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Step-Servo Quick Tunner软件下的配置设定

  本文将从电机配置,控制模式选择,控制模式设置和I/O设置这4方面,来给您介绍如何完成Step-Servo Quick Tunner与电机驱动的配置。

电机配置

  (需注意:您可以通过上传来复制驱动器中设置和运行的参数到PC中,只有分体式步进伺服系列产品才会显示相关信息,集成式步进伺服电机不会显示相关电机信息) 集成式步进伺服电机(闭环步进) 集成式步进伺服电机(闭环步进)   点击“…”按钮进入电机配置的详细界面。在此界面可以设定电机的电流限值(不推荐修改),以及设定电机的最大速度及最大加速度。勾选“使电机反向” 选框,可以使得电机转动方向与默认方向相反(此功能需重新上电才有效)。 电机配置

电流设置

  驱动器的电流设置必须要和相应的电机匹配,首先需要从电机的规格书中知道电机运行的额定电流。 电流设置   驱动器可以提供瞬时电流峰值。确保电机正常动作,驱动器在一秒后会自动减少电流来保证平均电流不会超过电机额定电流。禁止电机长期运行在高于额定电流的状态下。不同的型号对应不同的峰值电流,请在使用之前查看您产品的规格书。

速度限值

  设置电机最大速度值。提示:最大速度值只在速度模式或力矩模式下有效。脉冲模式下,最大速度值取决于您控制器的设置。 速度限值

加速度限值

  设置电机最大加速度值。 加速度限值

控制模式选择

  驱动器支持多种控制模式,您可以根据应用需求从控制模式下拉列表中选择控制模式。如下图所示: 控制模式选择

位置模式Position(I/O Controlled)

  位置模式下有两种信号控制方式:数字信号和模拟信号。 位置模式Position(I/O Controlled)

数字信号

  数字信号控制是指用脉冲数字信号控制电机的位置。
  数字信号类型
  脉冲/方向:接收电机控制器发出的信号。在这种模式下,输入脉冲频率决定速度,旋转方向由另外一个信号输入决定,您可以配置信号开或者闭来实现正转或反转。   CW/CCW脉冲:电机正转或反转由哪一路输入脉冲决定。驱动器有两个输入口,脉冲输入到其中一个会使电机顺时针转,脉冲输入另外一个会使电机逆时针旋转。   A/B正交相位脉冲:接受A&B正交脉冲,控制电机转动。
  CW运转方向条件
  每种脉冲输入类型下都需要选择CW正转方向的条件。 CW运转方向条件
  平滑滤波频率
  对速度和方向信号的动态滤波可以减少电机及机械系统的运动瞬变,使电机运行更加平滑,同时也可以减小机械磨损。   1) 数值越小,平滑效果越明显。   2) 平滑滤波会对指令脉冲产生一定的延时T,但不会影响到最终的定位精度。 平滑滤波频率
  脉冲输入完成检测时间
  用于设定一段时间。如果驱动器或电机在此设定时间段内没有收到脉冲信号,则认为上位控制器已停止发脉冲(即目标位置已经明确)。该参数将用于参与判断电机运动是否到位。详细情况请见Host Command Reference文档中的TT指令。 脉冲输入完成检测时间

模拟信号

  模拟量输入信号也可以作为位置控制的信号。两种控制方式:差分模拟信号、单端模拟输入端口。 模拟信号   两路输入信号可以被用作“差分”模式或一路输入被用作“单端”模式。差分信号可以降低噪声,尤其是在电子环境下增强驱动能力。   范围–针对电机种类提供多种选择。   位置–建立一个输出对输入相对比例的增益值。   解释:在位置模式下,如果范围被设置在+-10v并且位置设置为8000,那么当输入10v时电机会正转到8000的位置。-10V时电机会有反向转动到-8000位置。   偏移量–设置一个针对输入的偏移值来将电压偏移值归零或在需要时改变输入电压值。   解释:通常在模拟系统中很难获得0电压值。使用偏移量可以调整外部控制器的输入电压到0值。“自动调整”功能可以自动检测并且纠正输入电压偏移。   死区–添加一个视输入电压为0的电压区域。   解释:因为模拟量输入有不确定的特性,就需要创造一个“死区”,在区域内输入电压视作为0,不会影响到输出。例如,当使用操作杆控制电机时,用户可能想当操作杆在“零”位时没有任何的力矩输出,但是大多数操作杆没有这么精确而且依旧输出一部份电压,这时设置死区就可以消除这一部分电压的影响。

速度模式Velocity (I/O Controlled)

  速度模式下可以设置以下参数:   速度控制类型:实时检测位置误差和仅速度控制   速度控制方式:设定速度控制方式为固定速度还是与模拟量信号成正比。   加速度:设定速度模式下加速度的大小。   减速度:设定速度模式下减速度的大小。   速度模式的设置界面如下图所示。 速度模式的设置界面

