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深圳市东么川伺服控制技术有限公司

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两相步进电机驱动器FD556用户使用说明


感谢您使用步进电机驱动器FD556本产品,本使用操作手册提供步进驱动器使用相关信息。内容包括。
l 驱动器电气机械特性
l 使用环境要求
l 接口相关定义说明
l 接线方法与要求
l 参数学习与整定
 
本使用操作手册适合下列使用者参考
l 安装或配线人员
l 试转调机人员
l 维护或检查人员
 
在使用之前,请您仔细详读本手册以确保使用上的正确。此外,请将它妥善放置在安全的地点以便随时查阅。下列在您尚未读完本手册时,请务必遵守事项:
l 安装的环境必须没有水气,腐蚀性气体及可燃性气体 
l 接线时禁止将电源接至电机输出端子,一旦接错时将损坏驱动器
l 在通电时,请勿拆解驱动器、电机或更改配线  
l 在通电运作前,请确定紧急停机装置是否随时启动
l 在通电运作时,请勿接触散热片,以免烫伤
 
警告:

步进电机驱动器用于通用工业设备。要注意下列事项:
(1).为了确保正确操作,在安装、接线和操作之前必须通读操作说明书。
(2).勿改造产品。
(3).当在下列情况下使用本产品时,应该采取有关操作、维护和管理的相关措施。在这种情况下,请与我们联系。
① 用于与生命相关的医疗器械。
② 用于可能造成人身安全的设备,例如:火车或升降机。
③ 用于可能造成社会影响的计算机系统
④ 用于有关对人身安全或对公共设施有影响的其他设备。
(4).对用于易受震动的环境,例如:交通工具上操作,请咨询我们。
(5).如未按上述要求操作,造成直接或间接损失,我司将不承担相关责任。
 
如果您在使用上仍有问题,请咨询本公司客服技术支持中心
 

一  产品简介

1,概述
FD556采用最新 32位处理器为运算核心,用户可以设置 65535 内的任意细分以及额定电流内的任意电流值,能够满足大多数场合的应用需要。由于采用内置微细分技术,即使在低细分的条件下,也能够达到高细分的效果,低中高速运行都很平稳,噪音超小。驱动器具有电机参数学习及控制参数自动整定,及运行过程微调自适应参数的变化功能,能够针对不同电机自动生成最优运行参数,最大限度发挥电机的性能。
2特点
●超低振动噪声
●内置超高细分
●参数理论计算及学习校正与快速自整定技术
●智能电流控制,提高动态Q值,使电机发热大为降低
●改进型PWM控制算法及整机低功耗技术使电机及驱动器发热量更小。
●静止时电流自动减半,半流延时软件可设. 全流切换到半流无明显的噪音与振动。
●可驱动 4,6,8 线两相步进电机
●输入方式支持脉冲方向,双脉冲,编码器跟随
●光隔离差分信号输入
●脉冲响应频率最高可达 300KHz
●电流设定方便
●细分设定范围为 1-65535
●具有过压、欠压、短路等保护功能
●智能诊错功能,方便诊断各种错误
 
 
3应用领域      
适合各种中小型自动化设备和仪器,例如:电子加工与检测、半导体封装、雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控机床、自动装配设备等。在用户期望小噪声、高速度的设备中应用效果特佳。
二,电气,机械,环境指标
1,电气特性

说明 最小值 典型值 最大值 单位
 输出电流     5.6 A
输入电源电压 18 36 50 V
控制信号输入电流 5 8 12 mA
步进脉冲频率     250 Khz
 
 
2,工作环境

工作环境 场合:无腐蚀性,易燃,易爆,导电的气体,液体,粉尘
温度:-10-55 ℃(无冻霜)
湿度:小于90%RH(不结露)
海拔:小于1000m
振动:小于0.5G, 10hz—60hz(非连续运行)
防护等级:IP21
 
 
 
3,安装尺寸
安装尺寸图
安装尺寸图
 
4加强散热方式      
1)驱动器的可靠工作温度通常在 60℃以内,电机工作温度为80℃以内;
2)建议使用时选择自动半流方式,马达停止时电流自动减一半,以减少电机和驱动器的发热;
3)安装驱动器时请采用竖着侧面安装,使散热齿形成较强的空气对流;必要时机内靠近驱动
器处安装风扇,强制散热,保证驱动器在可靠工作温度范围内工作。
 
三,接口功能说明
1,控制信号接口

名称 说明
PUL+ 脉冲控制信号:脉冲上升沿有效;PUL-高电平时4~5V,低电平时 0~0.5V。
为了可靠响应脉冲信号,脉冲宽度应大于 1.2μs。如采用+12V 或+24V 时需串电阻。
PUL-
DIR+ 当输入方式为脉冲+方向时,作方向信号:高/低电平信号,为保证电机可靠换向,方向信号应先于脉冲信号至少 5μs 建立。电机的初始运行方向与电机的接线有关,互换任一相绕组 (如A+、A-交换)可以改变电机初始运行的方向,DIR-高电平时4~5V,低电平时0~0.5V。如采用+12V 或+24V 时需串电阻。
当输入方式为双脉冲时,作反向脉冲信号:其特性 PUL+,PUL-相同
当输入方式为编码器跟随时,作B相脉冲信号:其特性 PUL+,PUL-相同
DIR-
ENA+ 使能信号:此输入信号用于使能或禁止。ENA+ 接+5V,ENA-接低电平(或内部
光耦导通)时,驱动器将切断电机各相的电流使电机处于自由状态,此时步进
脉冲不被响应。当不需用此功能时,使能信号端悬空即可。
ENA-
2,功率端口
 

