全数字伺服系统
全数字交流伺服系统在塑料机械中的应用
全数字交流伺服系统在塑料机械中的应用随着科技的发展，塑料机械行业的竞争也日益激烈。
伺服控制系统作为自动化技术重要组成部分，是塑料机械自动化发展的关键。
全数字交流伺服系统具备响应迅速、稳定性高、控制精度高等优点，因而在塑料机械中应用越来越广泛。
一、全数字交流伺服系统的概述全数字交流伺服系统是将伺服控制中的模拟信号处理和数字信号处理采用一套芯片来完成，实现数字信号变模拟信号的功效，故称为全数字伺服系统。
全数字伺服系统拥有计算速度快、控制精度高等特点，使它们能够提高塑料机械行业的生产效率、减少生产成本、提高了产品品质和稳定性。
二、塑料机械中的应用1.注塑机中的应用注塑机中的液压伺服系统控制，需要通过对伺服阀进行控制，来调整顶针信号、背压信号、溶融温度信号等。
与传统的液压控制相比，全数字交流伺服系统的反应速度更快、控制精度更高，能够更好地实现工艺要求中对于极高的控制精度和响应速度。
2.挤出机中的应用挤出机的伺服系统主要用于辊轮控制，高速运转、连接工具的定位控制等。
全数字交流伺服系统对各种工艺参数都在严格控制，如细丝控制、恒力控制、温度控制等都具有非常显著的控制效果。
3.吹塑机中的应用一般，吹塑机上需要进行的项包括：吹气、紧缩、压力、反块等，这些操作都需要进行准确定位，而全数字交流伺服系统由于有着较快的采样周期、强大的滤波作用和更加灵敏的控制反应，因此对于准确定位极为有利，提高了吹塑机的工艺质量。
三、优越性1.控制精度高全数字伺服系统采用数字化的运动控制库，实现精确定位，增加了系统的控制精度和稳定性。
2.响应速度快全数字伺服系统采用了数据处理芯片，将信号和指令的处理速度提高到了最大，从而实现了较快这大的响应速度。
3.运动平滑全数字伺服系统采用独特的控制算法，通过增加轨迹规划算法精度，降低了系统中不可避免的振荡和波动。
4.适应性强全数字伺服系统智能型适应性强，能够对不同的工艺要求、工作工况和环境变化做出适应性响应，提高了系统的工作安全性和可靠性。
伺服系统
加减速时间设定
加减速用加减速时间的长短来设定，加减速时间越短，速度变化大， 系统易引起振荡；反之，系统的响应性变慢。加减速有线性加减速和指 数加减速。在线性加减速中，加速度有突变，应根据负载惯量核算最大 可达到的加速度，从而确定加速到最大速度所需要的时间；在指数加减 速中，加速度变化无突变，速度变化平稳，必须设定加减速总时间和加 减速升降速时间。
以移动部件的位置和速度作为控制量的 自动控制系统。
伺服系统
伺服系统组成
机电一体化技术
伺服系统组成
位置控制 + 位置控制 调节器 — 速度控制
+
—
--
位置 指令
速度控制 调节器
功率 驱动
机械传动机构
实际速度反馈 速度检测 电机 实际位置反馈 位置检测
伺服系统
伺服系统组成
机电一体化技术
基本工作原理
伺服系统
伺服系统参数
机电一体化技术
v、a v a
v、a
v
a
O t O
ta
t1
ta
t2
t
线性加减速
指数加减速
伺服系统
伺服系统参数
机电一体化技术
阻尼
运动中的机械部件易产生振动，其振幅取决于系统的阻尼和固有频率， 系统的阻尼越大，振幅越小，且衰减越快。运动副（特别是导轨）的摩擦阻 尼占主导地位，实际应用中一般将摩擦阻尼简化为粘性摩擦阻尼。系统的粘 性摩擦阻尼越大，系统的稳态误差越大，精度越低。对于质量大、刚度低的 机械系统，为了减小振幅，加速衰减。可增大粘性摩擦阻尼。
位置检测装置将检测到的移动部件的实 际位移量进行位置反馈，与位置指令信号进 行比较，将两者的差值进行位置调节，变换 成速度控制信号，控制驱动装置驱动伺服电 动机以给定的速度向着消除偏差的方向运动，
全数字伺服系统中电机转子初始定位的方法
全数字伺服系统中电机转子初始定位的方法①胡庆波,胡海兵,吕征宇(浙江大学电气工程学院,杭州310027)摘要:使用增量式光电编码器测量电机位置的伺服系统中,在电机启动时,普遍存在无法准确测量出电机转轴初始位置的问题。
电机的初始位置不仅影响伺服系统的定位精度,而且会对电机的启动性能造成一定的影响。
提出了一种电机初始位置的确定方法,通过输出给定位置的定子电流矢量的方法,可以精确检测出电机初始位置。
实验结果表明,使用该方法进行初始定位时,电机仅有微小的振动,并且电机在定位前后启动性能有较大的提高。
