置控制模式。當(dāng)該參數(shù)設(shè)置后，電源從OFFON后變?yōu)橛行?。?）再生選件的選擇（PA02的設(shè)定）。使用再生選件時，設(shè)定此參數(shù)。當(dāng)PA02初始值為0000h時，不使用再生制動選件；當(dāng)PA02設(shè)定為0001h時，使用制動單元（FR-BU-15K和MR-J3-500A配套使用；FR

30、-BU-30K和MR-J3-700A配套使用）或者電源再生轉(zhuǎn)換器（FR-RC-15和MR-J3-500A配套使用；FR-RC-30K和MR-J3-700A配套使用）；當(dāng)PA02設(shè)定為0002h時，使用MR-RB032；當(dāng)PA02設(shè)定為0003h時，使用MR-RB12；當(dāng)PA02設(shè)定為0004h時，使用MR-RB32；當(dāng)PA02設(shè)定為0005h時，使用MR-RB30；當(dāng)PA02設(shè)定為0006h時，使用MR-RB50；當(dāng)PA02設(shè)定為0008h時，使用MR-RB31；當(dāng)PA02設(shè)定為0009h時，使用MR-RB51。如果參數(shù)設(shè)定錯誤，再生制動選件可能會燒壞；如果選擇與伺服放大器不匹配的再生制動選件

31、，將出現(xiàn)參數(shù)異常報警（AL.37）。與伺服放大器配合的再生選件及再生功率，見表2-6。當(dāng)該參數(shù)設(shè)置后，電源從OFFON后變?yōu)橛行?。?-6 與伺服放大器配合的再生選件及再生功率 功率 再生選件 伺服放大器再生功率/W內(nèi)置再生電阻MR-RB032（40）MR-RB12（40）MR-RB30（13）MR-RB31（6.7）MR-RB32（40）MR-RB50（13）MR-RB51（6.7）MR-J3-10A30MR-J3-20A1030100MR-J3-40A1030100MR-J3-60A1030100MR-J3-70A2030100300MR-J3-100A2030100300MR-J3-20

32、0A100300500MR-J3-350A100300500MR-J3-500A130300500MR-J3-700A170300500（4）使用絕對位置檢測系統(tǒng)（PA03的設(shè)定）。位置控制模式下使用絕對位置檢測系統(tǒng)時，設(shè)定此參數(shù)。當(dāng)PA03為初始值0000h時，使用增量系統(tǒng)；當(dāng)PA03設(shè)定為0001h時，使用絕對位置系統(tǒng)，通過DIO進(jìn)行ABS傳送；當(dāng)PA03設(shè)定為0002h時，使用絕對位置系統(tǒng)，通過通信進(jìn)行ABS傳送。當(dāng)該參數(shù)設(shè)置后，電源從OFFON后變?yōu)橛行А＃?）使用電磁制動器內(nèi)鎖（PA04的設(shè)定）。當(dāng)CN1-23管腳分配為電磁制動器時，設(shè)定此參數(shù)。當(dāng)PA04為初始值0000h時，通過參

33、數(shù)PD14分配的輸出信號；當(dāng)PA04設(shè)定為0001h時，電磁制動器內(nèi)鎖（MBR）。當(dāng)該參數(shù)設(shè)置后，電源從OFFON后變?yōu)橛行?。?）伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周所需的指令輸入脈沖數(shù)（PA05的設(shè)定）。在位置控制模式下，當(dāng)PA05為初始值0時，電子齒輪（參數(shù)PA06、PA07）為有效。當(dāng)PA05設(shè)定為100050000時，該值為伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周所需要的指令輸入脈沖數(shù)，此時電子齒輪無效。當(dāng)該參數(shù)設(shè)置后，電源從OFFON后變?yōu)橛行?。?）電子齒輪（PA06、PA07的設(shè)定）。在位置控制模式下，電子齒輪分子CMX（PA06）的初始值為1，設(shè)定范圍為11048576，電子齒輪分母CDV（PA07）的初始值為1，設(shè)定

