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CDHD《用户手册》(版本5.0).pdf

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修订记录
版权声明
免责声明
商标权说明
技术支持
客户服务
产品保修
目 录1
1 产品介绍
1.1 文档说明
1.1.1 关于本手册
1.1.2 CDHD 伺服驱动器产品资料
1.2 订购信息
1.3 安全性
1.3.1 安全性概要
1.3.2 安全标识
1.3.3 安全说明
1.4 标准认证
1.5 开箱步骤
2 产品说明
2.1 产品概述
2.2 技术规格
2.2.1 外形尺寸
2.2.2 机械及电气规格
2.2.3 控制规格
2.2.4 保护功能及使用环境要求
2.2.5 通讯规格
2.2.6 I/O 规格
2.2.7 CDHD支持的电机反馈规格
2.3 系统布线及引脚定义
2.3.1 中压(120/240 VAC)CDHD-1D5/003 伺服系统布线图
2.3.2 中压(120/240 VAC) CDHD-4D5/006伺服系统布线图
2.3.3 中压(120/240 VAC) CDHD-008/ 010/013 伺服系统布线图
2.3.4 中压(120/240VAC)CDHD-020/024伺服系统布线图
2.3.5 高压(400/480 VAC )CDHD-003/006 伺服系统布线图
2.3.6 高压(400/480 VAC )CDHD-012 伺服系统布线图
2.4 C2接口(控制器I/O)引脚定义
2.5 C3接口(设备I/O)引脚定义
3 安装说明
3.1 安装概述
3.2 准备工作
3.2.1 硬件及工具
压接操作
3.2.2 调试用计算机及软件
3.2.3 现场总线设备配置文件
3.3 EMI 电磁干扰抑制
3.3.1 CE 滤波技术
3.3.2 接地
3.3.3 电缆屏蔽及固定
3.3.4 输入电源滤波
3.3.5 电机线缆滤波
3.3.6 I/O 信号线缆滤波
3.3.7 EMI 抑制附加建议
3.4 电气系统相关的考虑
3.4.1 熔断保护
3.4.2 漏电处理
3.4.3 残余电流保护装置(RCD)
3.5 设备安装
3.5.1 单台驱动器安装
3.5.2 多台驱动器安装
3.6 控制板连接
3.6.1 控制器I/O
3.6.2 设备I/O
3.6.3 电机反馈输入(C4)接口
反馈接线指导
3.6.4 现场总线型连接
CANopen通讯连接
EtherCAT 及PROFINET 通讯连接
3.6.5 与调试用计算机连接
3.6.6 菊花链
3.6.7 驱动器地址设定
3.7 中压驱动器(120/240 VAC)功率板连接
3.7.1 STO 连接
3.7.2 电机相线连接
3.7.3 再生电阻连接
3.7.4 交流电源输入连接
3.7.5 电机机械制动(电机抱闸)连接
3.8 高压驱动器(400/480VAC)功率板连接
3.8.1 STO连接
3.8.2 24V逻辑电源输入
3.8.3 交流电源输入及再生电阻接口
外部再生电阻的连接
3.8.4 电机抱闸
3.8.5 电机相线连接
3.9 软件安装
3.10 系统上电
4 ServoStudio 调试软件
4.1 软件概述
4.1.1 界面组件
4.1.2 快捷帮助
4.1.3 原理示意图
4.1.4 参数值
4.2 向导
4.3 仪表盘
4.3.1 终端
监控面板
4.3.2 示波器
4.3.3 专家界面
[终端 | 输出] 面板
终端 标签
输出 标签
示波图
[监控 | 数据表 | 运动 | 测量 | 参数表] 面板
监控 标签
数据表 标签
运动 标签
测量 标签
参数表 标签
脚本面板
脚本标签页
4.4 首选项
4.5 ServoStudio与CAN端口连接
5 驱动器配置
5.1 驱动器参数
5.1.1 配置
5.1.2 管理参数
驱动器内存
参数备份与加载
参数表
5.1.3 使能驱动器
5.2 驱动器配置顺序
5.3 电机设置向导
步骤 0:通讯连接
步骤 1:驱动器信息
步骤 2:选择电机
步骤 3:速度和电流限制
步骤 4: 运动和设定方向
步骤 5: 保存
后续步骤
5.4 通讯连接
5.4.1 在线与离线
5.4.2 串口连接
串口波特率
5.4.3 建立CANopen 通讯
5.5 驱动器信息
5.6 额定功率
5.7 电机参数
5.7.1 电机选择
5.7.2 电机参数
5.7.3 新建电机向导
步骤一:输入电机参数
步骤二:设定反馈数据
步骤三:温度保护设置
步骤四:验证参数
5.8 反馈设置
5.8.1 增量式编码器
类型与分辨率
霍尔信号
编码器Index信号
5.8.2 正弦编码器
5.8.3 旋转变压器
5.8.4 编码器等效输出
5.9 运动单位
5.10 限定保护
5.10.1 电流限定
模拟电流限定
5.10.2 速度限定
5.10.3 位置限定
5.11 电流折返
5.11.1 驱动器折返
5.11.2 电机折返
5.12 数字I/O
5.12.1 配置数字输入
5.12.2 使用数字输入触发驱动器脚本
脚本输入
驱动器脚本
5.13 数字输出
5.14 模拟输入
5.14.1 第一模拟输入
5.14.2 第二模拟输入
5.14.3 实现带有电流限幅功能的模拟量速度控制
5.15 模拟输出
5.16 驱动器使能与禁止
5.16.1 驱动器使能
5.16.2 故障清除
5.16.3 故障历史
5.17 回零(原点)设定
5.18 调试向导
步骤 一:负载测算
步骤 二:增益优化
步骤 三:测试调试效果
步骤 四:保存参数
6 运动
6.1 操作模式
6.2 模拟电流模式
6.3 模拟速度模式
6.4 串口电流模式
6.5 串口速度模式
6.6 电子齿轮模式
6.6.1 电子齿轮比
6.6.2 脉冲加方向模式
使用差分信号的脉冲加方向指令
使用单端信号的脉冲加方向指令
脉冲加方向运行
步骤 1 – 设置和调整
步骤 2 – 选择脉冲加方向
步骤 3 (仅限单端信号) – 确认数字输入 5和6的设置
步骤 4 – 设置脉冲加方向参数
高级设置
6.6.3 主/从-编码器跟随
6.6.4 正/负脉冲
6.7 串口位置模式
6.7.1 运动规划曲线
6.7.2 增量 (相对)运动
6.7.3 绝对运动
6.7.4 位置误差
6.7.5 到位指示
6.7.6 运动结束
6.7.7 偏置
6.8 电机方向
6.9 制动模式
6.9.1 激活禁止
6.9.2 动态制动
6.10 电机抱闸(刹车)控制
6.11 电机定相
6.12 电机温度传感器
6.13 电流环调试
6.14 速度环调试
6.14.1 速度环比例-积分控制(PI)
6.14.2 速度环伪微分-反馈-前馈(PDFF)控制
6.14.3 速度环标准极点配置(PP)控制
手动调试极点配置控制器
6.14.4 HD 非线性速度控制
6.15 位置环调试
6.15.1 线性位置控制
6.15.2 HD 非线性位置控制
6.16 数据记录
6.16.1 数据记录设置
采样
Samples
记录变量
触发设定
6.16.2 示波器工具栏
图表特性
清除图表
图表特性
显示所有(隐藏)轨迹
参考/之前设定
设定轨迹偏置
隐藏轨迹
轨迹属性
FFT 和求导
文件
显示整定时间
显示上升时间
显示过冲
6.16.3 [运动|终端|参数表|测量] 面板
运动标签
终端标签
参数表标签
测量标签
脚本标签
6.16.4 使用VarCom指令记录数据 (终端)
激活命令
工具信息
状态标识
数据检索
7 驱动器诊断
7.1 集成报告
7.2 故障和报警
7.3 故障 & 报警指示
7.4 驱动器状态7-段数码显示
7.5 驱动器数码管显示说明
显示方式 :闪烁,持续显示,依次显示
-
-1
-5
0
1
2
3
4
8
A4
At1
At2
b
b
b1
C1
e
E
E
e101
e105
e106
e107
e108
e109
e120
F
F1
F2
F3
Fb1
Fb2
Fb3
H
H
J
J1
J2
L1
L2
L3
L4
L5
L6
n
n
n1
n3
n41
n42
o
o15
0-15
o5
P
r
r4
r5
r6
r8
r9
r10
r14
r15
r16
r17
r18
r19
r20
r21
r23
r24
r25
r26
r27
r28
r29
r34
r35
r36
r37
r38
t
t1
t2
t3
u
u
8 固件升级
8.1 准备
8.2 Ember 模式
8.3 升级过程
8.4 恢复运行
8.5 命令行激活
命令行格式
命令示例
9 脚本
9.1 ServoStudio脚本
9.2 句法和特殊字符
9.3 变量
9.4 指令
9.4.1 程序流
Label
Goto
If
While
Delay
9.4.2 数据
Var
Print
Print Parameters