关键词:伺服系统;电流矢量;初始位置中图分类号:TM383 文献标识码:A 文章编号:100328930(2005)0420007204M ethod for M ea sur i ng I n iti a l Position of M otor Rotor of a D ig ita l Servo System HU Q ing2bo,HU H ai2b ing,LU Zheng2yu(Schoo l of E lectrical Engineering,Zhejiang U n iversity,H angzhou310027,Ch ina)Abstract:T he inaccu rate m easu rem en t of in itial po siti on of mo to r ro to r w hen the mo to r starts is a p rob lem ex isting in a servo system app lying increm en t pho to2electricity pu lse coder.T he in itial po siti on of mo to r ro to r no t on ly affects po siti on ing p recisi on,also has effect on start-perfo rm ance.T h is paper p ropo ses a m ethod fo r m easu rem en t of in itial po siti on of mo to r ro to r.T he in itial po siti on can be m easu red accu rately th rough con tro lling a given2po siti on cu rren t vecto r of mo to r stato r.Experi m en tal resu lts verify that the start2 perfo rm ance of mo to r can be i m p roved and the mo to r on ly has som e tiny vib rancy du ring the cou rse of m easu rem en t.Key words:servo system;cu rren t vecto r;in itial po siti on1 前言 交流伺服系统[1,2]广泛应用于数控车床、纺织机械、以及电力系统中的传动控制等领域。
KT270-D全数字交流伺服驱动系统-使用手册V1.0
（V1.0）
上海开通数控有限公司 SHANGHAI CAPITAL NUMERICAL CONTROL CO., LTD.
二〇〇六年十一月
目录
ୈҰষ 概述-------------------------------------------------------------------------
ୈষ 通电运行 ----------------------------------------------------------------- 6-1
6.1 接 地 ------------------------------------------------------------------------- 6-1
2.6 输入/输出接口类型 --------------------------------------------------------- 2-13
2.6.1 数字量输入接口 --------------------------------------------------- 2-13
2.6.2 数字量输出接口 --------------------------------------------------- 2-13
8.1.1 KT270-DX-20、30 使用再生电阻接线说明 --------------8-1
7.3.1DM 系列伺服电机外观图及尺寸 ----------------------------- 7-4
7.3.2HM 系列伺服电机外观图及尺寸 ----------------------------- 7-5
7.3.3SM 系列伺服电机外观图及尺寸 ---------------------------- 7-6
基于DSP的全数字永磁交流伺服系统的软件设计
次。