名称 说明
V- 输入电源负
V+ 输入电源正,输入电压为18-50V
A+ 电机A相绕组正端
A- 电机A相绕组负端
B+ 电机B相绕组正端
B- 电机B相绕组负端
 
3,通信端口
    FD556通过RS232接口与计算机通信实现设置用户细分数及改变脉冲输入方式,半流时间等参数的设定,FD556必须采用专用通信电缆与计算机进行通信,自行接线极易造成因接线错误引发烧毁通信接口电路。驱动器出厂参数能满足大部分用户要求,专用通信电缆作为备选件供用户选购,对有需要更改参数的用户可与驱动器厂商联系。
4,状态指示
   绿色 LED 为电源指示灯,当驱动器接通电源时,该 LED 常亮;当驱动器切断电源时,该
LED 熄灭。红色 LED 为故障指示灯,当出现故障时,该指示灯根据故障类型,以0.2秒循环闪烁设定的次数.然后以1秒间隔继续重复以0.2秒循环闪烁设定的次数。直到故障被用户清除,红色 LED常灭。
故障类型对应的闪烁次数如下表:
        

闪烁次数 故障类型
1 过电流
2 电源电压过低
3 电源电压过高
4 相位出错
5 参数调谐与学习识别过程中出错
其它 硬件故障,具体类型供厂商识别
 
 
四, 控制信号接线
1, 控制信号采用单端接线方式时,接线图如下图所示:
 

单端共阳接线方式(控制器集电极开路输出)
单端共阳接线方式(控制器集电极开路输出)
 
注意:VCC5V时,R短路;
VCC为12V时,R1K,大于0.125W电阻;
VCC为24V时,R2K,大于0.125W电阻;
电阻必须接在控制信号端。
 
2,控制信号采用差分接线方式时,接线图如下图所示:

接线图
差分接线方式(控制器差分输出)
 
 3, 控制信号时序图      
  控制信号时序图
控制信号时序图
注释
1)T0:  ENA(使能信号)应提前 DIR 至少 5mS,确定为高。通常ENA+和 ENA-悬空。
2)T1:DIR 至少提前PUL 下降沿 3μs。
3)T2:脉冲宽度至少不小于 1.0μs。
4)T3:低电平宽度不小于于 1.0μs。
 
4,接线要求
1)为了防止驱动器受干扰,建议控制信号采用屏蔽电缆线,并且屏蔽层与地线短接,除特殊
要求外,控制信号电缆的屏蔽线单端接地:屏蔽线的上位机一端接地,屏蔽线的驱动器一
端悬空。同一机器内只允许在同一点接地,如果不是真实接地线,可能干扰严重,此时屏
蔽层不接。
2)脉冲和方向信号线与电机线不允许并排包扎在一起,最好分开至少 10cm 以上,否则电机
噪声容易干扰脉冲方向信号引起电机定位不准,系统不稳定等故障。
3)如果一个电源供多台驱动器,应在电源处采取并联连接,不允许先到一台再到另一台链状
式连接。
4)严禁带电拔插驱动器强电端子,带电的电机停止时仍有大电流流过线圈,拔插端子
将导致巨大的瞬间感生电动势将烧坏驱动器。
5)严禁将导线头加锡后接入接线端子,否则可能因接触电阻变大而过热损坏端子。
6)接线线头不能裸露在端子外,以防意外短路而损坏驱动器。
7)严禁一台驱动器带多台电机(通过绕组串联方式),FD556采用高性能控制方式,电机参数必须具有真实性与可测性,多台电机连接严重破坏电机参数真实性。运行效果变差。
 
五,电流,细分,及半流与参数学习设置。
FD556驱动器采用八位拨码开关设定细分精度、动态电流、静止半流以及实现电
机参数学习与PID整定。八位拨码开关详细描述如下:
 
电流,细分,及半流与参数学习设置
                         
1,电流设定

电流设定
 
2,半流设定
半流可用 SW4 拨码开关设定,off 表示电机静止电流设为运行电流的一半,on 表示电机静止
电流与运行电流相同。一般用途中应将 SW4 设成 off,使得电机和驱动器的发热减少,可靠
性提高。脉冲串停止后约 1秒(此值由软件可改)左右电流自动减至一半左右,根据公式W=I2Rt,I为绕组电流R为绕组电阻,当进入半流后 W=(0.5*I) 2Rt=0.25*I2Rt,发热量理论上减少75%
 
3,细分设定
细分设定
 
当 SW5、SW6、SW7、SW8都为 on 时,
步进电机驱动器细分数由内部给定,内部给定值可通过RS232通信由上位软件修改,最小为1,最大为65535,内部给定值出厂默认为:4细分,即200pulse/Rev;
 
4,参数自整定功能
若 SW8 在 1 秒之内往返拨动一次,驱动器便可自动完成电机参数学习和PID参数整定;在新接或更新电机、电源供电电压条件发生变化时请重新学习参数,否则,电机可能运行效果不理想或甚至不正常运行。参数学习阶段,脉冲输入,及方向改变将无效。
由于拔码开关比较小,对于手指比较粗的操作人员要在1秒钟内拔动一次有时变得困难,因此,在设计驱动器软件时采用最右端拔码开关(SW8)作为学习触发开关,方便右手操作(大部分人右手比较灵活),触发参数学习推荐方法如下:如果SW8处于ON时将拔到OFF位置,然后用右手食指指甲碰在SW8开关上,然后轻轻晃动两下,电动发出调谐声音,调完后红色LED将会亮一下,表示完成,如果未能触发,则把晃动的力度稍大些,直至触发成功。参数学习完成后,要恢复SW8之前的状态。

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