三菱伺服系统 58页PPT文档

特性
● 高增益并减小响应时间
● 实际负载可不受理想模型的影响.
(2) 使得有可能通过在线自调整达到最优增益值
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MR-J2-Super系列
菱电自动化
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MR-J2S系列主要特点
• 基本传动指标的提高
-- 频率响应速度, 编码器分辨率
• 容易使用, 减少调试时间
-- 伺服电机系列的扩充 -- 高级实时自动调整抑制控制器 -- 振动抑制滤波器,自适应振动
3000/2500 4500
0.75 , 1.5 , 2kw 3.5 , 5kw 100w , 200w 400w , 750w
3.58~23.9 0.32~1.3
16384 (UF) 各种机械手, 131072 (UFS) 传输机械，
8192 (UF) 食品包装机械,
131072 (UFS) 卷取/张力设备，等。
单轴控制
FX系列： FX-10GM，FX2N-10GM，FX2N-1PG AnS系列：A1SD70，A1SD75P1-S3 A系列： AD75P1，AD75M1，AD70 Q系列： QD75P1，QD75M1，QD75D1
FX 2N-1PG
FX2N-10GM
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4
上位控制系统—三菱电机产品
J2-Super J2
0.9ms
5ms
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新型振动抑制滤波器
•根据机械共振频率设置 抑制频率和幅度 •可设定两个抑制频率
转矩传输机械 负载
抑制频率
机械 特性
共振频率
[rad/s]
共振抑制
振动抑制滤波器
[rad/s]
振动抑制
频率
滤波器
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自动调谐性能提高
推断值 实际负载惯性力矩比
30
推断值 实际负载惯性力矩比
Hz
400Hz 300Hz
200Hz
速度频率响应
J2-Super J2-K32
J2 J
1990 1992 1994 2019
2019 2000
2019
响应速度
-3db
45o
dB
J2-SUPER
550Hz
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定位调整时间
指令脉冲
调整时间
滞留脉冲
•由于速度频率响应的提高, 大大缩短了定位调整时间
调整时间 测试数据
AD75M、 A1SD75M
运动控制器 (最大 32轴)
SSCNET
驱动器和 电机
MR-C-A MR-J2-Jr-A
MR-J2S-A MR-J2-A
MR-H-AN
模拟量信号
脉冲串
MR-H-KAN4
MR-J2S-B MR-J2-B
MR-H-KBN4
MR-H-BN
SSCNET
上位控制系统—三菱电机产品
工控机 ◆运动控制卡/器 ◆其他家PLC产品 ◆数控产品 ◆其他脉冲发生器 ◆其他模拟量信号源
其它控制器
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7
脉冲串定位系统框图
PLC 定位单元
伺服放大器 (包括位置环)
脉冲串
其它控制器
* 日本最常用的模式 * 易于产品支持 * 高位置环增益(半闭环)
编码器反馈
伺服马达
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三菱电机伺服放大器
输出转矩 分辨率.(p/r)
应用举例
HC-SF/SFS 中惯量
[MR-J2 / H]
[MR-J2S]
IP65
1000 2000ຫໍສະໝຸດ Baidu
3000
1500/1200 3000/2000
3000
0.85 , 1.2 , 2 , 3kw 0.5 , 1 , 1.5 , 2kw 3.5 , 5 , 7kw
8.12~28.6 16384 (SF) 传输机械,机器人, 2.39~33.4 131072 (SFS) 卷取/张力设备，
超小型机器手臂,
半导体设备,
小型工作台等。 半导体设备, 元器件装配线, 替代步进电机等。
8192 (MF) 半导体设备,标签打印机 131072(MFS) 高频 X-Y轴工作台,
纺织机械等。
4500
50 , 100 , 200W 0.16~1.3 400W, 750W
131072
半导体设备, 小型机器人, 食品包装机械等。
MRM-RH-AJN2 400V
MR-C
10 30 50
MR-J2-Super
(w)
A : 位置/速度/转矩
- 高级自动调整功能
B : SSCNET总线性
- 机械分析功能
C : 1 单轴位控内置型
- 增益搜寻功能
- 机械模拟功能等.