２ ． １电流采样子程序 Ｔ Ｓ ２Ｆ ８ ２ Ｍ ３ ０ ２ １ 内部集成了 Ａ Ｃ转换模块， Ｄ 该模块具有：２ Ａ Ｃ １位 Ｄ 核 ， 了双采样— 内置 保持器 （／）模拟输入 ： ～Ｖ； 通 道 ， Ｓ ； Ｈ ０ ３ １ Ｖ ６ 多路选 择输 入 。本系统 的电流采 样就是 利用—个定 时器事 件启动 ＡＤ转换来 完成 ／
位置检 测的精度 。
＿
ｅｓ ｌｅ ｐｏ＿ｒｆ ｏ ｒ ｆａ ｏｕ ￣ ｓ ｅ＝ｐ ｓ ｅ ｂｓ ｌｔ
＿
＿
通过检测电机上 Ｕ、 Ｗ信号， Ｖ、 确定转子的初始位置 ， 电机每旋转 周３ 路脉 冲信号 Ｕ、 Ｗ 周期变 化 １ ， 成 ６ Ｖ、 次 生 个绝 对位置信 息 ， 即 １１１０１００ ０Ｏ １０ １它们将转子一 周空间角度 ６ ０ 、０ 、１ 、１ 、ｌ、０ ， 等分 ， 每两个 相 邻 位置之间相 差 ６ ｏ由此可 以得 知转 子的初始位 置。 ０，
科技创新与应用 ｌ ０ ：８ （） １￣ 月 下 ２２
信 息 技 术
基于Ｄ Ｐ的全数字永磁交流伺服系统的软件设计 Ｓ
毕 磊
（ 黑龙 江 民族 职 业 学 院 ， 龙 江 哈 尔滨 １０６ ） 黑 ５ ０ ６ 摘 要： 对全 数 字 的永磁 电机 数 字 交流伺 服控 制 系统的 软件 设 计进 行 了论 述 ， 包括 系统 的 主程 序 流 程 图 、 断程序 流 程 图以及 部 中 分子 程序 。 关 键词 ： Ｓ ； 字 交流 伺服 系统 ； 件 Ｄ Ｐ数 软
服务程序 。 可得速度 为 ： ｐ ） （一） （ 一Ｏｋ １ Ｗ ＝ ～ ｒ １主程序模块 如图 ｌ 系统 控制的 主程序结构 。各模块 的初始化 工作是在 主程序 Ｍ法 实际上是一 种差分方法 。Ｄ Ｐ Ｓ 在每 个采样 周期读 取编码 器输
DA98A系列全数字式交流伺服驱动装置说明书
第一章 概述 ................................................................................................... 1 1.1 产品简介�.................................................................................... 1 1.2 到货检查 ....................................................................................... 2 1.3 产品外观 ....................................................................................... 3
第五章 报警与处理....................................................................................... 24 5.1 报警一览表.................................................................................. 24 5.2 报警处理方法 .............................................................................. 25
第七章 通电运行 ........................................................................................ 37 7.1 电源连接 ..................................................................................... 37 7.2 试运行 ......................................................................................... 39 7.3 调整............................................................................................. 40
南京苏强数控机电 SN2000 全数字交流伺服系统 说明书
