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• 概述

HSS混合式步進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是在數(shù)字步進(jìn)驅(qū)動(dòng)中完美融合了伺服控制技術(shù)，產(chǎn)品采用典型的三環(huán)控制方法（位置回路、速度回路以及電流回路），兼容步進(jìn)和伺服雙重優(yōu)點(diǎn)，適合驅(qū)動(dòng)兩相，三相混合式步進(jìn)電機(jī)。是一款性價(jià)比極高的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品。

• 特點(diǎn)

• 全閉環(huán)控制
• 電機(jī)標(biāo)配1000線編碼器
• 接近100%的力距輸出。
• 高速響應(yīng)，高速度
• 位置控制模式下有多種輸入方式.
• 脈沖+方向
• 脈沖+反方向
• 雙脈沖
• 通訊

• 光隔離伺服復(fù)位輸入接口ERC
• 光隔離故障報(bào)警輸出接口ALM
• 電流環(huán)帶寬：（-3dB）2KHz（典型值）
• 速度環(huán)帶寬：500Hz（典型值）
• 位置環(huán)帶寬：200Hz（典型值）
• 電機(jī)端正交編碼器輸入接口:：差分輸入（26LS32）
• 可用RS232C接口通過(guò)PC機(jī)或文本顯示器下載參數(shù)
• 過(guò)流，I2T，過(guò)壓，欠壓，過(guò)熱，超速，超差保護(hù)
• 綠燈表示運(yùn)行，紅燈表示保護(hù)或脫機(jī)

三、端口說(shuō)明

1. 控制信號(hào)輸入/輸出端口X1

1. 控制信號(hào)輸入/輸出端口X2

1. 編碼器反饋信號(hào)輸入端口X3

1. 功率端口X3

四．技術(shù)指標(biāo)

1. 輸入交流電壓范圍24~75V(典型值)
2. 100%連續(xù)輸出力矩
3. 連續(xù)輸出電流 6A  32KHz PWM
4. 過(guò)載輸出電流 18A  (3秒)
5. 保護(hù)
   • 過(guò)電流動(dòng)作值 峰值30A±10%
   • 過(guò)載I2t電流動(dòng)作值100%  5S
   • 過(guò)熱動(dòng)作值80℃
   • 過(guò)壓電壓動(dòng)作值 65V
   • 欠壓電壓動(dòng)作值 18V
6. 最大脈沖輸入頻率 300K
7. 默認(rèn)通訊速率 9.6Kbps（需要外加轉(zhuǎn)換接口）
8. 使用環(huán)境
   • 場(chǎng)合： 盡量避免粉塵、油霧及腐蝕性氣體
   • 工作溫度： 0~+50℃
   • 儲(chǔ)存溫度： -20℃~+80℃
   • 濕度： 40~90%RH
   • 冷卻方式：自然冷卻或強(qiáng)制風(fēng)冷
9. 外形尺寸 118×76×35
10. 重量 約200克

• 控制信號(hào)接線

1. 控制信號(hào)采用單端接線方式時(shí)，接線圖如下圖所示：

注意：VCC為5V時(shí)，R短路；

VCC為12V時(shí)，R為1K，大于0.125W電阻；

VCC為24V時(shí)，R為2K，大于0.125W電阻；

電阻必須接在控制信號(hào)端。

1. 控制信號(hào)采用差分接線方式時(shí)，接線圖如下圖所示：

1. 上位機(jī)232串口，接線圖如下圖所示：

• 安裝尺寸

七﹑    接線圖

伺服系統(tǒng)的典型接線圖如下：

本驅(qū)動(dòng)器可以向編碼器提供+5V，最大80mA的電源。采用四倍頻的計(jì)數(shù)方式，編碼器分辯率乘四就是伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)。

八、  閉環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)整和設(shè)置

    閉環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)的參數(shù)通過(guò)通信控制專用軟件serial ver進(jìn)行設(shè)置調(diào)整, serial ver軟件具有系統(tǒng)配置、PID參數(shù)調(diào)節(jié)、波形采集、運(yùn)動(dòng)控制等功能。

1．連接

1. 確認(rèn)驅(qū)動(dòng)器是否與電機(jī)配對(duì)

   步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電機(jī)應(yīng)相互配對(duì)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)及達(dá)到理想的效果，在連接前應(yīng)確認(rèn)是否配對(duì)。否則有可能損壞電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器。

1. 硬件構(gòu)成

   個(gè)人電腦（臺(tái)式或筆記本）

   配置要求：

CPU：Intel 奔騰Ⅱ以上等級(jí)

內(nèi)存：64M 以上

硬盤：2GB以上

顯示器：支持分辨率 800×600 以上的彩色顯示器

RS-232 串行通訊接口：至少一個(gè)

1. 軟件構(gòu)成

操作系統(tǒng):Win95/Win98/WindowsNT/Windows 2000/ XP

伺服控制軟件: serial ver

1. 通信電纜

本產(chǎn)品準(zhǔn)備了用來(lái)連接位于驅(qū)動(dòng)裝置前面端子，與電腦RS－232專用端子的連接線纜（選購(gòu)品）。該連接線纜將電腦的232電平轉(zhuǎn)成TTL電平用于兩種不同電平的通信連接.