伺服电机
扁平型
中大容量, 低惯量
额
定
功
小容量型
率
HC-MF(S) (50-750W)
容量
55KW
HC-KF(S) 低惯量电机 (新增的伺服电机系列)
轻载/无负载机械 传输带,食品包装,印刷机械 电机尺寸和 HC-MF(S) 相同,但转动惯量要大4~5倍
0.7
电 机
0.6
转 0.5
动 0.4 惯 量 0.3
10-4kgm2 0.2
HC-KFS 系列 HC-MFS 系列
0.1
模型自适应控制
单轴位置控制器
RS232C/RS422通讯
在线自调整方式
(-H□AC) CE标志,UL认证
接口 丰富的软件功能
100V单相输入 (-C□A1) CE标志,UL认证
全闭环系统（开发中）
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10
伺服放大器
性
50W
7KW
能
MR-J2 Super
MR-J2-Jr
DC24V
MR-H-KN4
菱电自动化
FX2N-20GM
A1SD71
5
上位控制系统—三菱电机产品
4轴及以上系列控制
PLC模块： QD75P4，QD75M4 QD70P4，QD70P8
运动控制器： A171SH，A172SH A173UH，A273UH
运动控制CPU：Q172CPU，Q173CPU
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6
上位控制系统—其他供应商产品
263 145
Ｎｅｗ
ＨＣ
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伺服电机的高密度绕线技术
模块化
高密度绕组
高度集成
编码器等
其它技术
传统的方法
需更大的空间和绕组
新方法
成型和 制模
减小空间
钕铁磁 材料
高密度 绕组
磁场密度
电流密度
减小电机体积
串行编码器的特性
• 接线 (16线→４线） • 高可靠性
– 串行通讯 – 长寿命编码器电缆 – 与伺服编码器的ID校验 – 高精度：13位--〉17位
2
3
4
频率
频率
设定结果
32
伺服设置软件 SETUP71
33
机械模拟软件
可在机械模拟器运行前 输入相关数据
输入机械状况数据
输入指令形式
MR-J2-Jr 系列
容量范围：10----30W 超小体积，DC24V电源 优秀性能，低廉价格
MR-C 系列
容量范围：30----400W 通用型，位置控制
实时增益自动调整功能
MR-J2/J2S 系列
容量范围：50-----7000W 通用型，优良性价比
实时增益自动调整功能
MR-H 系列
容量范围：50W—55KW 通用型，宽广功率范围
30
20
20
10
10
0
0
0
5
10
15
0
5
10
15
HC-MF13
HC-MFS13
在加速和减速转矩较小时或垂直、摩擦较大时，自动 调整到最佳值
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自适应振动抑制控制
•自动地实时检测机械的共振频率并调整滤波器参数 •抑制范围在150~500Hz以内的共振频率
时间
启动自适应振动抑制控制
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X-Y & Z 轴工作台，
0.5 , 1 , 1.5 , 2 , 3.5kw 1.59~11.1
工具机械等。
HC-RF/RFS 低惯量
[MR-J2 / H]
[MR-J2S]
IP65
HC-UF/UFS 扁平型
[MR-J2 / H]
[MR-J2S]
IP65
3000 2000 3000
4500
1 , 1.5 , 2 , 3.5 , 5kw 3.18~15.9 16384 (RF) 高频传输机械 131072 (RFS) 各种包装机械等。
HA-FF 低惯量型
[MR-J2 ]
3000
4500
50 , 100 , 200W 0.16~1.9 300 , 400 , 600W
8192
X-Y轴工作台, 包装机械, 食品机械, 旋转工作台, 工具机械等。
串行通讯绝对编码器 (除 AQ外)
中大容量系列
MELSERVO 伺服电机 - II
系列 [适用伺服放大器] 额定速度(rpm) 最高速度(rpm) 容量范围(w)
HC-KFS 低惯量型 [MR-J2S ]
3000 3000 3000 3000
5000/4200 4500 4500
10 , 20 , 30W 0.03~0.1
30 , 50 , 100W 0.1~1.3 200 , 400W
50 , 100 , 200W 0.16~2.4 400 , 750W
8192 4000
HC-LH-K 大容量 200V
[MR-H]
HC-LF-K
大容量 400V
[MR-H4]
IP44
2000 2000
2000 2000