南京苏强数控机电有限公司全数字交流伺服驱动器使用手册联系人：刘永超 贸易主管手机： 133******** MSN: suqiangservo@电邮： liu-yongchao@ 前 言感谢您选用SN2000交流伺服系统。
本手册提供了使用本系统所需知识及注意事项。
操作不当可能引起事故。
在使用本系统之前，务必仔细阅读本手册！z由于产品的改进，手册内容可能变更，恕不另行通知。
z用户对产品的任何改动我厂将不承担任何责任，产品的保修单因此而作废阅读手册时，请特别留意以下警示标志：警告表示错误的操作引起灾难性的后果---死亡或重伤。
小心表示错误的操作可能使操作人员受到伤害，还可能使设备损坏。
注意表示不当使用可能损坏产品及设备。
安 全 守 则警告z本产品的设计和制造并非是为了使用在对人身安全有威胁的机械和系统中z用户的机械和系统选用本产品时，须在设计和制造中考虑安全防护措施，防止因不当操作或本产品异常引起的意外事故验收：小心z损坏或有故障的产品不可投入使用运输：小心z必须按产品储运条件储存和运输z不得超高堆放，防止跌落z转运时产品应包装妥善z不得拖曳电线、电机轴和编码器搬运伺服电机z伺服驱动器及伺服电机不得承受外力及撞击安装：小心伺服驱动器及伺服电机z不得安装在易燃品上面或附近，防止引起火灾z避免振动，严禁承受冲击z受损或零件不全时，不得进行安装伺服驱动器：z必须安装在足够防护等级的控制柜内z必须与其他设备间保留足够的间隙z必须有良好的散热条件z防止尘埃、腐蚀性气体、导电物体、液体、及易燃易爆物质侵入伺服电机：z安装务必牢固，防止因振动松脱z防止液体侵入损坏电机和编码器z禁止敲击电机及电机轴，以免损坏编码器z电机轴不可承受超越极限的负荷接线：警告z参与接线或检查的人员都必须具有做此工作的充分能力。
z接线和检查必须在电源切断后5分钟后进行。
z伺服驱动器和伺服电机必须良好接地。
z错误的电压或电源极性可能会引起爆炸或操作事故。
华兴数控SP500B DM500 ADM500全数字式交流伺服驱动器安装操作手册说明书
版本：V1.0全数字式交流伺服驱动器适用机型：SP500B/DM500/ADM500安装操作手册 全数字式交流伺服系统目录目录 (1)第一章产品概述 (3)1.1SP500B、DM500、ADM500系列交流伺服驱动器 (3)1.2SJT系列交流伺服电机 (3)第二章产品规格 (4)2.1SP500B、DM500、ADM500伺服驱动器规格 (4)2.1.1 型号说明 (4)2.1.2 规格与性能参数 (5)2.1.3 伺服驱动器安装尺寸图 (6)2.2SJT系列交流伺服电机规格 (8)2.2.1 型号说明 (8)2.2.2 规格与性能参数 (8)2.2.3 安装尺寸图 (10)2.3隔离变压器规格 (13)第三章接线 (14)3.1配线规格要求 (14)3.1.1 电源端子TB (14)3.1.2 编码器接口CN1 (14)3.1.3 控制信号接口CN2 (14)3.2标准接线 (15)3.3SP500B、DM500、DM500A系列伺服驱动器端子信号与功能 (22)3.3.1 电源端子TB (22)3.3.2 编码器接口CN1和控制信号接口CN2 (22)3.4SP500B、DM500、DM500A系列伺服驱动器信号接口电路 (31)3.4.1 开关量NPN型输入接口 (31)3.4.2 开关量单端输出接口 (32)3.4.3 开关量双端输出接口 (33)3.4.4 脉冲量输入接口 (34)3.4.5 增量式光电编码器输入接口 (35)3.4.6 位置反馈输出接口 (36)3.5SJT系列伺服电机端子信号与功能 (36)第四章操作与显示 (37)4.1键盘操作 (37)4.2参数设置（PA-） (37)4.3参数监视（D P-） (38)4.4参数管理（EE-） (39)4.5速度试运行（S R-） (40)4.6JOG点动运行（J R-） (40)第五章参数 (41)5.1参数简介 (41)5.2参数内容及意义 (43)第六章功能应用 (47)6.1基本性能参数的调试 (47)6.2伺服电机旋转方向的切换 (49)6.3电子齿轮的设置 (49)6.4启停特性的调整 (50)6.5驱动器更换配套伺服电机 (50)6.6控制方式的应用 (51)6.6.1 脉冲位置控制方式(PA3=0)与脉冲速度控制方式(PA3=4) (51)6.6.2 内部速度控制方式(PA3=1) (51)6.6.3 主轴控制方式(PA3=5) (52)6.6.4 速度/位置控制方式(PA3=6) (54)6.7使能与报警时序图 (56)6.8抱闸应用 (57)6.8.1 松闸流程 (58)6.8.2 抱闸流程 (58)第七章故障诊断 (61)7.1保护诊断功能 (61)7.2故障分析 (62)7.3驱动器故障解决 (64)第八章保养与维护 (65)第一章产品概述1.1 SP500B、DM500、ADM500系列交流伺服驱动器SP500B、DM500、ADM500系列全数字式交流伺服驱动器为本公司自主研发生产，具有集成度高、体积小、响应速度快、保护完善、可靠性高、易于安装等一系列优点。