ClearOutput
Message
Round
SysValue
9.4.3 运行
Plot
SavePlotFile
DownloadFirmware
BroadcastingOn | BroadcastingOff
Connect
ScaleYTrace
9.5 脚本举例
例 1 –记录一次运动
例 2 –根据输入设置输出
例 3 –根据输入设置速度
例 4 –设置位置反馈到零点(强制回位)
10 驱动器串口通讯
10.1 基本信息
规格
控制码定义
通讯摘要
10.2 数据传输格式
10.3 驱动器寻址
单线配置
菊花链 (多支点) 配置
10.4 变量和命令
10.5 数据控制
10.6 信息格式
信息单元
信息终止
带校验和的完整信息格式
单位
10.7 异步错误信息
10.8 CDHD串行协议示例
发出命令或变量
例 1 – 命令
例 2 – 命令/变量 – 值的多线返回
例 3 – 命令/变量 – 返回多重值
例 4 – 读取一个变量值
例 5 – 定义一个变量值
多点模式
例 6 – 分配地址给菊花链驱动器
例7 – 读取变量
串行校验和
例 8 – 变量
11 附件
11.1 线滤波器
11.2 再生电阻
11.3 D9-RJ45 转换器
12 HD控制调试方法
12.1 HD控制概览
12.2 参数描述
反馈增益参数
陷波滤波器
电流指令参数的低通滤波器 (第二阶)
设备柔性补偿参数
12.3 准备过程
12.4 调整顺序
调整顺序
步骤 1 – 调整 KNLD (导数增益)
步骤二 – 调节低通滤波器
步骤三 – 重新调整KNLD的数值
步骤四 –调整 KNLP (比例增益)
步骤五 –调整 KNLIV (导数-积分增益)
步骤六 –调整 KNLI (积分增益)
步骤七 –调整柔性系统补偿
13 振动抑制功能调整方法
13.1 振动抑制概述
13.2 参数描述
13.3 准备过程
13.4 调整过程
调整顺序
步骤 1 – 设置窄带滤波器 Filter (NBF)
Step 2 –调整阻尼增益
调整示例
CDHD 伺服驱动器 用户手册 交流 120/240 V 、400/480 V 版本: 5.0
CDHD 修订记录 文档修订 日期 摘要 5.0 4.2 4.1 4.0 3.2 3.1 3.0 2.1 2.0 1.0 0.2 0.1 2013.9 2013.5 2013.3 2013.2 2012.10 2012.10 2012.9 2012.1 2011.12 2011.10 2011.6 2011.6 基于固件 1.4.X 的更新与修订 仅调整帮助文档 少量修改 重大修订 更新布线及其他小的更正 修订版 3.1 修订版 3.0 (内部发布) 修订版 2.1 修订版 2.0 (内部发布) 修订版 1.0 预发布版 预发布版 固件版本 1.4.X ServoStudiio 软件版本 1.4.3.x 注意:如果已使用早期版本,请联系客户经理或技术支持获取帮助 版权声明 © 2013 Servotronix Motion Control Ltd. 保留所有权利。 在没有预先获得 Servotronix Motion Control Ltd 书面许可的情况下,本说明书的任何部分都 不能以任何形式复制或通过任何方式传播。 免责声明 本手册中的信息在它发布期间是准确和可靠的。Servotronix Motion Control Ltd 有权随时更 改在本手册中所描述的产品规格, 恕不另行通知。 商标权说明 ServoStudio 是Servotronix Motion Control Ltd的注册商标 CANopen 和CiA 是CAN in Automation 用户组的注册商标 PROFINET 是PROFIBUS International 的注册商标 EtherCAT 是经Beckhoff Automation GmbH 许可的注册商标和专利技术 EnDat 是Dr. Johannes Heidenhain GmbH 的注册商标 HIPERFACE 是Sick Stegmann Gmbh 的注册商标 3
CDHD Windows 是微软公司的注册商标 联系方式: 高创传动科技开发(深圳)有限公司 中华人民共和国 广东省 深圳市 南山区 高新南七道 015 号深港产学研基地大楼西座 W201 电话: +86 755 8662 6603 传真: +86 755 8662 6665 网站: www.servotronix.com 技术支持 如需在安装和配置 CDHD 驱动器时获取帮助,请联系高创传动(Servotronix)公司技术支持 部: tech.support@servotronix.com 客户服务 Servotronix 承诺为我们所有的产品提供优质的客户服务和支持。我们的目标是及时、可靠地 为我们的客户提供所需的信息和资源。为得到最快捷的服务,我们建议联系当地的销售代表咨 询订购状态和物流信息、产品信息和文档,以及现场技术支持和应用等。如您有特殊原因,不 能联系到您的销售代表,请使用以下相关联系方式: 需技术支持,请联系: tech.support@servotronix.com 需订购产品,请联系: orders@servotronix.com 其他涉及 CDHD 驱动器或 Servotronix 其他产品的需求,请联系: customer.service@servotronix.com 产品保修 产品保修期为自发货日起 30 个月,只有材料或工艺上有缺陷的产品在保修范围以内。由于客 户未按照本手册进行安装、操作或维护而导致的产品损坏,不在保修范围内。 在保修期内,客户必须承担将产品运送至高创传动(Servotronix)公司工厂进行维修的运费 成本,而高创传动(Servotronix)公司将承担已维修产品返还给客户的运费成本。 已过保修期的产品,全部运费由客户承担。 返修产品前,客户需发送电邮到 rma@servotronix.com 索取返修物料授权编码(RMA No.)。 如需查看完整的保修声明,请登陆高创传动(Servotronix)公司网站下载保修条款文件 (Servotronix Terms and Conditions): http://www.servotronix.com/contact-us.html 4
CDHD 目 录 1 产品介绍 ____________________________________________________ 11 1.1 文档说明 ................................................................................................. 11 1.1.1 关于本手册 ................................................................................... 11 1.1.2 CDHD 伺服驱动器产品资料 ................................................................ 11 1.2 订购信息 ................................................................................................. 11 1.3 安全性 ................................................................................................... 13 1.3.1 安全性概要 ................................................................................... 13 1.3.2 安全标识 ...................................................................................... 13 1.3.3 安全说明 ...................................................................................... 14 1.4 标准认证 ................................................................................................. 15 1.5 开箱步骤 ................................................................................................. 