三菱MR-J3-A伺服和SMC5运动控制器连接测试

近日一位老客户说他有一批三菱MR-J3-A交流伺服电机和SMC5运动控制器连接后,无法正常使电机正常运转,电机之前是连接于另一款控制器上的是可以正常工作的。客户把伺服电机驱动器寄了过来,要求帮忙检查是什么问题。

伺服电机本来是可以正常工作的,更改控制器后造成无法运转的原因,无非就是硬件连线错误或伺服驱动器参数设置出错。检查寄来的伺服驱动器连线是没问题的,只是CN1接头上的接线没有用热缩管做绝缘,容易发生碰线短路,重新按下图红色连线,做最基本的测试用连线,并用热缩管套上做绝缘。为测试方便SON使能、EMG急停直接短接到DOCOM,让伺服上电后直接进入工作状态。

脉冲及方向信号,使用的是单端共阳接法,如果是需要用到差分的接法时,伺服和SMC5控制器之间还需要一个5V单端转差分的转换电路​板。

脉冲及方向信号,使用的是单端共阳接法,如果是需要用到差分的接法时,伺服和SMC5控制器之间还需要一个5V单端转差分的转换电路板。

下载安装MR Configurator2软件,重启电脑后,连接好伺服的主电源线、24V电源线和控制器的脉冲信号连线,以及电脑USB连接,进行伺服的参数设置。软件可以到官网下载30天试用版本。地址是https://us.mitsubishielectric.com/fa/en/products/drive-products/ac-servos-melservo/servo-support-software/#pageUnit0

伺服要用于雕刻机的运动轴,所以要设置控制模式为“位置模式”。

设置每圈的脉冲数为1000,方便用于测试,设置指令脉冲输入形式为“脉冲+符号”的正逻辑脉冲。

只设置这几项基本参数就可以做运转测试。其它参数可以在实际上机后进行调节。

控制器上连接的是X轴脉冲信号输出,所以要在SMC5控制器上设置X轴的测试参数。脉冲当量为1000,也就是每个X轴的坐标单位输出1000个脉冲,伺服电机会走一圈。脉冲电平设置为1,对应伺服指令脉冲输入形式中的正逻辑“脉冲列+符号”。

实际使用中,脉冲当量、最高速度、加速度等参数是需要根据机台的实际情况进行设置的。

编写一段简单的G码,可以用于测试电机重复正反转。

G01X0F60
G04P500
X1
G04P500
M47

因脉冲当量是电机转一圈的脉冲数,所以这个代码就是电机正转一圈延时500毫秒再反转一圈延时500毫秒,重复循环。

视频如下,正常运转,说明接线和设置都正确。

​   SMC5五轴运动控制器要连接其它型号的伺服驱动器,或是 ​SMC4四轴运动控制器、M001三轴运动控制器需要连接相似类型的伺服驱动器时也可以参考本文​。

2023-5-12

介绍一款2D刀路软件–Cut2D

Cut2D是一款简单好用的2D刀路软件,适用于CNC的木工切割、广告切割、工艺品切割等。有桌面版和专业版,2种都提供全功能的无限期的试用。只是试用版本无法导出自己项目的G代码。对于这种专业的软件Cut2D的注册费用也不算高。试用版本下载可以到它的官网https://www.vectric.com/去下载,网站还有Cut3D、雕刻、影雕等相关的软件供下载试用,还有教程录像不过是英文的。很遗憾的是这些软件目前并无中文语言选择。

下面就简单试用一下Cut2D PRO,下载页面 https://www.vectric.com/free-trial/cut2d-pro

安装过程比较简单,这里就不说明了。

进入软件后,快捷菜单页,右边可以看到有教学视频链接。

File–New新建一个项目。

项目新建后先要设置材料类型,尺寸,原点位置。

这里设置为单面材料,尺寸100x30x5,Z原点为工件表面左下角。

设置好后会出现路径编辑工具,其实和其它CAM软件也差不多,这里不一一介绍。直接选择字符工具。

输入想要的字符,调节好大小位置。

可以在菜单或工具面板上打开刀路工具面板。

这里试用刻字工具。

选择想要的刀具,设置深度等。

设置生成路径的形式,路径名称等。

刀路计算后,就可以进行仿真和3D预览了。

可惜试用版本无法导出G代码。有需求的老板可以考虑买正版软件咯。

SMC4四轴控制器入门教程(4)-输出端口

SMC4 四轴脱机控制器支持15个灌流式输出端口,标号为OUT1-OUT15,每个输出端口功能不固定,具体功能需要在系统中配置或在程序中通过程序指令使用。另有一个PWM端口专用于主轴速度信号输出,可连接有PWM输入端口的直流/交流/伺服等电机驱动设备,甚至是舵机(参考http://diy.cdle.net/?p=248)。这个PWM信号可以通过IO转接板转换成0-10V信号,用于连接变频器。

输出端口定义:

下图为主机后面板上两个DB25端口分别为OUT和IN端口,其中图上左边的DB25端口为OUT端口,有8个GND引脚、15个OUT引脚,1个5V电源输出(500mA)。

下图为主机后面板接入IO转接板的引脚定义。OUT输入转接板除了PWM信号 可经过转换电路转换成0-10V信号外,其它脚号功能上仍然于DB25一样,只是更方便于接线。

输出端口的电路形式

OUT1-OUT15输出形式均是灌电流形式,内部电路为达林顿开集,建议负载的电压在24V之内,电流小于200mA。下图为单一个输出端口OUT15连接一个LED的应用示意图。