第七章数控机床伺服系统
第一节 概述
2、数控机床对进给伺服系统的要求
(5) 调速范围要宽，低速时能输出大转矩 调速范围要宽，低速时能输出大转矩。机床的调速范围RN是指机床要求 电动机能够提供的最高转速nmax和最低转速nmin之比，即：
R
N
=
n max n min
其中nmax和nmin一般是指额定负载时 额定负载时的电动机最高转速和最低转速，对于 额定负载时 小负载的机械也可以是实际负载时最高和最低转速。一般的数控机床进 给伺服系统的调速范围RN为1：24 000就足够了，代表当前先进水平的速 度控制单元的技术已可达到1：100 000的调速范围。同时要求速度均匀、 稳定、无爬行，且速降要小。在平均速度很低的情况下（1mm/min以下） 要求有一定瞬时速度。零速度时要求伺服电动机处于锁紧状态，以维持 定位精度。
第 二 节 典 型 进 给 伺 服 系 统
–
柔性差： 柔性差：系统全由硬件构成，使得它的各调节器参数在机电联 调整定后就固定下来了，不易改变，这对负载惯量变化不大的 位置伺服系统（如车床刀架进给控制），可获得满意的控制性 。 对 负载惯量 大的系统， 。 的数 ， 在整
（负载惯量变化） – 量 化成 ， 响 电
第一节 概述
1、数控机床伺服系统的概念及组成 （1）在位置控制中，根据插补运算得到的为之指令 （即一串脉冲指令或二进制数据），与位置检测装置 反馈来的机床坐标轴的实际位置进行比较，形成位置 偏差，经变换得到速度给定电压。 （2）在速度控制中，伺服驱动装置根据速度给定电 压和速度检测装置反馈的实际转速对伺服电动机进行 控制，以驱动机床部件，从而把速度量变为位置量。
提高系统 精度 环 措施 的精度；
一. 开环进给伺服系统
传动间隙补偿 在整个行程范围内测量传动机构传动间隙，取其平均值存放 在数控系统中的间隙补偿单元，当进给系统反向运动时，数控 系统自动将补偿值加到进给指令中，从而达到补偿目的。 – 螺矩误差补偿 滚珠丝杆在数控机床应用广泛，虽然滚珠丝杆精度较高，但 的 精 ， 将其精度控 在一 的范围内的， 的螺 存在 一 的误差的， 用 机的运 ， 补偿滚珠丝 的螺矩 误差， 高进给 精度。 测量 进给丝 螺 误差 ( )，然 用 误差补偿 补偿 补偿。 补偿 –
无刷直流电机全数字智能伺服控制系统
基金项 目：， 东省高教基蛊 资助项 目 （９９６ ｝ 。 １９２７ 作者简介 ：李先祥 （９５一） １６ ，男 ，副教授 ；Ｅｍ ｉ ｅｘ ａｈｎｎｔ － ａ ：ｌ ＠ｆ ａ・ｅ ｌ ｘ ｓ
维普资讯
中山＾‘
｝ 白然科 学版 ） ｝ Ｉ（
ｌ 无刷同步 电机伺服 系统 的构 成
墓于 Ｔ Ｍ￣ Ｘ ４ 全数 字 无 刷 同步 电 机 伺服 ２０的 控 制 系统 的原理框 网如 图 １ 示 。 图中虚线 框 内的 所 部分 代表 了 ＇ ｓ２Ｘ ４ ｒ ３０ ２０实现 的 全 数字 化 位 置 伺 服 Ｍ
系统 。 Ｊ１ 主 电路 和 驱动 电路 ．
一
体化电机 ．既具有 交流 电机 结构简单 ，运行可
靠 ，维护方便 ，又具有直流电机那样 良好的调速特
性而 无机械 式 换 向器 无刷 同步 电机 具 有 体－ 小 、 积
出力大 、系统结构简 单等优点 ，现己广泛应用予各 种高性能驱动场合。
本文 以永磁无刷电机为控制对象，应用美国 １ １
良好的动态性能和静态性能 ，且在外部参数大范围 变 化的情 况下 表现 出很强 的鲁棒 性 。
区间内相 当一直流电流 ，因而可以采用电流分时反
馈技术 ，使三相相电流台成反馈成一直流 ，这样系
统只采用 一 个 电流 调 节 器 ．系统 稳 定 且调试 方便 。 又 因三相 电流 ＋曲 ＋ｉ ０故 只需 检测 两相 电 ｃ＝ 流 ．如 图 ２为电流分 时反馈 的原理 图 ，来 自于 Ｌ Ｍ Ｅ