通信電纜規(guī)格:

PC接口:DB9母頭

設(shè)備接口:RJ-11端子

長(zhǎng)度:1m

1. 硬件連接

2．軟件安裝

雙擊軟件包文件夾中JmcStepMotor文件直接打開(kāi)應(yīng)用程序。

3．軟件操作

1） 軟件功能介紹

       serial ver數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)節(jié)軟件具有系統(tǒng)配置、PID參數(shù)調(diào)節(jié)、波形采集、運(yùn)動(dòng)控制等功能。

2） 配置通訊端口

系統(tǒng)默認(rèn)的端口為COM1,波特率為9600;

啟動(dòng)軟件之前請(qǐng)確保驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、串口線正確連接，并且供電正常。

軟件啟動(dòng)時(shí)以默認(rèn)的通訊參數(shù)進(jìn)行配置并讀取驅(qū)動(dòng)器中的設(shè)置顯示到界面。如果驅(qū)動(dòng)器通訊參數(shù)和軟件匹配，則軟件可能成功啟動(dòng)，否則，軟件無(wú)法和驅(qū)動(dòng)器建立連接，自動(dòng)彈出“通訊設(shè)置”對(duì)話框，或點(diǎn)擊主菜單“端口控制”→“通訊設(shè)置”彈出對(duì)話框。

輸入正確的端口號(hào)和波特率，點(diǎn)擊“連接”，便可和驅(qū)動(dòng)器建立連接，此時(shí)狀態(tài)欄中會(huì)顯示 圖樣，并讀取驅(qū)動(dòng)器的設(shè)置到界面。

        程序運(yùn)行過(guò)程中，可以隨時(shí)改變串口通信的波特率。點(diǎn)擊“端口控制”→“通訊設(shè)置”，彈出配置對(duì)話框，選擇需要的波特率，點(diǎn)擊“配置”按鈕，此時(shí)程序便可工作在新的波特率下。

3） 電機(jī)配置

不同的電機(jī)，參數(shù)可能不同，我們必須根據(jù)電機(jī)正確的配置驅(qū)動(dòng)器。

點(diǎn)擊主界面上“系統(tǒng)配置”，彈出系統(tǒng)配置對(duì)話框。在下面設(shè)置好參數(shù)后，點(diǎn)擊“下載”參數(shù)到驅(qū)動(dòng)器。

通訊正常，電機(jī)參數(shù)配置好后，電機(jī)便可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

4） 控制模式，輸入信號(hào)類型選擇

1. 控制模式的類型有：位置控制模式。（注：只能選擇位置控制模式）

1. 根據(jù)所需要的控制方式和信號(hào)源類型，可以在“系統(tǒng)配置”對(duì)話框中設(shè)置好相應(yīng)的控制模式和信號(hào)類型。設(shè)置好控制模式和輸入信號(hào)類型后，輸入相應(yīng)的信號(hào)，電機(jī)就可以運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)了。
2. 位置控制模式下，還可以設(shè)置電子齒輪的分子分母。
3. 對(duì)于位置控制模式，可以設(shè)置運(yùn)動(dòng)的起始速度、加速度、運(yùn)行速度、減速度、減速度、運(yùn)行距離等參數(shù)。

5） 示波器

電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)后，可以通過(guò)示波器查看各參數(shù)的時(shí)時(shí)波形，以便進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，提高驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行性能。

點(diǎn)擊主菜單中“波型監(jiān)視”可打開(kāi)示波器界面.

1. 示波器可同時(shí)采集4個(gè)通道的數(shù)據(jù)，可同時(shí)顯示多達(dá)4條參數(shù)曲線。顯示曲線的類型和個(gè)數(shù)可以在“設(shè)置”選項(xiàng)卡中靈活設(shè)置。采樣時(shí)間與所使用的波特率有關(guān)，波特率越高，采樣速度越快，因此建議使用115200波特率。
2. 監(jiān)測(cè)時(shí)間選項(xiàng)可以選擇窗口顯示時(shí)間的范圍。
3. PID參數(shù)的調(diào)節(jié)可以在“增益”選項(xiàng)卡中進(jìn)行調(diào)節(jié)，修改參數(shù)后按Enter鍵即可下載到驅(qū)動(dòng)器，參數(shù)立即生效。
4. “數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”選項(xiàng)卡可以查看各通道中所采集數(shù)據(jù)的最大值，最小值和平均值。
5. 當(dāng)數(shù)據(jù)顯示范圍大大的超過(guò)最新所采集的數(shù)據(jù)時(shí)，可以點(diǎn)擊比例尺“刷新”按鈕，調(diào)整比例尺。