15 2 产品说明 ____________________________________________________ 16 2.1 产品概述 ................................................................................................. 16 2.2 技术规格 ................................................................................................. 17 2.2.1 外形尺寸 ...................................................................................... 17 2.2.2 机械及电气规格 .............................................................................. 21 2.2.3 控制规格 ...................................................................................... 28 2.2.4 保护功能及使用环境要求 ................................................................... 29 2.2.5 通讯规格 ...................................................................................... 30 2.2.6 I/O 规格 ..................................................................................... 30 CDHD 支持的电机反馈规格 ................................................................ 33 2.2.7 2.3 系统布线及引脚定义 ................................................................................... 34 2.3.1 中压(120/240 VAC)CDHD-1D5/003 伺服系统布线图 ............................... 34 2.3.2 中压(120/240 VAC) CDHD-4D5/006 伺服系统布线图 .............................. 36 2.3.3 中压(120/240 VAC) CDHD-008/ 010/013 伺服系统布线图 ......................... 38 2.3.4 中压(120/240VAC)CDHD-020/024 伺服系统布线图 ................................ 40 2.3.5 高压(400/480 VAC )CDHD-003/006 伺服系统布线图 ............................... 42 2.3.6 高压(400/480 VAC )CDHD-012 伺服系统布线图 .................................... 44 2.4 C2 接口(控制器 I/O)引脚定义 ..................................................................... 46 2.5 C3 接口(设备 I/O)引脚定义 ........................................................................ 48 3 安装说明 ____________________________________________________ 50 3.1 安装概述 ................................................................................................. 50 3.2 准备工作 ................................................................................................. 50 3.2.1 硬件及工具 ................................................................................... 50 3.2.2 调试用计算机及软件 ........................................................................ 52 3.2.3 现场总线设备配置文件 ..................................................................... 52 EMI 电磁干扰抑制 ...................................................................................... 52 3.3 5
CDHD 3.3.1 CE 滤波技术 .................................................................................. 52 3.3.2 接地 ........................................................................................... 52 3.3.3 电缆屏蔽及固定 .............................................................................. 53 3.3.4 输入电源滤波 ................................................................................ 54 3.3.5 电机线缆滤波 ................................................................................ 55 I/O 信号线缆滤波 ............................................................................ 55 3.3.6 3.3.7 EMI 抑制附加建议 ........................................................................... 55 3.4 电气系统相关的考虑 ................................................................................... 55 3.4.1 熔断保护 ...................................................................................... 55 3.4.2 漏电处理 ...................................................................................... 56 3.4.3 残余电流保护装置(RCD) .................................................................... 56 3.5 设备安装 ................................................................................................. 56 3.5.1 单台驱动器安装 .............................................................................. 56 3.5.2 多台驱动器安装 .............................................................................. 