丰富接 口和运算速度 快的特点 ，使所 设计 的系统碗件 简单 ，并采用智 能拄 制 策略对 系统 进行 控制。实验 结果 表
明，该系统具有 良好的动态和静崽特性
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控制回路供电
电源保护
泄放电路，接 回生电阻，帮 助消耗马达的 反电动势
功率逆变和保护单元 功率逆变器的功能是根据控制电路的指令，将电源单元提 供的高压直流电转变为伺服电机定子绕组中的三相交流电 流，以产生所需电磁力矩。这部分可以采用集驱动电路、 保护电路和功率管于一体的智能功率模块(ipm)。ipm实现 了功率管的优化驱动和就地保护，提高了功率逆变器的性 能。
全数字交流伺服系统的组成 制作人：郑圆成 制作人： 2010年10月27日 年 月 日
全数字交流伺服系统的组成
全数字伺服系统采用位置控制、速度控制和力矩控制的三 环结构。系统硬件由电源单元，功率逆变和保护单元，检 测器单元，数字控制器单元，接口单元组成。
全数字伺服系统结构框图
电源单元(交流伺服电机 电源单元 交流伺服电机) 交流伺服电机 包括功率逆变器供电电源、控制电路供电和电源保护。逆 变器供电电源由三相交流不可控桥式整流及无源滤波网络 滤波所得到。为避免通电时出现过大的瞬时电流和电机制 动时产生过高的泵升电压，一般带有软启动和能量泄放电 路。控制电源一般由自激振荡式开关电源产生。电源保护 主要是指交流输入端的缺相、欠压和过压，直流输出端的 过流、欠压和过压以及泵升电路的超时保护。
位置环的作用是产生电机的速度指令并使电机准确定位和 跟踪。通过设定的目标位置与电机的实际位置相比较，利 用其偏差通过位置调节器来产生电机的速度指令，位置环 的调节器应设计为单纯的比例(p)调节器，为了系统能实现 准确的等速跟踪，位置环还应设置 在伺服系统中的接口单元中，包括指令输入接口、异步通讯接 口(rs232/rs485)、can总线接口、i/o控制单元以及故障报警单元。 指令输入接口，接收系统发出的位置指令脉冲以及模拟形式的 速度指令。异步通讯接口，多作为用户对系统的操作接口，短 距离采用rs232协议，距离较远时采用rs485协议。can总线是一 种工业现场总线标准。i/o控制单元，接收和发送各种i/o信号形 式的指令和状态，伺服使能、脉冲禁止、报警清除、位置/速度 到达、伺服准备好等等。故障报警单元，包括码盘故障报警、 电源故障报警、功率逆变器故障报警、电机过载/失速报警、伺 服报警等等，及时通知用户故障类别，使系统在故障时能及时 得到处理，以免造成更大损失。
光电编码器位置检测原理图
旋转变压器位置检测原理图
输出差动形式的脉冲信号， 经差动接收器(如mc3486、 am26ls32)和光电隔离器(如 6n137) 进行处理，将处理后 的信号脉冲信号引入数字控 制器的计数器单元，经倍频 和鉴相电路，检测位置。
无刷旋转变压器发出的信号是模拟 量，传输数字转换器(rdc，如ad公 司的ad2s80a) ，将其转换成为数字 量，传输给数字控制器，检测位置。
检测器单元 包括反馈电流和反馈位置检测。电流反馈环节主要是抗电网电 压扰动和提高系统的电流跟踪速度，实际系统中主要采用无接 触式的电流霍尔传感器，采样电机定子电流。位置检测的精度 直接影响到伺服系统的定位精度，对于采用矢量控制的永磁同 步伺服系统，位置检测还直接影响坐标变换的精度。实际应用 的位置检测器有光电编码器和无刷旋转变压器。光学编码器能 简单地检测出位置，处理电路也很简单，而且价格便宜。但对 于机械振动以及烟雾尘埃等恶劣条件很敏感。无刷旋转变压器 传送的是低频的正弦波信号，故坚固可靠，不受电气噪声的影 响，由于处理回路的不同，分辨率可调，多用于军工产品。但 需要专用的检测和转换芯片，成本高，处理电路复杂。
伺服控制系统硬件实现框图
数字控制器单元 数字控制器是全数字伺服系统的核心部分，三环系统构成、 电机控制算法实现、系统调节器计算和脉宽调制波的发出 都由数字控制器完成。专用dsp芯片，除具有快速的数据 处理能力外，还集成了丰富的用于电机控制的专用集成电 路，如a/d转换器、pwm发生器、定时计数器电路、异步 通讯电路、can总线收发器以及高速的可编程静态ram和大 容量的程序存储器等。典型器件有motolora公司的56000系 列、日立公司的sh7000系列、ad公司的adsp2100系列和ti 公司的tms320x24x系列。