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연결신호 (계속)
RES (Reset): 서보드라이브에 알람상황이 발생하면 모션제어기에서 어떤 운동명령을 내려도 서보드라이브는 절대로 움직이지 않는다.(당연히움직이면 안 된다. 이상 상황에서 또 움직인다면 더 큰 일이 벌어질 수 있기 때문이다). 이런 경우 알람상황을 리셋(Reset)하는 신호(ALMC: Alarm Clear)가 모션제어기로부터 서보드라이브로 내려지면 비로소
서보드라이브는 다시 동작할 준비가 되는 것이다. RES의 내부신호가 HIGH에서 LOW로 떨어질 때 서보드라이브의 알람이 해제되므로 모션제어기 쪽에서는 내부신호 ALMC 를 HIGH로 했다 LOW로 하는 식으로 신호를 주고 빼야 한다.
SON (Servo On): 서보드라이브를 On 시키는 신호이다. 서보온이 되어야 비로소 서보드라이브의 모든 기능들이 정상적으로 작동될 수 있다.System & Vision Lab.
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연결신호 (계속)
INP (Inposition): 모션제어기가 위치명령펄스를 서보드라이브로내보내면 서보드라이브는 서보모터를 해당위치까지 움직이도록 만든다. 서보모터가 해당위치에 거의 도달했다고 하면, 즉 인포지션 범위값(디폴트 100 pulse) 내로 서보모터가 위치하면 서보드라이브는 인포지션 신호가 Active 된다. 보통 모션제어기가 위치 명령을 내린 후 서보드라이브로부터 인포지션 신호가 들어오면 목표위치로 움직인 것으로 간주하고 다음
위치명령을 내릴 준비를 한다. 즉 모션제어기에서 볼 때 인포지션신호는 위치완료신호로 해석할 수 있다. 인포지션 범위값은 기본파라미터
P05에서 설정하며 이 값을 낮게 설정하면 더욱 정밀한 위치완료신호를 확보할 수 있다.
CR (Clear Residual Pulse): CR은 서보모터를 움직이는 중에 서보드라이브의 잔여펄스를 지울 필요가 있을 때 모션제어기에서 서보드라이브로 주는 신호이다.System & Vision Lab.
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연결신호 (계속)
EMG, LSP, LSN: EMG가 Open시에는 Emergency Stop이 발생하고, LSP와 LSN이 Open시에는 서보가 Stop되고 Locked된다. 이에 이들 3가지를 SG와 쇼트(Short)시켜야 서보드라이브가 정상적으로 작동한다.
그 외에, 직접적으로 서보드라이브와 연관이 없는, 즉 모션제어기로 연결되는 기구부신호가 있다. 홈센서 신호인 HOME, (+)엔드리밋센서 신호인 +ELM, (-)엔드리밋센서 신호인 -ELM는 직선이송부에 부착된 센서로부터 발생하는 신호이고, EMGN은 직선이송부를 급정지 시킬 필요가 있을 때 비상스위치를 누름으로써 발생하는 신호이다.
현재 실험장비는 내부신호를 기준으로 볼 때 ALM, ALMC, SON, INP, CR, EMG, LSP, LSN 중에서 ALM을 제외한 모든 신호가 Active HIGH 로 되어 있다. ALM 만이 Active Low 로 알람상황이 발생하면 내부신호는Low(0V)가 되고, 연결신호를 오실로스코프로 보면 24V가 됨을 알 수 있다.
Servo On
(모션제어기의 출력, 서보드라이브입력)
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오픈콜렉터출력
다이오드입력(캐소드 입력)
Servo On
Motion Controller
Servo Drive
Inposition
(서보드라이브 출력, 모션제어기입력)
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오픈콜렉터출력
다이오드입력(캐소드 입력)
Servo Drive
Motion Controller
Inposition
ELM (기구부신호 출력, 모션제어기 입력)
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오픈콜렉터
다이오드(캐소드 입력)
기구부 Sensor
Motion Controller
ELM
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서보드라이브의 세팅
MODE: 모드 변경시 사용
기본파라미터(Basic Parameter):P00-P019
확장파라미터 1(Expansion Parameter 1): P20- P49
확장파라미터 2(Expansion Parameter 2): P50- P84
UP, DOWN: 파라미타 값 변경시 사용.
SET: 파라미타의 현재 셋팅 값 확인 및 변경시 사용한다.System & Vision Lab.
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제어파라미터 P00 = 0000
제어모드 파라메터 (P00)
Position, Position and Speed 등 5가지의 제어모드
파라미터의 4 digit 중 4번째 값은 디폴트값 0인 Position 모드System & Vision Lab.