固定速度

  电机转速固定在设定值,启动或者停止由外部数字I/O设定。

速度与模拟量输入成正比

  速度模式有两种控制方式:差分模拟信号、单端模拟输入端口   两路输入信号可以被用作“差分”模式或一路输入被用作“单端”模式。差分信号可以降低噪声,尤其是在电子环境下增强驱动能力。   范围–针对电机种类提供多种选择。   速度–建立一个输出对输入相对比例的增益值。   解释:在速度模式下,如果范围被设置在+-10V并且速度设置为10rps,那么当输入10V时电机会以10rps正方向转动。-10V时电机会有反向10rps转动。   偏移量–设置一个针对输入的偏移值来将电压偏移值归零或在需要时改变输入电压值。   解释:通常在模拟系统中很难获得0电压值。使用偏移量可以调整外部控制器的输入电压到0值。“自动调整”功能可以自动检测并且纠正输入电压偏移。   死区–添加一个视输入电压为0的电压区域。   解释:因为模拟量输入有不确定的特性,就需要创造一个“死区”,在区域内输入电压视作为0,不会影响到输出。例如,当使用操作杆控制电机时,用户可能想当操作杆在“零”位时没有任何的力矩输出,但是大多数操作杆没有这么精确而且依旧输出一部份电压,这时设置死区就可以消除这一部分电压的影响。

SCL/Q(Stream Command/Stand Alone)SCL/Q编程模式

SCL模式

  SCL给用户一个简单的通过串行端口控制电机驱动器的方法。这样就不需要独立的运动控制器来给驱动器提供脉冲/方向信号,同时也提供了一个简单的面向其它各种工业设备的应用途径,例如:具有标准串行通讯端口的工业设备PLC,工业PC或者HMI等。

Q编程模式

  Q 编程是一种单轴运动控制的方式,适用于可编程式步进及伺服驱动器。Q编程允许用户使用Host Command语句为-Q驱动器创建功能复杂的可独立运行的程序,支持的指令包括运行控制、I/O、驱动器配置与状态、数学运算、寄存器操作和多任务处理。具有如下特点:   • 单轴运动控制   • 执行驻留程序   • 多任务处理   • 条件判断   • 数学运算   • 寄存器操作   • 运动轨迹模拟 Q编程模式
  节点ID:
  旋转开关
RS-485型产品需要设置通讯地址,部分产品在驱动器本体提供一个16位旋转拨码用以选择驱动器的通讯地址。在集成式步进伺服产品中,驱动器上并没有旋转拨码,所以驱动器通讯地址必须通过软件设定(如下图)。
旋转开关
  高低位选择:
  如果驱动器需要设置的地址为超过16,那么则需要设置高低位
  应答延时:
  驱动回复上位机指令时候的应答延时。通常在使用2线式接法的RS485通信时很有必要。因为同一组线用来接收和发送数据,在接收和发送数据见就必须加上应答延时以确保正常通信。
  波特率:
  串行通信中的上电后生效波特率。该值被配置后将会立即被保存但不会立即生效,直到再次上电才生效,所以上位机软件可以随时配置该值。
  数据格式:
  用以设定在通讯过程中数据传输的格式是16进制还是10进制。
  上电时自动执行Q程序:
  勾选时驱动器在每次上电时会自动从Q程序的第1段开始运行。

Modbus 模式

  在支持Modbus的产品系列中,网络中的每个从设备都必须分配给一个唯一的地址,只有符合地址要求的从设备才会响应主设备发出的命令。在Modbus 地址“0”是广播地址,不能作为从站地址。Modbus/RTU下从站地址的范围是1到32。 Modbus 模式
  节点ID
  Modbus协议下的从站地址,与SCL地址(与Step-Servo Quick Tuner软件通讯时的地址)之间的对应关系如下表: Modbus协议下的从站地址,与SCL地址(与Step-Servo Quick Tuner软件通讯时的地址)之间的对应关系
  波特率
  串行通信中的上电后生效波特率。该值被配置后将会立即被保存但不会立即生效,直到再次上电才生效,所以上位机软件可以随时配置该值。
  上电时自动执行Q程序
  勾选时驱动器在每次上电时会自动从Q程序的第1段开始运行。   Modbus模式下可以通过指令(地址:0x40125)调用Q程序。
  32位Word顺序
  在Modbus/RTU模式下,传送32位数据的格式是Big-Endian(高位优先)还是Little-Endian(低位优先)。

力矩模式Torque

  当驱动器设置在力矩模式,您可以定义输出的电流值也就是力矩值和旋转的方向。   在这个模式下电机速度取决于电机带动的负载。   注意:如果电机没有连接负载或空载,下载这个模式可能会使电机加速到很高的速度。你可以在电流一栏中定义通过电机的电流值。 力矩模式Torque   模拟信号模式有两种控制方式:差分模拟信号、单端模拟输入端口   两路输入信号可以被用作“差分”模式或一路输入被用作“单端”模式。差分信号可以降低噪声,尤其是在电子环境下增强驱动能力。   范围–针对电机种类提供多种选择。   电流–建立一个输出对输入相对比例的增益值。   解释:在速度模式下,如果范围被设置在+-10V并且电流设置为2安培,那么当输入10v时电机会有2安培电流通过。-10V时电流会有反向2安培通过。   偏移量–设置一个针对输入的偏移值来将电压偏移值归零或在需要时改变输入电压值。   解释:通常在模拟系统中很难获得0电压值。使用偏移量可以调整外部控制器的输入电压到0值。“自动调整”功能可以自动检测并且纠正输入电压偏移。   死区–添加一个视输入电压为0的电压区域。   解释:因为模拟量输入有不确定的特性,就需要创造一个“死区”,在区域内输入电压视作为0,不会影响到输出。例如,当使用操作杆控制电机时,用户可能想当操作杆在“零”位时没有任何的力矩输出,但是大多数操作杆没有这么精确而且依旧输出一部份电压,这时设置死区就可以消除这一部分电压的影响。