34、范圍為11048576，但它們的比值必須滿足：。如果設(shè)定的比值超出這個范圍，那么將導(dǎo)致加減速時發(fā)出噪聲，也不能按照設(shè)定的速度或加減速時間常數(shù)運(yùn)行伺服電機(jī)。電子齒輪的作用是，伺服放大器對輸入的指令脈沖串可以乘上任意的倍率使伺服電機(jī)能夠正常地運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)閬碜跃幋a器反饋脈沖的頻率一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于指令輸入脈沖的頻率，所以電子齒輪具有使輸入指令脈沖串頻率加快（倍頻）的功能。（8）自動調(diào)諧（PA08、PA09的設(shè)定）。在位置控制模式或速度控制模式下，自動調(diào)諧模式（PA08），用于選擇增益調(diào)整模式。當(dāng)PA08設(shè)定為0000h時，采用插補(bǔ)模式進(jìn)行增益調(diào)整，自動設(shè)定參數(shù)為PB06、PB08、PB09、PB10；當(dāng)PA

35、08為初始值0001h時，采用自動調(diào)整模式1進(jìn)行增益調(diào)整，自動設(shè)定參數(shù)為PB06、PB07、PB08、PB09、PB10；當(dāng)PA08設(shè)定為0002h時，采用自動調(diào)整模式2進(jìn)行增益調(diào)整，自動設(shè)定參數(shù)為PB07、PB08、PB09、PB10；當(dāng)PA08設(shè)定為0003h時，采用手動模式進(jìn)行增益調(diào)整。這里，PB06為負(fù)載和伺服電機(jī)的慣量比，PB07為模型環(huán)增益，PB08為位置環(huán)增益，PB09為速度環(huán)增益，PB10為速度積分補(bǔ)償。當(dāng)機(jī)械發(fā)生振動或者齒輪聲音很大時，請調(diào)小自動調(diào)諧響應(yīng)性（將PA09的設(shè)定值調(diào)小）；為提高性能，在縮短定位調(diào)整時間時應(yīng)增大自動調(diào)諧響應(yīng)性（將PA09的設(shè)定值調(diào)大）。PA09的初始

36、值為12，設(shè)定范圍為132，分別對應(yīng)機(jī)械振動頻率10.0400.0Hz。（9）到位范圍（PA10的設(shè)定）。在位置控制模式下，該參數(shù)PA10為用電子齒輪計(jì)算前的指令脈沖單位來設(shè)置定位完成的輸出范圍，初始值為100個脈沖（當(dāng)定位距離終點(diǎn)目標(biāo)還有100個脈沖時，引腳INP將會有輸出信號），設(shè)定范圍010000個脈沖。（10）轉(zhuǎn)矩限制（PA11、PA12的設(shè)定）。在位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制模式下，該參數(shù)可以限制伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。如果在伺服鎖定中解除轉(zhuǎn)矩限制，由于對指令位置響應(yīng)的位置偏差量，伺服電機(jī)可能會急速轉(zhuǎn)動。如果設(shè)定了參數(shù)PA11(正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩限制)或參數(shù)PA12(反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩限制)，在運(yùn)行中一直會

37、限制最大轉(zhuǎn)矩。當(dāng)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩限制(參數(shù)PA11) 設(shè)定為初始值100時，則伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行逆時針（CCW）驅(qū)動；如果將正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩限制(參數(shù)PA11) 設(shè)定為0.0%，則不輸出轉(zhuǎn)矩。當(dāng)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩限制(參數(shù)PA12) 設(shè)定為初始值100%時，則伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行順時針（CW）驅(qū)動；如果將反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩限制(參數(shù)PA12) 設(shè)定為0.0%，則不輸出轉(zhuǎn)矩。（11）指令脈沖輸入形式（參數(shù)PA13的設(shè)定)。在位置控制模式下，該參數(shù)用于指令脈沖輸入形式的選擇，可以選擇負(fù)邏輯的3種脈沖輸入形式和正邏輯的3種脈沖輸入形式，詳見表2-7。表2-7 參數(shù)PA13設(shè)定值確定的脈沖串輸入形式PA13設(shè)定值脈沖串形式正轉(zhuǎn)指令

38、反轉(zhuǎn)指令0010h負(fù)邏輯正轉(zhuǎn)脈沖串反轉(zhuǎn)脈沖串0011h脈沖串+符號0012hA相脈沖串B相脈沖串0000h（初始值）正邏輯正轉(zhuǎn)脈沖串反轉(zhuǎn)脈沖串0001h脈沖串+符號0002hA相脈沖串B相脈沖串（12）伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動方向的選擇（參數(shù)PA14的設(shè)定)。參數(shù)PA14的設(shè)定值（0或1）和輸入脈沖形式（正轉(zhuǎn)脈沖輸入或反轉(zhuǎn)脈沖輸入）共同決定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，詳見表2-8。該參數(shù)設(shè)定后，電源從OFFON后變?yōu)橛行?。?-8 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動方向的選擇參數(shù)PA14的設(shè)定值伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動方向正轉(zhuǎn)脈沖輸入時反轉(zhuǎn)脈沖輸入時0正轉(zhuǎn)CCW（逆時針）反轉(zhuǎn)CW（順時針）1反轉(zhuǎn)CW（順時針）正轉(zhuǎn)CCW（逆時針）（13）編碼器輸出脈沖

