ABB伺服驱动器是智能化的伺服驱动器产品,可以使用Mint Workbench(ABB的伺服编程软件)进行编程,以实现单轴的运动控制功能。
伺服驱动器(servo drives)又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制,实现高精度的传动系统定位,是传动技术的高端产品。
主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
随着伺服系统的大规模应用,伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题,越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。
在驱动器内下载ABB标准的GDI程序。标准GDI程序为伺服驱动器定义了一系列输入和输出寄存器(NetData)。上位plc可通过对NetData的读写,实现对ABB伺服的控制。
ABB伺服驱动器支持ProfiNet,ModbusTCP,EtherNet/IP,EtherCAT,EtherNet Powerlink等工业以太网。支持任意一种协议的PLC产品,都可实现对ABB伺服驱动器的控制。
伺服轴的运动控制算法存在于驱动器内,从PLC侧无需执行实时位置的生成算法(Profiler, 或类似Beckhoff PLC的NC轴的功能)。因此PLC的负荷很小,用较低端的PLC即可实现对多个伺服轴的单轴运动控制。
在实践中,GDI控制方案可很好得替代传统PTO方案,配线简单,控制稳定,综合成本较低。
GDI伺服驱动器的准备
测试系统的基本组成。PLC采用ABB新一代eCo系列PLC:PM5072-T-2ETH。 通讯协议采用Modbus TCP。
①ABB可提供标准的GDI程序,以及基于PLC的Modbus TCP标准例程。客户方案可在例程的基础上进行开发。
②在Mint中,GDI程序的下载,及有关Modbus TCP的基本设置。
伺服驱动器维修故障代码
A.00绝对值数据错,绝对值错误或没收到
A.02参数中断,用户参数检测不到
A.04参数设置错误,用户参数设置超出允许值
A.10过流,电源变压器过流
A.30再生电路检查错误,再生电路检查错误
A.31位置错误脉冲溢出,位置错误,脉冲超出参数Cn-1E设定值
A.40主电路电压错误,主电路电压出错
A.51过速,电机转速过快
A.71过载(大负载),电机几秒至几十秒过载运行
A.72过载(小负载),电机过载下连续运行
A.80绝对值编码器差错,绝对值编码器每转脉冲数出错ssszxx f
A.81绝对值编码器失效,绝对值编码器电源不正常
A.82绝对值编码器检测错误,绝对值编码器检测不正常
A.83绝对值编码器电池错误,绝对值编码器电池电压不正常
A.84绝对值编码器数据不对,绝对值编码器数据接受不正常
A.85绝对值编码器转速过高,电机转速超过400转/分后编码器打开
A.A1过热,驱动器过热
A.B1给定输入错误,伺服驱动器CPU检测给定信号错误
A.C1伺服过运行,伺服电机(编码器)失控
A.C2编码器输出相位错误,编码器输出A、B、C相位出错
A.C3编码器A相B相断路,编码器A相B相没接
A.C4编码器C相断路,编码器C相没接
A.F1电源缺相,主电源一相没接
A.F3电源失电,电源被切断
CPF00手持传输错误1,通电5秒后,手持与连接仍不对
CPF01手持传输错误2,传输发生5次以上错误
A.99无错误 操作状态不正常
伺服驱动器常见故障和解决方法
1、示波器检查驱动器的电流监控输出端时,发现它全为噪声,无法读出
故障原因:电流监控输出端没有与交流电源相隔离(变压器)。
处理方法:可以用直流电压表检测观察。
2、电机在一个方向上比另一个方向跑得快
(1)故障原因:无刷电机的相位搞错。
处理方法:检测或查出正确的相位。
(2)故障原因:在不用于测试时,测试/偏差开关打在测试位置。
处理方法:将测试/偏差开关打在偏差位置。
(3)故障原因:偏差电位器位置不正确。
处理方法:重新设定。
3、电机失速
(1)故障原因:速度反馈的极性搞错。
处理方法:可以尝试以下方法。
a.如果可能,将位置反馈极性开关打到另一位置。(某些驱动器上可以)
b.如使用测速机,将驱动器上的TACH+和TACH-对调接入。
c.如使用编码器,将驱动器上的ENC A和ENC B对调接入。
d.如在HALL速度模式下,将驱动器上的HALL-1和HALL-3对调,再将Motor-A和Motor-B对调接好。
(2)故障原因:编码器速度反馈时,编码器电源失电。
处理方法:检查连接5V编码器电源。确保该电源能提供足够的电流。如使用外部电源,确保该电压是对驱动器信号地的。
4、LED灯是绿的,但是电机不动
(1)故障原因:一个或多个方向的电机禁止动作。
处理方法:检查+INHIBIT和 –INHIBIT端口。
(2)故障原因:命令信号不是对驱动器信号地的。
处理方法:将命令信号地和驱动器信号地相连
5、上电后,驱动器的LED灯不亮
故障原因:供电电压太低,小于最小电压值要求。
处理方法:检查并提高供电电压。
6、当电机转动时,LED灯闪烁
(1)故障原因:HALL相位错误。
处理方法:检查电机相位设定开关是否正确。
(2)故障原因:HALL传感器故障
处理方法:当电机转动时检测Hall A, Hall B, Hall C的电压。电压值应该在5VDC和0之间。
7、LED灯始终保持红色
故障原因:存在故障。
处理方法:原因:过压、欠压、短路、过热、驱动器禁止、HALL无效。