0.5 , 1 , 1.5 , 2 , 3kw 2.39~105 5 , 7, 11 , 15 , 22kw
16384
30 , 37 , 45 , 55kw 143~263 {1kw~7kw 开发中}
• 编码器信息
– 位置,速度,磁极位置,绝对位置 – 是否有齿轮及抱闸 – 超温报警功能 – 电机ID号
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高性能 & 高精度 编码器技术
1000K
ABS
分 100K
辨 10K
率 1K
INC
串行通讯
131072P/rev
16384P/rev 8192P/rev 4096P/rev
HA-SE
HA-SF HA-SFS
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编码器尺寸的减小
17位(131072)ABS
尺
寸 13位(8192)ABS
20%
40%
以前产品
现在产品
21
模型自适应控制和在线自动调整
＋
参考值
―
增益1 P
理想模型
增益1
S
C
增益2
增益2
P
S
C
调节 M 负载
计算基于理想 模型的增益
此部分包括一些 传统的控制环
M 负载 PI 控制
(1) 实际速度/转矩给定来自于理想模型的高增益输出值
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MR-J2S系列主要特点
• 包括机械在内的全方位支持
-- 模型自适应控制 -- 机械分析功能, 机械模拟软件 -- 增益搜寻
• 和MR-J2系列的兼容性 -- 增加防振等级(X,Y:5G)
-- 提高IP等级(IP65) -- 可驱动原有电机 -- 外形尺寸,安装接线和参数兼容
25
550Hz
注塑机械, 各种半导体设备, 大型传输机械, 挤压送料机， 堆垛起重机，等。
也可提供带电磁抱闸、减速机及特殊键槽的电机。
伺服马达体积的减小
１００W 电机例
HC-MＦ(S)
１９８７
１９９５
16
HC-SF(S) 和 HA-SE 马达的体积比较
0.5 kW
减小
５４％ HA
1.0kW
减小
５５％
223 120
30
机械分析功能
机械共振频率检测完成
手工设定对应的 抑制频率和幅度
检测机械 共振频率
菱电自动化
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增益搜寻功能
指令
定位调整时间
滞留脉冲
定位完毕信号
找出最优的增益值
?? ?? ??
增
?? ?? ??
益
?? ?? ??
增
10 11 12
益
13 14 15
16 17 18
1 自动找出
?????最??优??的??增? 益值
2轴控制
FX系列： FX1S/FX1N系列PLC，FX-20GM，
FX2N-20GM AnS系列：A1SD71，A1SD75P2 A系列： AD71，AD72，AD75P2，AD75M2 Q系列： QD75P2，QD75D2，QD75M2
3轴系列
AnS系列： A1SD75P3 A系列： AD75P3，AD75M3
HA-FF (50-600W) 3000rpm
HC-KF(S) (50-750W)
超小容量型
HC-AQ (10-30w) 3000rpm
HC-RF (S) (1-5kW) 3000rpm HA-LH (11-22kW)2000rpm
中容量,中惯量型
HC-SF(S) (0.5-7kW) HA-SH (0.5-7kW) 1000rpm / 2000rpm / 3000rpm
低噪音运行
MR-H-ACN系列
容量范围：50W----55KW 单轴定位功能内置
低噪音运行
9
伺服放大器介绍
MR-H
MR-J2S
MR-C
50W-55KW
30W-7KW
30W-400W
模型自适应控制
和MR-J2系列兼容
取代步进电机
在线自调整方式
高响应速度
位置控制
串行指令系统 (-H□B) 17位ABS编码器
200W
400W 电机容量
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小容量系列
MELSERVO 伺服电机 - I
系列 [适用伺服放大器] 额定速度(rpm) 最高速度(rpm) 容量范围(w)
输出转矩 分辨率.(p/r)
应用举例
HC-AQ 超小型 [MR-J2-jr]
HC-PQ 超低惯量型 [MR-C]
HC-MF/MFS 超低惯量型 [MR-J2 / H] [MR-J2S]
三菱通用伺服系统
产品介绍
菱电自动化
1
伺服系统的构成
控制器
伺服放大器
菱电自动化
伺服马达
2
伺服系统结构框图
人机界面
HMI
GPP
PC
控制 (I/O)
运动控制 (位置控制)
FX PLC
FX PLC
FX系列 PLC
A/Q 系列 PLC
10GM
定位模块
20GM
1PG
AD75P1P3
QP4D7定5P位1-模块