39、（參數(shù)PA15的設(shè)定)。初始值為4000 pulse/rev，設(shè)定范圍是：1100000 pulse/rev。該參數(shù)設(shè)定后，電源從OFFON后變?yōu)橛行?。伺服放大器設(shè)定編碼器輸出脈沖(A相脈沖/B相脈沖)，即設(shè)定A相/B相脈沖乘以4倍以后的值。用參數(shù)PC19選擇輸出脈沖設(shè)定或輸出脈沖倍率設(shè)定。實(shí)際輸出的A相/B相脈沖的脈沖數(shù)為設(shè)定數(shù)的1/4。輸出最大頻率為4.6Mpps(4倍后)，請?jiān)谶@個范圍內(nèi)設(shè)定。 指定輸出脈沖時，設(shè)定參數(shù)PC19為“0”(初始值)。此時，PA15用于設(shè)定伺服電機(jī)轉(zhuǎn)1圈對應(yīng)的脈沖數(shù)，輸出脈沖設(shè)定值pulse/rev。例如，參數(shù)PA15設(shè)定為“5600”時，實(shí)際輸出的A相/B相

40、脈沖如下：A相/B相輸出脈沖5600/4=1400 pulse/rev設(shè)定輸出脈沖倍率時，設(shè)定參數(shù)PC19為“1”。此時，按照對應(yīng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)1圈對應(yīng)脈沖數(shù)設(shè)定的值進(jìn)行倍率計(jì)算。輸出脈沖伺服電機(jī)編碼器分辨率/（PA15的設(shè)定值）pulse/rev。例如，設(shè)定參數(shù)PA15為“8”時，實(shí)際輸出的A相/B相脈沖如下：A相或B相輸出脈沖262144/8*1/4=8192pulse輸出和指令脈沖一樣的脈沖串時，設(shè)定參數(shù)PC19為“2”。反饋脈沖按圖2-5所示計(jì)算輸出?？梢杂门c指令脈沖相同的脈沖單位輸出反饋脈沖。圖2-5 編碼器反饋脈沖的計(jì)算輸出MR-J3-A系列伺服放大器設(shè)定參數(shù)的修改，可以采用2種方法：

41、方法一是通過伺服放大器的顯示部分(5位7段LED)和操作部分(4個按鈕)，可進(jìn)行伺服放大器的狀態(tài)顯示、報警和參數(shù)設(shè)定；方法二是通過使用伺服設(shè)置軟件（MR Configurator），可以使用個人計(jì)算機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、試運(yùn)行、狀態(tài)顯示等等。三、三菱QD75定位模塊介紹3.1 QD75系列定位模塊型號說明QD75系列定位模塊是用于Q系列PLC上的模塊，可以支持任何定位系統(tǒng)必需的定位控制功能，如圖4-8所示。在QD75定位模塊中，QD75P1、QD75P2、QD75P4，QD75D1、QD75D2、QD75D4等模塊，是與步進(jìn)電動機(jī)或伺服放大器組合來來執(zhí)行機(jī)械位置控制或速度控制的模塊，而QD75M1、

42、QD75M2和QD75M4是與SSCNET（SERVO System Control NETwork）兼容的伺服放大器組合使用來執(zhí)行機(jī)械位置控制或速度控制的模塊，具有單軸控制、雙軸控制、四軸控制功能的模塊可供選擇，詳見表3-1。圖3-1 QD75P4定位模塊在主基板上安裝例子表3-1 QD75系列定位模塊型號與功能說明型號功能說明QD75P1單軸控制，采用集電極開路脈沖輸出方式QD75P2雙軸控制，采用集電極開路脈沖輸出方式QD75P4四軸控制，采用集電極開路脈沖輸出方式QD75D1單軸控制，采用差動驅(qū)動脈沖輸出方式QD75D2雙軸控制，采用差動驅(qū)動脈沖輸出方式QD75D4四軸控制，采用差動驅(qū)

