高创驱动器直线电机调试指南

准备工作

进行调试之前，需要准备：

l ServoStudio软件

l 电机及编码器的参数

l 4P4C-9PM调试线 （RS232 接口）或USB 转Mini电缆 (仅EC版本驱动器支持)

l 尺（卷尺、卡尺、直尺均可）

如果是初次调试高创驱动器或对直线电机不熟悉，请严格按照步骤进行操作。

调试过程中任何时候禁止非专业人员靠近电机；禁止任何人站在滑台运动方向的直线位置。

目录

1硬件连接

2软件连接

2.1切换软件语言

2.2连接

3查看电压输入、驱动器信息

3.1检查母线电压

3.2查看驱动器信息

4备份、恢复参数

5 恢复出厂默认

6输入电机参数

6.1输入电机参数

6.2输入编码器参数

6.3设置寻相参数

6.4选择电机过热报警方式

7确认电机参数

7.1参数写入驱动器

7.2清除故障

7.3修改限定、数字I/O

7.4反馈位置确认

7.5确认电机

8寻相、确认相序

8.1寻相

8.2确认相序

9参数自动调整

9.1负载估测

9.2增益优化

10参数优化

10.1电机试运行

10.2查看波形

10.3结合波形图调参数

附录

常见故障代码

1硬件连接

以CDHD-4D5/CDHD-006系列驱动器为例，CDHD 型号均有的相同接口：

n C1 - USB通讯

(例外:AP型号没有USB接口)

n C2 - 控制器I/Os

n C3 - 机器I/Os

n C4 - 电机反馈

n C5 & C6 -现场总线设备

n C7 - RS232通讯

n C8 - 菊花链

n 驱动器地址旋转开关

n P1 - 安全转矩切断 (STO)

n P2 - 电机动力

n P3 - 再生电阻

n P4 - 交流输入电压

n PE - 保护地

一般进行测试及驱动器调试时，需要接的有C4、P1、P2、P4、PE，然后通过C1(USB)或C7(RS232)将驱动器连接到计算机。

接线方法：

C4连接电机编码器反馈线；

P1可直接使用驱动器自带的

插头进行STO短接；

P2连接电机的UVW三相及PE；

P3可不接；

P4的L1和L2连接单相220V输入电压的火线和中线，L3不接，L1C和L2C并联到L1和L2；

PE连接交流输入电源地；

如果使用上位机控制，还需要连接C2控制器I/O。

通电检查

将电路接通，检查电路无误后，使驱动器上电。

用手推动直线模组的滑台做往复运动，检查模组结构安装是否正常，确保滑台运动时不会造成任何线路、结构件受损；检查编码器读数头灯光是否正常；

2软件连接

2.1切换软件语言

首次使用软件，可以将软件语言切换为中文：点击Preferences进入首选项界面，在图示下拉菜单中选择CHS，然后点击Set Language，出现警示窗口点击确定，然后重新打开软件即可。

认识常用的快速功能按钮:

Offline|Online – 切换 ServoStudio 在线/离线状态，并显示连接状态。

Enable|Disable – 使能/禁止驱动器，并显示驱动器的使能状态。

Configuration – 触发内部驱动器配置。当特定变量被修改后，需要执行CONFIG 命令。

Save – 将当前驱动器 RAM 中的参数保存至驱动器存储器中。建议在配置参数后使用保存按钮，以保存存储器中的参数值。

2.2连接

驱动器通电启动状态下，左上角显示On-Line表示已连接；显示Off-Line 则表示未连接，可以点击下方连接进入连接界面进行连接。

自动连接：

点击搜索&连接，软件会自行搜索驱动器地址并进行连接；如果显示连接失败，可以将限制地址改大（最大99），然后搜索&连接；如果仍然失败，则需要检查驱动器是否已经通电启动、通讯线是否已经安装驱动（通过计算机的设备管理器查看RS232端口COM是否正常）、驱动器是否正常。

手动连接：

如果已经知道计算机连接通讯线的COM端口、驱动器地址，可以在地址栏输入驱动器地址，点击连接即可。

以下步骤均在成功连接驱动器的前提下才能进行。

3查看电压输入、驱动器信息

3.1检查母线电压

连接成功后进入额定功率界面，检查驱动器母线电压是否正常。一般母线电压值等于驱动器输入交流电压的有效值乘以√2，如果输入交流电压为220V，则母线电压值约等于311V（母线电压值一般会在300V-330V之间浮动）。

检查母线电压值可以得知驱动器输入是否正常。

3.2查看驱动器信息

进入驱动器的信息界面，可以修改驱动器名称（可用于区分）；查看驱动器固件版本是否满足使用（目前固件常用版本为1.15.31，某些特殊工况下需要特定的固件版本）。

没有专业指导的情况下，请勿下载固件，否则可能损坏驱动器。

4备份、恢复参数

初次使用驱动器，如果不知道驱动器内是否存有重要参数时，可以进入备份和恢复界面，点击备份将参数导出到电脑。当驱动器内的参数被修改或者因出错无法复原时，可点击恢复将之前备份的参数重新写入驱动器。