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엔코더 등의 기능선택 파라미터 P01 = 0002
엔코더등의 기능선택 파라메터 (P01)
4 digit 중 첫 번째인 위치검출시스템의 선택을 0인 인크리멘탈(Incremental)로 설정System & Vision Lab.
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오토튜닝 파라미터 P02
=0105
오토튜닝 파라메터 (P02)
사용자가 일일이 게인을설정해주지 않고 서보드라이브가 자동으로 제어게인을 설정
파라미터의 4 digit 중 2번째의 값을 1인 Auto tuning mode 1으로 설정
고유진동수(공진주파수)를 설정• 4 digit 중 4번째 값에
해당하고 디폴트는 5인 35Hz
• Settling time 과 같은
시간응답성능을 빨리 하고자 한다면 이 값을 높임
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전자기어비의 파라미터 P03, P04 P03=32768, P04=2500
전자기어비의 파라메터 (P03,P04)
엔코더의 펄스와 모션제어기의 출력펄스의 비
현재 서보드라이브에 세팅한 전자기어비
131,072/10,000 = 32,768/2,500전자기어비 = 서보모터가 일회전할 때 발생하는 엔코더의 펄스 수 (CMX) 서보모터가 일회전할 때 모션제어기의 출력 지령펄스 수 (CDV)
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인포지션 범위 파라미터 P05=10
인포지션범위 파라메터 (P05)
서보모터가 목표위치에 도달하면 서보드라이브는 위치결정이 완료되었다는 인포지션(Inposition)를 발생
파라미터 P05는 위치결정이 완료되는 펄스의 범위(지령펄스를 기준)를 설정
이 값을 작게 하면 더욱 정밀한 위치결정을 이룰 수 있다.* 10mm의 볼스크류 리드
* 10,000 pulse/rev의 지령펄스
* ±10μm의 위치결정
EXAMPLE)
한 지령펄스에 1μm 이므로 P05에 10을 설정
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지령펄스방식 파라미터 P21 = 0000
지령펄스방식 파라메터 (P21)
모션제어기와 서보드라이브간의 지령펄스방식을 결정하는 파라미터
4 digit 중 4번째로 디폴트 0 값은 정회전/역회전 펄스열에 해당
실험 장비의 설정값(0000)• PP로 펄스열이 입력되면 서보모터는 정회전(CW방향)
• NP로 펄스열이 입력되면 서보모터는 역회전(CCW방향)
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엔코더 출력펄스 파라미터 P27 = 10000
엔코더 출력펄스 파라메터 (P27)
서보드라이브가 출력하는 엔코더 출력펄스(A상, B상)의 개수를 설정
본 실험장비에서는 10,000 펄스로 설정• 전자기어비를 설정할 때 분모에 해당하는 CDV의 원래 값인 10,000 에 해당
• 서보드라이브에서 모션제어기로 실제 출력되는 A상, B상 펄스의 펄스 수는 P27에서 설정한 펄스수 10,000의 1/4배인 2,500 펄스
• 모션제어기에서 엔코더 입력방식을 4체배로 설정
• → 서보드라이브에서 출력된 2,500 펄스를 4배하여 10,000 펄스로 인식한다.
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엔코더 출력펄스의 방향, 지령펄스의 회전방향 P54
= 0000
파라미터의 4 digit 중 2번째 값
엔코더 출력펄스의 방향
디폴트인 0일 경우,
서보모터가 CW로 회전할때 A상이 먼저 나오고 B상 펄스가 뒤이어 나오며, CCW로 회전할때는 B상이 먼저 나오고 A상이 뒤이어 나오게 된다.
파라미터의 4 digit 중 4번째 값
지령펄스의 회전방향
디폴트인 0인 경우,
forward(PP)로 정회전 펄스가 입력되면 서보모터는 CW로 회전하며,
reverse(NP)로 역회전 펄스가 입력되면
서보모터는 CCW로 회전한다.
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서보드라이브에 대한 실습 및 숙제
실습내용
서보모터와 서보드라이브를 연결• 220V 전원연결
• 3상전원 연결
• 엔코더선 연결
서보드라이브의 각종 파라미터를 확인, 셋팅 Homework
“서보모터드라이브 카탈로그.pdf” 와 “서보드라이브 카탈로그.pdf” 에서 MR-J2S-10A 에 대한 자료 정리할 것
Yaskawa의 Σ 시리즈, Panasonic의 Minas 시리즈에서 상기의서보드라이브와 유사한 사양의 서보드라이브에 대하여 조사해 올 것