43、動脈沖輸出方式QD75M1單軸控制，采用SSCNET伺服專用控制網(wǎng)絡(luò)QD75M2雙軸控制，采用SSCNET伺服專用控制網(wǎng)絡(luò)QD75M4四軸控制，采用SSCNET伺服專用控制網(wǎng)絡(luò)3.2 QD75定位模塊的功能與特點(diǎn)（1）豐富的控制功能：每軸允許進(jìn)行600個定位數(shù)據(jù)設(shè)定；支持單獨(dú)定位動作和連續(xù)定位動作；支持24軸速度、位置插補(bǔ)動作。 （2）3種運(yùn)行型式可供選擇：獨(dú)立定位控制：只執(zhí)行指定的定位數(shù)據(jù)并結(jié)束定位（單步執(zhí)行）；連續(xù)定位控制：在執(zhí)行指定的定位數(shù)據(jù)后，停下來（速度要降為0），然后執(zhí)行下一個連續(xù)定位數(shù)據(jù)；連續(xù)軌距控制：執(zhí)行完一個定位數(shù)據(jù)，而不進(jìn)行減速停止（即速度不降為0）就執(zhí)行下一個連續(xù)定位數(shù)據(jù)

44、。（3）提供多種控制方式：1/2/3/4軸的直線控制（包括直線插補(bǔ)）；1/2/3/4軸的固定進(jìn)給控制；2軸圓弧插補(bǔ)控制；1/2/3/4軸的速度控制；PTP（點(diǎn)對點(diǎn)）控制和路徑控制；增量模式（INC）進(jìn)行速度控制切換位置控制（V/P），絕對模式（ABS）進(jìn)行速度控制切換位置控制；位置控制切換速度控制（P/V）；當(dāng)前值變更；跳轉(zhuǎn)指令(NOP指令，JUMP指令，LOOP-LEND）。 （4）具有原點(diǎn)返回控制功能：提供機(jī)械原點(diǎn)回歸控制方式、快速原點(diǎn)回歸以及原點(diǎn)回歸重試功能。 （5）提供梯形加減速和S型加減速處理功能：自動梯形加減速度是指速度的增大或減小部分是線性變化的（即速度與距離的關(guān)系曲線為梯形）；

45、而S型加減速是指速度的增加與減小部分呈正弦曲線。（6）高速化啟動：在CPU模塊給QD75發(fā)出起動指令到起動為止的時間約67ms的高速起動，縮短了機(jī)器準(zhǔn)備時間（預(yù)讀起動需要3ms）。另外在執(zhí)行同步啟動（處于獨(dú)立運(yùn)行或插補(bǔ)法運(yùn)行方式）時，不會出現(xiàn)軸間啟動延遲。（7）實(shí)現(xiàn)輸出脈沖高速化和通訊遠(yuǎn)程化：QD75P1/QD75P2/QD75P4模塊采用集電極開路輸出方式，指令脈沖最高速度可達(dá)200kpps(kpulse/s)，通信最大距離可達(dá)2m；QD75D1/QD75D2/QD75D4模塊采用差動驅(qū)動輸出方式，指令脈沖最高速度可達(dá)1Mpps，通信最大距離可達(dá)10m；QD75M1/QD75M2/QD75M

46、4模塊采用SSCNET伺服專用控制網(wǎng)絡(luò)，指令脈沖最高速度可達(dá)10Mpps，表3-2 QD75定位模塊的專用指令用途指令標(biāo)記功能概要絕對位置復(fù)位ABRST（ABRST1：軸1；ABRST2：軸2；ABRST3：軸3；ABRST4：軸4）恢復(fù)指定軸的絕對位置定軸啟動PSTRT（PSTRT 1：軸1；PSTRT2：軸2；PSTRT 3：軸3；PSTRT 4：軸4）啟動指定軸的定位控制示教TEACH（TEACH 1：軸1；TEACH2：軸2；TEACH 3：軸3；TEACH 4：軸4）示教指定軸內(nèi)存寫入PFWRT把QD75參數(shù)、定位數(shù)據(jù)和塊起動數(shù)據(jù)寫入QD75內(nèi)置的閃存ROM中參數(shù)初始化PINIT使Q