56 3.6 控制板连接 .............................................................................................. 56 3.6.1 控制器 I/O .................................................................................... 57 3.6.2 设备 I/O ....................................................................................... 58 3.6.3 电机反馈输入(C4)接口 .................................................................. 59 3.6.4 现场总线型连接 .............................................................................. 70 3.6.5 与调试用计算机连接 ........................................................................ 72 3.6.6 菊花链 ........................................................................................ 73 3.6.7 驱动器地址设定 .............................................................................. 74 3.7 中压驱动器(120/240 VAC)功率板连接 ........................................................... 74 3.7.1 STO 连接 ...................................................................................... 75 3.7.2 电机相线连接 ................................................................................ 77 3.7.3 再生电阻连接 ................................................................................ 78 3.7.4 交流电源输入连接 ........................................................................... 80 3.7.5 电机机械制动(电机抱闸)连接 .......................................................... 83 3.8 高压驱动器(400/480VAC)功率板连接 ........................................................... 84 STO 连接 ...................................................................................... 84 3.8.1 3.8.2 24V 逻辑电源输入 ........................................................................... 85 3.8.3 交流电源输入及再生电阻接口 ............................................................. 86 3.8.4 电机抱闸 ...................................................................................... 88 3.8.5 电机相线连接 ................................................................................ 90 3.9 软件安装 ................................................................................................. 91 3.10 系统上电 ................................................................................................. 91 ServoStudio 调试软件 ___________________________________________ 92 4.1 软件概述 ................................................................................................. 92 4.1.1 界面组件 ...................................................................................... 93 4.1.2 快捷帮助 ...................................................................................... 94 4.1.3 原理示意图 ................................................................................... 95 4.1.4 参数值 ........................................................................................ 96 4 6
CDHD 4.2 向导 ...................................................................................................... 96 4.3 仪表盘 ................................................................................................... 96 4.3.1 终端 ........................................................................................... 97 4.3.2 示波器 ........................................................................................ 98 4.3.3 专家界面 ...................................................................................... 99 4.4 首选项 .................................................................................................. 102 4.5 ServoStudio 与 CAN 端口连接 ...................................................................... 104 5 驱动器配置 _________________________________________________ 106 5.1 驱动器参数 ............................................................................................. 106 5.1.1 配置 .......................................................................................... 