一般情况下，电机型号、编码器、携带的负载、驱动器的型号及固件版本都一样的机器，备份其中一台驱动器的参数恢复到其他驱动器中也可以直接用。

方法：进行参数恢复后，直接进行电机确认，电机确认成功后，试运行查看参数是否能直接使用。

此方法需要有备份的参数文件才能使用，并且首次使用时需要在专业指导下进行。

5 恢复出厂默认

在进行新的电机调试或恢复参数之前，为了防止参数错乱，有必要先将参数恢复出厂默认。步骤：

进入电机安装界面，点击恢复出厂默认；

如果出现弹窗，如果参数需要备份，选择是进行备份，否则选否，完成操作会再出现弹窗；

弹窗中第一第二个选项都是设置远程使能I/O，正常情况下选择第三个（不设置远程使能I/O），然后点击OK完成驱动器参数恢复出厂默认。

6输入电机参数

6.1输入电机参数

选择电机界面，点击新电机；

在弹出的窗口中，输入电机各项参数。注意：1电机类型；2参数3：单位（选择rms有效值）；电机名自定（名称要求便于辨别使用）、最大转速看实际需求；

确认无误后点击下一步〉〉

6.2输入编码器参数

在反馈选择内输入编码器参数；

如果是模拟量的编码器：

反馈选择下拉菜单中选择正弦编码器 A/B 上电使能PHASEFIND初始化

每转线数算法：

每转线数=磁极距/栅距 例:磁极距=32.6mm 光栅尺栅距=20um

则 32.6*1000/20=1630 (单位选择：线数/磁矩)（注意换算单位）

如果是数字量的编码器：

反馈选择下拉菜单中选择增量式编码器 A/B 上电使能PHASEFIND初始化

每转线数算法：

每转线数=磁极距/(分辨率*4) 例:磁极距=32.6mm 光栅尺分辨率=1um

则 32.6*1000/(1*4)=8150 (单位选择：线数/磁矩)（注意换算单位）

数字量编码器还可以直接输入分辨率，单位选择微米，软件会自行转换为线数/磁矩。

某些版本的ServoStudio软件可能会出现翻译问题，一般情况下，RENISHAW和RSF编码器：模拟量编码器反馈选择正弦编码器系列的倒数第二个，数字量编码器则选择增量式编码器系列的倒数第二个。

如果编码器是其他品牌的话，请联系专业人员。

6.3设置寻相参数

在Phase Find Options内设置寻找相位角参数，一般情况下使用图示中的参数设置即可。

编码器参数及寻相参数设置完成后，点击下一步〉〉

6.4选择电机过热报警方式

无特殊要求的话，电机过热报警方式选择3-Ignore（忽略），然后点击Finish完成。

7确认电机参数

7.1参数写入驱动器

电机参数输入完成后，点击写入驱动器将电机参数写入到驱动器内。

注意：某些版本的ServoStudio因为软件Bug，通过New Motor新建电机参数时会对电机参数中的磁节距进行四舍五入处理，例如实际数据数据为32.6mm，在新建后的电机参数栏目中会变成33mm，这时需要手动在电机参数数据栏目中重新更改磁节距参数为32.6，再写入到驱动器中,然后在终端中核对MPITCH的数值是否正确。

7.2清除故障

进入使能和故障界面，点击清除故障，正常情况下故障报警会被清除；若故障未清除，则根据下方故障及警告提示的故障代码，在附录找到解决方法。

7.3修改限定、数字I/O

首次调试时，为了保证安全，将速度限制值设低一点（不超过1000mm/s），修改后需要按一下键盘Enter键；然后将参数配置一下，将左上角的config按钮点亮。

首次调试时，为了保证安全，将电流限制值设低一点（不超过电机额定电流值），修改后需要按一下键盘Enter键。

进入数字I/O界面，如果出现远程I/O使能1 –Remote enable，则将其改为0 –Idle。

7.4反馈位置确认

在反馈位置确认之前，为了更直观的看到电机位置状态，可以到运动单位界面将直线位置单位修改为3 –mm。

进入反馈界面，在右方找到位置反馈一栏，用尺子量取当前滑台位置以及记录位置反馈的数值；

然后用手推动滑台移动一小段距离，再用尺子量取当前滑台位置以及记录位置反馈的数值；

对比实际移动位置与软件位置反馈变化的数值是否基本一致。如果不一致，请检查编码器参数设置是否有误。

7.5确认电机

完成之前的步骤后，手动将滑台推至行程的中间位置，进入电机界面，点击确认 - OK，进入确认电机步骤。此过程电机会进入运行状态，请注意安全。

出现电机安装成功提示即可进入下一个步骤；如果出现其他提示，可以重新确认一次；如果仍然未能安装成功，则需要检查电机参数、检查硬件系统（例如电机动力线UVW线是否已经接好）、检查之前的步骤是否有误。