47、D75緩沖存儲器和閃存ROM中的設(shè)置數(shù)據(jù)恢復(fù)其工廠設(shè)置數(shù)據(jù)（初始值）通信最大距離可達(dá)200m。（9）能夠使用智能模塊專用指令：在創(chuàng)建對于QD75的順控程序時，可以使用表3-2中的QD75專用指令。絕對位置恢復(fù)指令（ABRST ）、定位起動指令（PSTRT ）和示教指令（TEACH ）不能在各個軸中同時執(zhí)行。如果同時執(zhí)行這些指令，則第二個和后面的指令會被內(nèi)部互鎖忽略（不會發(fā)生出錯）。（10）易于維護(hù)：數(shù)據(jù)可以被保存到閃存中，斷電數(shù)據(jù)不會丟失；故障內(nèi)容細(xì)分化，提高故障診斷效率；能夠分別保存16個故障/警告信息，便于故障/警告的確認(rèn)。3.3 QD75定位模塊的工作原理QD75定位模塊在伺服控制系統(tǒng)中

48、的應(yīng)用如圖3-2所示，它在PLC CPU模塊的控制下向驅(qū)動單元輸出正向運(yùn)行脈沖串或者反向運(yùn)行脈沖串。驅(qū)動單元中的偏差計(jì)數(shù)器積累脈沖信號串和反饋脈沖信號的差值，并發(fā)送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器處理；數(shù)模轉(zhuǎn)換器將差值脈沖信號轉(zhuǎn)換為直流模擬電壓，成為控制伺服電機(jī)的速度指令；這個速度指令（設(shè)定值）和“速度環(huán)反饋值”進(jìn)行比較后的差值在速度環(huán)做PID調(diào)節(jié)后輸出，就是“電流環(huán)的給定值”，電流環(huán)的這個給定值經(jīng)過伺服放大器處理后輸出給伺服電機(jī)。偏差計(jì)數(shù)器保持一定累積量，使伺服電機(jī)保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)偏差計(jì)數(shù)器的累積脈沖減少時伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，當(dāng)累積脈沖為0時伺服電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。同時，伺服電機(jī)附帶脈沖發(fā)生器產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速成比例的反饋脈沖

49、，供偏差計(jì)數(shù)器和速度控制電路使用。因此，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速與指定脈沖的頻率成比例；伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角與指定脈沖的數(shù)量成比例。在規(guī)定每個脈沖的的移動量后，就可以將工件定位傳送到與脈沖串?dāng)?shù)量成比例的位置。圖3-2 QD75定位模塊在伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用例子QD75定位模塊的工作結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。安裝GX Developer軟件的計(jì)算機(jī)對PLC進(jìn)行編輯順控程序和設(shè)定執(zhí)行條件；安裝GX Configurator-QP軟件的計(jì)算機(jī)可以對QD75定位模塊的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，通過采用連續(xù)動作、循環(huán)指令、跳轉(zhuǎn)指令以及塊啟動指令等對定位數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，從而簡化了復(fù)雜動作順控程序的編輯；PLC CPU模塊根據(jù)內(nèi)部存儲的順

50、控程序，向QD75定位模塊發(fā)出指令并檢測QD75的故障；QD75的外部設(shè)備可以向QD75輸入啟動、停止、限位以及控制切換信號，手動脈沖發(fā)生器可以向QD75發(fā)送控制脈沖信號（手動運(yùn)行方式可以根據(jù)手動脈沖發(fā)生器輸入的脈沖數(shù)進(jìn)行定位控制：在手動脈沖發(fā)生器運(yùn)行中，脈沖從手動脈沖發(fā)生器輸入到QD75，這使從QD75輸出相同輸入脈沖數(shù)到伺服放大器，并且工件按指定方向移動，用于精密定位控制時的微調(diào)整和定位地址的計(jì)算。）；QD75模塊存儲參數(shù)和數(shù)據(jù)，并按照PLC CPU模塊、外部信號或手動脈沖信號的要求，向伺服單元發(fā)送控制脈沖信號；伺服單元接收QD75模塊發(fā)出的脈沖指令，驅(qū)動伺服電機(jī)運(yùn)行，同時向QD75發(fā)送準(zhǔn)