106 5.1.2 管理参数 ..................................................................................... 106 5.1.3 使能驱动器 .................................................................................. 110 5.2 驱动器配置顺序 ....................................................................................... 111 5.3 电机设置向导 .......................................................................................... 114 5.4 通讯连接 ................................................................................................ 116 5.4.1 在线与离线 .................................................................................. 116 5.4.2 串口连接 ..................................................................................... 117 5.4.3 建立 CANopen 通讯 ........................................................................ 118 5.5 驱动器信息 ............................................................................................. 120 5.6 额定功率 ................................................................................................ 121 5.7 电机参数 ................................................................................................ 121 5.7.1 电机选择 ..................................................................................... 122 5.7.2 电机参数 ..................................................................................... 123 5.7.3 新建电机向导 ............................................................................... 123 5.8 反馈设置 ................................................................................................ 126 5.8.1 增量式编码器 ............................................................................... 129 5.8.2 正弦编码器 .................................................................................. 130 5.8.3 旋转变压器 .................................................................................. 130 5.8.4 编码器等效输出 ............................................................................. 130 5.9 运动单位 ................................................................................................ 132 5.10 限定保护 ................................................................................................ 134 5.10.1 电流限定 ..................................................................................... 134 5.10.2 速度限定 ..................................................................................... 135 5.10.3 位置限定 ..................................................................................... 136 5.11 电流折返 ................................................................................................ 137 5.11.1 驱动器折返 .................................................................................. 138 5.11.2 电机折返 ..................................................................................... 138 5.12 数字 I/O ................................................................................................. 138 5.12.1 配置数字输入 ............................................................................... 139 5.12.2 使用数字输入触发驱动器脚本 ............................................................ 140 5.13 数字输出 ................................................................................................ 142 5.14 模拟输入 ................................................................................................ 143 7
