LS 伺服驱动器(如 L7N、APM-Series 等系列)的控制核心是根据实际需求选择控制模式,并完成参数配置、接线与调试,以下是系统化的控制方案,涵盖常用控制模式、接线、参数设置及调试要点。
一、 LS 伺服驱动器核心控制模式
LS 伺服驱动器支持多种控制模式,需根据设备工况选择,常见模式如下:
| 控制模式 | 信号类型 | 核心特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 位置控制 | 脉冲 + 方向 / 正反向脉冲 | 高精度定位,通过外部脉冲指令控制电机转角 / 位移 | 自动化生产线定位平台、机械手、数控设备 |
| 速度控制 | 模拟量(0-10V/4-20mA)/ 多段速端子 | 稳定调速,速度指令由模拟量或端子组合给定 | 输送线、卷绕设备、恒速传动系统 |
| 转矩控制 | 模拟量(±10V) | 恒定转矩输出,转矩大小由模拟量信号控制 | 张力控制(如薄膜收卷)、压力控制设备 |
| 总线控制 | EtherCAT / CANopen | 多轴联动、高速指令交互,通过总线传输控制指令 | 高端产线、多轴同步设备(如电子凸轮) |
二、 常用控制模式的接线与参数配置
以工业现场最常用的 位置控制(脉冲 + 方向) 和 速度控制(模拟量) 为例,给出具体实现方案。
1. 位置控制(脉冲 + 方向模式)
(1) 硬件接线(以 L7N 系列为例)
| 驱动器端子 | 信号定义 | 外部连接对象 | 接线说明 |
|---|---|---|---|
| PUL+ / PUL- | 脉冲信号输入 | PLC 高速输出端子(如 Y0) | 差分信号接线,抗干扰能力强;若 PLC 为集电极开路输出,需外接 24V 上拉电阻 |
| DIR+ / DIR- | 方向信号输入 | PLC 高速输出端子(如 Y1) | 高电平 / 低电平对应电机正反转,与脉冲信号同步 |
| SG | 信号地 | PLC 信号地 | 必须共地,减少信号干扰 |
| CN1-24V / GND | 驱动器内部 24V 电源 | 编码器电源 | 给伺服电机编码器供电 |
| ALM | 报警输出 | PLC 输入端子 | 驱动器故障时输出报警信号,触发 PLC 停机逻辑 |
(2) 核心参数设置
| 参数号 | 参数名称 | 设置值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Pn001 | 控制模式选择 | 0 | 0 = 位置控制(脉冲 + 方向) |
| Pn003 | 脉冲输入形式 | 0 | 0 = 脉冲 + 方向;1 = 正反向脉冲 |
| Pn004 | 电子齿轮比分子 | 按需计算 | 电子齿轮比 =(电机编码器分辨率 × 减速比)/ 机械导程 |
| Pn005 | 电子齿轮比分母 | 按需计算 | 例:电机编码器 2500 线,丝杆导程 5mm → 电子齿轮比 = 2500/5=500 脉冲 /mm |
| Pn100 | 位置环增益 | 20 | 增益越高,定位响应越快,过大会导致抖动 |
(3) 控制逻辑
PLC 通过高速输出端子发送脉冲数(对应位移)和方向信号,驱动器接收后控制电机旋转至目标位置;定位完成后,驱动器输出 INP(定位完成) 信号给 PLC,触发下一步动作。
2. 速度控制(模拟量模式)
(1) 硬件接线
| 驱动器端子 | 信号定义 | 外部连接对象 | 接线说明 |
|---|---|---|---|
| VREF+ / VREF- | 速度指令输入 | PLC 模拟量输出端子(0-10V) | 模拟量电压与电机转速成正比,如 10V 对应电机额定转速 |
| FOR / REV | 正反转控制 | PLC 数字量输出端子 | FOR=ON 正转,REV=ON 反转,两者不可同时为 ON |
| SON | 伺服使能 | PLC 数字量输出端子 | SON=ON 时,驱动器上电,电机励磁 |
(2) 核心参数设置
| 参数号 | 参数名称 | 设置值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Pn001 | 控制模式选择 | 1 | 1 = 速度控制(模拟量) |
| Pn200 | 速度指令增益 | 100% | 调整模拟量与转速的比例系数 |
| Pn201 | 速度环比例增益 | 30 | 优化速度稳定性,抑制转速波动 |
| Pn202 | 速度环积分时间 | 50ms | 消除速度稳态误差 |
三、 伺服驱动器调试步骤(通用流程)
上电前检查
确认电源电压匹配(L7N 系列单相 220V / 三相 380V);
接线无误,脉冲 / 方向信号极性正确,动力线与信号线分开布线。
参数初始化
驱动器上电,按面板按键进入参数模式,执行 参数恢复出厂设置(Pn998=1);
按控制模式需求,设置 Pn001(控制模式)等核心参数。
空载试运行
短接 SON 端子,驱动器使能;
手动给定低速指令(如位置模式下发送少量脉冲),观察电机是否平稳旋转,无异响、抖动。
带载调试
连接机械负载,逐步提高运行速度和定位精度;
调整位置环 / 速度环增益(Pn100/Pn201),兼顾响应速度与运行平稳性。
故障排查
若电机不转:检查 SON 使能信号、脉冲指令是否正常,驱动器有无报警代码;
若定位偏差大:重新计算电子齿轮比,检查机械间隙,优化增益参数。
四、 关键注意事项
抱闸控制:带抱闸的伺服电机,需在驱动器使能(SON)后再接通抱闸电源,避免电机堵转损坏。
急停回路:急停按钮需直接接入驱动器的 EMG 端子(硬件急停),优先级高于 PLC 控制,确保紧急情况下快速停机。
抗干扰措施:动力线与信号线间距≥20cm,编码器线使用屏蔽电缆,屏蔽层单端接地。
故障代码查询:驱动器报警时,记录报警代码(如 ALM01 = 过流、ALM02 = 过压),对照手册排查原因。
五、 总线控制拓展(EtherCAT 模式)
对于多轴联动场景,可采用 EtherCAT 总线控制:
驱动器需支持 EtherCAT 协议(如 LS L7N-EC 系列);
通过总线主站(如 PLC 的 EtherCAT 模块)连接多个伺服驱动器;
在 PLC 中通过总线指令(如
MC_MoveAbsolute)实现多轴同步控制,响应速度更快、接线更简洁。