51、備就緒信號和零信號；伺服電機(jī)按照伺服單元發(fā)出的伺服指令進(jìn)行實(shí)際動作。圖3-3 QD75定位模塊工作結(jié)構(gòu)圖3.4 QD75定位模塊的參數(shù)和數(shù)據(jù)設(shè)置要想使定位模塊QD75工作，必須對其設(shè)定各種參數(shù)和數(shù)據(jù)。設(shè)定的方法包括使用“GX Configurator-QP”軟件在 Windows 計(jì)算機(jī)中設(shè)定以及通過順控程序?qū)懭脒@兩種方法。用QD75執(zhí)行控制時需要設(shè)置的參數(shù)和數(shù)據(jù)包括“參數(shù)數(shù)據(jù)”、“監(jiān)視數(shù)據(jù)”和“控制數(shù)據(jù)”，見表3-3。表3-3 QD75定位模塊需要設(shè)置的參數(shù)和數(shù)據(jù)名稱分類功能參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)定位參數(shù)（Pr.1Pr.42,Pr.150）基本參數(shù)1當(dāng)起動系統(tǒng)時按照設(shè)備和適用電動機(jī)設(shè)置。(注：如果基本

52、參數(shù) 1 的設(shè)置不正確，則旋轉(zhuǎn)方向可能相反，或者可能不發(fā)生運(yùn)行.)基本參數(shù)2具體參數(shù)1當(dāng)起動系統(tǒng)時按照系統(tǒng)配置設(shè)置。（注：具體參數(shù) 2 是最全面使用 QD75 功能的數(shù)據(jù)項(xiàng)目，按需要設(shè)置。）具體參數(shù)2OPR（回原點(diǎn)）參數(shù)（Pr.43Pr.57）OPR基本參數(shù)設(shè)置執(zhí)行 OPR 控制需要的值。OPR具體參數(shù)定位數(shù)據(jù)定位數(shù)據(jù)(Da.1Da.10)設(shè)置“主要的定位控制”用的數(shù)據(jù)。塊啟動數(shù)據(jù)塊啟動數(shù)據(jù)(Da.11Da.14)設(shè)置“高級定位控制”用的數(shù)據(jù)。條件數(shù)據(jù)(Da.15Da.19)設(shè)置“高級定位控制”用的條件數(shù)據(jù)。備忘錄數(shù)據(jù)設(shè)置“高級定位控制”中使用的條件數(shù)據(jù)用的條件判斷值。監(jiān)視數(shù)據(jù)系統(tǒng)監(jiān)視數(shù)據(jù)（M

53、d.1Md.19）監(jiān)視 QD75 規(guī)格和運(yùn)行歷史 。軸監(jiān)視數(shù)據(jù)（Md.20Md.47）監(jiān)視與運(yùn)行軸有關(guān)的數(shù)據(jù) ，諸如當(dāng)前位置和速度 ?？刂茢?shù)據(jù)系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)(Cd.1Cd.2)把“設(shè)置數(shù)據(jù)”寫入模塊 / 初始化模塊中的“設(shè)置數(shù)據(jù)”。軸控制數(shù)據(jù)(Cd.3Cd.40)進(jìn)行與運(yùn)行相關(guān)的設(shè)置，控制運(yùn)行期間的變速，并停止 / 重新啟動運(yùn)行。GX Configurator-QP軟件可以對QD75定位模塊的參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置。圖3-4為QD75P2定位模塊基本參數(shù)設(shè)定窗口示例，對軸1、軸2的基本參數(shù)1和基本參數(shù)2進(jìn)行設(shè)置；圖3-5為QD75P2定位模塊的軸定位數(shù)據(jù)設(shè)置示例，對軸定位數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置；圖3-6為QD

54、75P2定位模塊的塊啟動數(shù)據(jù)設(shè)置示例，對塊啟動數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置。這些參數(shù)和數(shù)據(jù)的詳細(xì)設(shè)置方法，請參考系列定位模塊QD75P/QD75D用戶手冊（詳細(xì)篇）。當(dāng)設(shè)置的數(shù)據(jù)需要下載到QD75中或監(jiān)視運(yùn)行狀態(tài)時，GX Configurator-QP不直接連接到QD75。由于GX Configurator-QP和QD75通過Q模式CPU模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，所以通過RS-232或USB把裝有GX Configurator-QP的個人計(jì)算機(jī)與Q模式CPU模塊相連接，再通過GX-Configurator-QP實(shí)現(xiàn)QD75的參數(shù)設(shè)置、定位數(shù)據(jù)編寫、監(jiān)控和測試。使用GX Configurator-QP有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）參數(shù)設(shè)置簡單。代替了對參數(shù)設(shè)置的順控程序。（2）可以通過采用連續(xù)動作、循環(huán)指令、跳轉(zhuǎn)指令以及塊啟動指令等對定位數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，從而簡化了復(fù)雜動作順控程序的編輯。（3）可以通過時序圖形式表示定位模塊I/O 信號、外部I/O