从上图可以看出,输出端口并不主动输出电流,电流是先经过限流电阻和LED,再流入输出端OUT15,再从电路板内部流入电路地(GND)。简单的理解就是输出端口相当于一个开关连接于GND和负载之间,所以不能在输出端口上直接连入电源或电阻过小的负载,否则会损坏控制器内部电路。

如果所连接的电路需要的是电压开关信号,则可以使用加装上拉电阻的方法。具体电路可以参考下图。

PWM端口为高速光耦上拉输出,输出TTL脉冲,最大输出电流约为1mA,只能做为TTL信号连接其它电路和设备。

PWM和0-10V的选择

PWM信号通过输出转接板后,可以提供PWM和0-10V两种信号选择。PWM和0-10V的切换可以通过设置输出转接板上的跳线。输出转接板默认输出0-10V信号,JP1跳线为12。当JP1路线设置为23时输出为PWM信号。

0-10V跳线

PWM跳线

PWM信号输出的是可变脉宽的信号,输出频率、宽度、相位可以在主轴设置界面中调整。主要用于连接需要用PWM信号控制速度的设备。PWM端口为专用端口,在设置中不需要进行使能设置。

0-10V信号输出的是0-10V连续可变的模拟电压信号。主要用于连接变频器,控制主轴速度。此信号是由PWM经电路转换而成,信号波形是受PWM设置影响。这里给出常用于连接变频器的典型设置。要注意的时,在使用这个信号时输出小板的12V端口需要连接12V电压。

OUT输出端口可以连接如下常见设备:

1-固态继电器

2-小型继电器或小型电磁阀

3-LED指示灯

4-变频器

5-PLC

连接小型继电器或小型电磁阀时,最好使用带光耦的模块,或是增加继流二极管防止感性元件在关断时产生的反向电流损坏端口。

下面给出变频器、继电器模块和固态继电器的实际连接示例和设置。

变频器

变频器连接一般连接三个功能端子,分别为正/反转以及0-10V调速。当然不一定三上功能都连接,具体可以按需求连接。

此示例中正转M03连接到OUT1,Enable使能设置为1,说明这一项功能生效,PinN引脚号为1,H/L电平为0则说明在使用M03正转功能时端口输出为低电平,关闭M03时输出高电平,如果设置为1时则电平输出则正好相反。

同理M04功能也是一样,只是引脚连接到OUT2 。

0-10V端口则直接连接到变频的相应端口,通常标识为AVI/AI/AIN等。要注意的是使用这个端口时,输出小板的12V端口需要连接12V电压,12V可以取自控制器所连接电源,也可以取自变频器的12V输出。

继电器模块

使用带光耦的继电器模块,一来可以提高设备的抗干扰性,二来可以避免直接连接感性元件,最大限度减少了端口损坏的可能性。

下面这个连接实例,连接于OUT1,并且关联到M08功能。要求是执行到M08指令时,继电器吸合后延时1秒再往下执行。

这里使用的继电器模块是12V的,有效输入电平在模块的跳线中设定为低电平。

继电器模块电源端口的DC+和DC-分别连接于控制器的12V和GND端口中,IN端口连接到控制器的OUT1,这产硬件连接就完成了。

要实现上述功能控制器设置如下

使能:该项设置为1时,此项目生效,设置为0时,此项目失效。
脚位:硬件所连接的端口号。
电平:有效电平为高时,设电平为1。
有效电平为低时,设电平为0。
延时:功能执行后延时多久执行下一条指令。(PWM项无效)

在主轴设置菜单中只能设置M03、M04、M07、M08,4个指令的硬件连接。M03\M04为互斥开关,就是说执行一个开启后另一个会关闭,可以用M05关闭它们。M09则同时关闭M07/M08。

下面是测试上面连接的继电器模块的小段程序。

执行M08后,继电器模块吸合导通,并延时一秒后再执行第二行的G04P2000(这行为G04延时2秒),出就是OUT1共导通了3秒,然后M09让继电器模块关闭。

固态继电器

固态继电器接法原理和继电器模块相当。下面是把固态继电器接在OUT2,并绑定在M07功能上。连接时只需要把电源连接到固态继电器输入+(图上是连的5V,也可以连12V,视乎固态继电器的输入电压要求),其它的设置用法和上面的继电器模块相当,这里不再说明。

RESET跟随

跟随RESET功能也是一个输出功能,作用就是在所绑定的输出口上反映当前的RESET状态,也就是用高低电平来说明是不是处出于急停状态。设置方式和上文说的M指令一样,不过需要调用。在应用中可以连接一个状态LED来查看RESET状态。

在程序中控制端口输出

在程序中除了用M30x、M40x来进行IO输入的检查,同样也可以用M10x、M20x来控制OUT1-OUT15的导通和关断。M10x输出为虚高,可以看成是内部的电子开关关断,M20x输出为低,可以看成是内部的电子开关导通,电流流入地(GND)。x为1-15。

套用上文的继电器模地测试,因连接的是OUT1,所以程序可以改成下面的代码片断,实际效果是一样的。

M201
G04P3000
M101

特殊功能

本控制器还有一个特殊功能就是可以使用面板上的功能键F1-F5来直接控制OUT1-OUT5这五个输出端口。此功能只能在程序停止时使用,要注意的是使用此功能时要考虑是否要和其它功能共用端口。比如开启了这个功能,而M07也设置在OUT1,那么功能键F1在程序停止时可以控制OUT1端口。

开启和关闭方法 ,在“工厂模式”界面框中输入密码。

开启密码:033501  关闭密码:033500