8寻相、确认相序

8.1寻相

电机确认成功后，首先要在限定界面将速度限制和电流限制按实际运行设置；然后在反馈界面将寻相方式改为4- smooth start，点击config按钮，然后点击寻转相位角，等左下角显示为

，表示寻相完成。

如果提示寻相失败，则需要检查寻相方式是不是4- smooth start；先检查硬件是否正确连接，确认电机是否可以手动推动，再提高限定界面速度限制和电流限制。

8.2确认相序

寻相完成后，点击

将使能断掉，进入专家界面，在左上方窗口中点击

打开寻相脚本，然后点击

进行寻相，然后查看波形图。

正常波形图：

非正常波形图：

该脚本为正负两个方向0.5A的电流阶跃测试信号，如果波形曲线不明显，可将脚本内两个T后面的数值改为1或者1.5，但不能太高。

判断电机相序正确的标准：采集一次波形后手动将滑台换一个位置，再次采集。最少让动子在不同的位置重复操作三次，每次采集的波形绿色曲线和红色曲线突变的方向基本一致。

如果波形不正常，可进行电机换相，然后进入反馈界面进行寻相，再重复进行测试。

换相方法：

1. 硬件换相：

将电机UVW三相中的U相和V相交换顺序；

2. 软件换相：

在软件终端界面输入mfbdir，按键盘Enter键即可查看当前mfbdir值，如果当前值为1，则输入 mfbdir 0 按Enter，将mfbdir设置为0；如果mfbdir当前值为0，则将mfbdir设置为1，mfbdir值更改后需要config一遍。

9参数自动调整

9.1负载估测

进入自动调整界面，手动将滑台推至行程的中间位置，点击开始按钮进行负载估算。此时电机处于运行状态，请注意安全。

负载估算完成后，可自行判断估算有效负载与实际情况是否接近。如果图示的四个数值有一个为零或者非常大，则需要1检查参数；2先寻相再自动调整；3速度、电流限定放大；4手动稍微移动滑台；然后重新估算负载。

确认无误后点击OK将参数写入驱动器，点击右下角箭头进入下一步。

9.2增益优化

这一个步骤会自动调整驱动器的电机增益参数，如有必要，可自行设定运转指令。一般设置速度500mm/s，加速度10000mm/s^2，运转距离不变；

点击开始，驱动器会使能并反复运转电机，请注意安全。

优化完成后，点击下一步。

如果电机参数、编码器参数有严重错误，在此过程中电机可能会飞车，请确保直线电机再整个行程中不会撞击到人或者物品；

此过程中电机偶尔发出电流噪声属于正常现象；

此步骤用于测试电机运动的效果，可跳过直接进入下一步。

点击保存到驱动器，然后点击下一步完成参数自动优化。

每次进入自动调整界面，再切换到其他界面时，运动单位都会被修改。所以，在运行电机前，要注意修改运动单位为mm。

10参数优化

10.1电机试运行

进行参数精调，首先到示波图界面的参数表窗口将自适应增益比例因子改为0.5。然后到运动窗口试运行，第一次运行时为了保证安全，需要将目标位置、速度、加减速度设低一点，然后点击开始试运行。

运行前需要注意运动单位；

运行时需要记录电机运行的正负方向。

10.2查看波形

调整参数时，在运动窗口中将运动指令设置为合适的值，在记录变量窗口内勾选PTPVCMD、PE、ICMD、IQ、V等；将PE放大1000倍时， PE的单位为μm。

按照实际需要采集波形的时间，修改采样的数值，下方1000毫秒表示从发送运行指令开始采集1000毫秒的波形。

设置完成后，点击上方的

按钮开始采集波形并运转电机。

在电机运转过程中，请勿点击

按钮，否则可能会使电机飞车。

波形采样完成后，鼠标右键点击波形图，选择Show Settling Time，在弹窗内的Acceptable Range栏中输入1，点击Show，即可自动测量出位置跟随误差整定到1um需要的时间（时间单位为ms）。

整定时间具体需要看客户实际要求，一般测试时只要优化到1um在100ms内就够了。

10.3结合波形图调参数

适当调整参数表中的参数，然后运转电机并采集波形。观察电机运转时是否有抖动，电流声是否明显，查看波形是否有剧烈震荡，整定时间是否符合要求。

每个参数的取值都有最佳的区间，取值过大或过小都会产生电流震荡，电机最终运动状态受各个参数的综合影响。

一般需要调的参数：

自适应增益比例因子、比例增益、微分-积分增益、积分增益、微分增益、扭矩滤波器1、扭矩滤波器2

完成电机参数优化后，点击save按钮将修改后的参数保存到驱动器存储卡。

任何时候都可以点击Save按钮或者在终端输入save将当前参数保存到驱动器存储卡中；如果没有将参数保存的话，当驱动器断电再启动时，之前修改过的未保存的参数都会被复原。

附录

常见故障代码