CDHD 5.14.1 第一模拟输入 ............................................................................... 143 5.14.2 第二模拟输入 ............................................................................... 145 5.14.3 实现带有电流限幅功能的模拟量速度控制 .............................................. 146 5.15 模拟输出 ................................................................................................ 147 5.16 驱动器使能与禁止 ..................................................................................... 149 5.16.1 驱动器使能 .................................................................................. 149 5.16.2 故障清除 ..................................................................................... 150 5.16.3 故障历史 ..................................................................................... 150 5.17 回零(原点)设定 ..................................................................................... 151 5.18 调试向导 ................................................................................................ 152 6 运动 ______________________________________________________ 156 6.1 操作模式 ................................................................................................ 156 6.2 模拟电流模式 .......................................................................................... 157 6.3 模拟速度模式 .......................................................................................... 159 6.4 串口电流模式 .......................................................................................... 160 6.5 串口速度模式 .......................................................................................... 161 6.6 电子齿轮模式 .......................................................................................... 162 6.6.1 电子齿轮比 .................................................................................. 163 6.6.2 脉冲加方向模式 ............................................................................. 164 6.6.3 主/从-编码器跟随 ........................................................................... 168 6.6.4 正/负脉冲 .................................................................................... 169 6.7 串口位置模式 .......................................................................................... 169 6.7.1 运动规划曲线 ............................................................................... 171 6.7.2 增量 (相对)运动 ............................................................................. 171 6.7.3 绝对运动 ..................................................................................... 171 6.7.4 位置误差 ..................................................................................... 171 6.7.5 到位指示 ..................................................................................... 171 6.7.6 运动结束 ..................................................................................... 172 6.7.7 偏置 .......................................................................................... 172 6.8 电机方向 ................................................................................................ 172 6.9 制动模式 ................................................................................................ 172 6.9.1 激活禁止 ..................................................................................... 174 6.9.2 动态制动 ..................................................................................... 177 6.10 电机抱闸(刹车)控制 ............................................................................... 178 6.11 电机定相 ................................................................................................ 179 6.12 电机温度传感器 ....................................................................................... 180 6.13 电流环调试 ............................................................................................. 181 6.14 速度环调试 ............................................................................................. 182 6.14.1 速度环比例-积分控制(PI) .................................................................. 182 6.14.2 速度环伪微分-反馈-前馈(PDFF)控制 ................................................. 183 6.14.3 速度环标准极点配置(PP)控制 ......................................................... 183 6.14.4 HD 非线性速度控制 ........................................................................ 185 8
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