SCL指令

  SCL指令控制方式需要主机发送SCL指令GC来控制电机的输出力矩。 SCL指令

CANopen

  用于设置CANopen控制型驱动器的节点ID以及I/O功能,配置完成后,在CAN总线上通信参照国际标准的CANopen协议通信。 CANopen   Node ID
  CANopen总线上的每个节点必须要有独一无二的节点地址。CANopen 节点地址是用7位二进制码表示,范围是1~127,即16进制0x01~0x7F。
  节点地址低4位是通过产品上的16位旋转编码开关设定。   节点地址的高3位则是通过上位机软件Step-Servo Quick Tuner设定。   注:TXM和TSM34系列不存在旋转开关,故TXM系列节点ID的高3位和低4位以及CANopen通信波特率全部是通过上位机软件Step-Servo Quick Tuner设定。

EtherCAT

  用于设置EtherCAT控制型驱动器的节点ID以及I/O功能。 EtherCAT
  节点ID
  EtherCAT总线上的每个节点必须要有独一无二的节点ID。节点ID是用16位二进制码表范围是1~65535,即16进制0x0001~0xFFFF。

位置误差和电子齿轮配置

电子齿轮

  电子齿轮允许你调整驱动器对脉冲输入信号的反应。使得步进伺服电机可以和步进电机有相同的工作精度。   例如,你有一个2000线的编码器,但是想让电机运行在200步/转即整步驱动下。或者系统工作以度数为依据,所以你需要让驱动器在36000步/转下工作,这样每度就会有100步。在“电子齿轮”一栏中输入步数/转。 电子齿轮

位置误差报警阀值

  位置误差是编码器返回的实际位置和要求位置之间的差距。对于伺服系统来说微小的位置误差是正常的。但有时线圈可能损坏,传感器工作失败或电机堵转,您需要在发生任何损害之间尽快知道所有这些情况发生的原因,所以通过对位置误差的限制,当这些情况发生时驱动器会立即停止给电机供电。   误差限制最小可以设置为10编码器计数,最大设置为32000。当你首次使用时应该将这个值设置大些或者勾选不使用,这样驱动器不会在您调试运行参数的时候报警停机。当驱动器设置合适后,你可以通过正常运行时误差的大小来设置一个合适的值。例如:设置Quick Tuner示波器来检测位置误差,然后进行一些极限的测试,比如在最大速度或最大加速度下运行,如果位置误差显示50次,那么应该将“位置误差报警阀值”设置为大于50的值,比如100。 位置误差报警阀值

I/O配置

  I/O配置分为数字输入输出配置和模拟输入配置。

数字输入输出配置

  数字输入输出配置包含数字输入(X)和数字输出(Y)的配置。 数字输入输出配置

FI输入滤波器

  如果在输入端口配置后面带有“FI”按钮表示此Input支持FI输入滤波器。FI输入滤波器的范围是0–32767。0表示禁用,非0值表示FI输入滤波器起效。滤波器设置值表示数字输入端口电平保持的指令周期数。针对步进伺服产品,指令周期为200μs。例如X3的FI设置为100,表示在X3上的电平变化必须维持100×200μs=20ms以上驱动器才认为X3的电平发生变化。 FI输入滤波器

输入噪音滤波器

  输入噪音滤波器是一种低通滤波器,高于指定频率的脉冲将被忽略。设置脉冲宽度后,软件自动计算频率值,如下图: 输入噪音滤波器   设置输入噪音滤波器时请保持适当的余量,推荐保持50%的余量。   注意:软件的计算是以50%的占空比进行的,如果脉冲信号的占空比不是50%,请按照较窄的电平信号进行计算。

模拟输入配置

模拟输入配置

模拟信号滤波器

  模拟信号滤波器用于减少在使用模拟量控制驱动器运动时外部干扰对驱动器的影响。 模拟信号滤波器

模拟量输入端口设置

  范围–SSM, TSM, TXM 集成式步进伺服范围固定为0~5V,SS SSAC系列有四种选项:±10V, 0–10V, ±5V, 0to5V。   偏移量-设置一个针对输入的偏移值来将电压偏移值归零或在需要时改变输入电压值。   通常在模拟系统中很难获得0电压值。使用偏移量可以调整外部控制器的输入电压到0值。“自动调整”功能可以自动检测并且纠正输入电压偏移。   死区-添加一个视输入电压为0的电压区域。