6） 位置環(huán)參數(shù)設(shè)置

點(diǎn)擊主界面上“位置環(huán)”按鈕，將彈出位置環(huán)參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。可以設(shè)置位置比例、位置前饋、位置微分、電子齒輪分子分母以及故障保護(hù)值，修改相應(yīng)的參數(shù)后按Enter鍵或按“確定”按鈕后下載參數(shù)到驅(qū)動(dòng)器，參數(shù)立即生效。

7） 速度環(huán)參數(shù)設(shè)置

點(diǎn)擊主界面上“速度環(huán)”按鈕，將彈出速度環(huán)參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。可以設(shè)置速度比例、速度積分、額定速度和故障保護(hù)值，修改相應(yīng)的參數(shù)后按Enter鍵或按“確定”按鈕后下載參數(shù)到驅(qū)動(dòng)器，參數(shù)立即生效。

8） 故障處理

運(yùn)行過(guò)程中，如果電機(jī)出現(xiàn)故障，停止運(yùn)轉(zhuǎn)，處于非使能狀態(tài)，可以在“控制面板”中點(diǎn)擊“電機(jī)使能”使電機(jī)重新處于工作狀態(tài)，如果此時(shí)電機(jī)仍然處于非使能狀態(tài)，則可以通過(guò)使驅(qū)動(dòng)器斷電后重新上電使驅(qū)動(dòng)器處于工作狀          

4．運(yùn)動(dòng)控制功能及快速調(diào)試

1） PID參數(shù)的調(diào)整方法

伺服系統(tǒng)包括三個(gè)反饋回路（位置回路、速度回路以及轉(zhuǎn)矩(電流)回路）。最內(nèi)環(huán)電流回路的反應(yīng)速度最快，中間環(huán)節(jié)速度的反應(yīng)速度必須高于最外環(huán)位置回路。假使未遵守此原則，將會(huì)造成震動(dòng)或反應(yīng)不良。伺服驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)可確保電流回路具備良好的反應(yīng)效能。用戶只需調(diào)整位置回路與速度回路參數(shù)。系統(tǒng)各參數(shù)之間總是相互制約的，如果只有位置回路增益增加，位置回路輸出的指令可能會(huì)變得不穩(wěn)定，以致整個(gè)伺服系統(tǒng)的反應(yīng)可能會(huì)變得不穩(wěn)定。通常可參照下列步驟對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整：

• 將位置前饋和位置微分設(shè)為10000，位置增益和速度增益先設(shè)在較低值10000，然后在不產(chǎn)生異常響聲和振動(dòng)的前提下，逐漸增加速度增益至少有振動(dòng)則再減小1500-3000。
• 增加位置增益至少有振動(dòng)。再增加位置微分至沒(méi)有振動(dòng)。
• 增加位置前饋使滯后和超調(diào)最小。
• 如果電機(jī)運(yùn)行時(shí)有振動(dòng)，適當(dāng)減少速度增益。
• 如果電機(jī)停止時(shí)有振動(dòng)，適當(dāng)減少位置增益，或增加位置微分。
• 如果電機(jī)有電磁躁聲，適當(dāng)減少電流增益。

在整個(gè)響應(yīng)無(wú)超調(diào)、無(wú)振動(dòng)的前提下，應(yīng)將位置增益設(shè)至最大。隨后對(duì)速度增益及位置前饋、位置微分進(jìn)行微調(diào)，找到最佳值。

5．常見(jiàn)問(wèn)題及故障處理

1） 上電亮紅燈報(bào)警

• 檢查電機(jī)反饋信號(hào)線及電機(jī)電源相線是否連接.
• 伺服驅(qū)動(dòng)器輸入電源電壓是否過(guò)高或者過(guò)低.

2） 運(yùn)行轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度后亮紅燈報(bào)警

• 電機(jī)的相線相序是否正確連接.不正確請(qǐng)參照電機(jī)標(biāo)識(shí)與驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)相序連接.
• 驅(qū)動(dòng)器配置參數(shù)中,電機(jī)的極對(duì)數(shù)及編碼器的線數(shù)是否與連接電機(jī)的實(shí)際參數(shù)一致.若不同則重新設(shè)置.
• 脈沖輸入速度是否大于電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速出現(xiàn)位置超差.

3） 脈沖輸入后不轉(zhuǎn)動(dòng)

• 伺服驅(qū)動(dòng)器的脈沖輸入端的接線是否可靠.
• 伺服驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)配置中的輸入方式是否為脈沖輸入相關(guān)的輸入方式.
• 電機(jī)是否禁能松開(kāi).

       4） 在速度控制模式下，低速時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)快時(shí)慢

把速度比例