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BCS100BCS100 独立式电容调高器独立式电容调高器 用户手册用户手册 上海柏楚电子科技有限公司上海柏楚电子科技有限公司 Ver 3.20 BCS100 独立式电容调高器 2 感谢您选择本公司的产品！本手册对BCS100独立式电容调高器的使用做了详细的介绍，包括系统特性、操作、安装说明等。若用户还想了解与之配套使用并能提高其性能的 CypCut 激光切割软件的使用请参看软件的帮助文档。其它事项可直接咨询本公司。在使用本控制器及相关的设备之前，请您详细阅读本手册。这将有助于您更好地使用它。由于产品功能的不断更新，您所收到的产品在某些方面可能与本手册的陈述有所出入。在此谨表歉意。3 BCS100 独立式电容调高器 目录 第一章 产品介绍.5 1.1 简介.5 1.2 性能描述.5 第二章 操作说明.6 2.1 按键说明.6 2.2 系统功能层次图.6 2.3 主界面.7 2.3.1 主界面隐藏功能.8 2.4 标定界面.8 2.4.1 伺服标定.9 2.4.2 浮头标定.9 2.4.3 自动调整.11 2.5 参数界面.12 2.5.1 工艺参数.12 2.5.2 速度参数.13 2.5.3 复位参数.13 2.5.4 点动参数.14 2.5.5 机械参数.14 2.5.6 网络设置.16 2.5.7 报警设置.16 2.6 测试界面.17 2.7 高级设置界面.18 2.7.1 版本信息.18 2.7.2 加密与解密.19 2.7.3 报警信息.19 2.7.4 重新启动.19 2.7.5 系统设置.19 2.8 示波器.20 第三章 接线说明.21 3.1 配件介绍.21 3.2 安装尺寸.22 3.2.1 前置放大器.22 3.2.2 主控制器.23 3.3 接口说明.24 3.3.1 接口布局.24 3.3.2 电源接口说明.24 3.3.3 伺服驱动器接口说明和参数设置.24 3.3.4 输入输出接口说明.34 3.3.5 传感器接口说明.34 3.4 调试步骤.34 第四章 报警及异常分析.36 4.1 系统报警及可能原因.36 BCS100 独立式电容调高器 4 4.1.1 上/下限位有效.36 4.1.2 超出 Z 轴行程.36 4.1.3 上限位常有效.36 4.1.4 下限位常有效.36 4.1.5 伺服报警.36 4.1.6 编码器异常动.36 4.1.7 编码器无响应.37 4.1.8 位置偏差过大.37 4.1.9 电容变 0.37 4.1.10 本体电容变小.37 4.1.11 电容异常变大.38 4.1.12 跟随误差过大.38 4.1.13 使用时间已到.38 4.1.14 电池掉电锁定.38 4.1.15 点动靠近板面.38 4.2 常见问题分析.38 4.2.1 跟随运动时有明显的抖动和机械冲击.38 4.2.2 跟随运动时经常会碰撞板面.39 4.2.3 跟随的高度与实际设置的高度误差较大.39 4.2.4 上抬高度不正常.39 4.2.5 升级时提示“校验错误，ARM 升级失败”.39 4.2.6 浮头标定时，碰不到板面就上抬了.39 4.2.7 开机显示主板初始化失败.40 4.2.8 升级不成功或找不到 U 盘.40 5 BCS100 独立式电容调高器 第一章第一章 产品介绍产品介绍 1.1 简介 BCBCS100S100 独立式电容调高器独立式电容调高器（以下简称 BCS100）采用了闭环控制方法控制激光切割电容随动头，是一款高性能的电容调高装置。除与其他产品类似的控制方式以外，BCS100 还提供了独有的以太网通讯(TCP/IP 协议)接口，可配合我公司的 CypCut 激光切割软件轻易地实现高度自动跟踪、分段穿孔、渐进穿孔、寻边切割、蛙跳式上抬、切割头上抬高度任意设置、飞行光路补偿等功能。其响应速度也大大提高。在伺服控制方面由于 BCS100 采用了速度位置双闭环算法，运行速度和精度等性能均明显优于国内外同类产品。1.2 性能描述 采样率 1000 次每秒。静态测量精度 0.001 毫米。动态响应精度 0.05 毫米。高度随动控制范围 0-25 毫米。跟随速度上限取决于伺服电机转速上限与丝杆导程。10 毫米丝杆和 6000转/分伺服，最高跟随速度可达 1000 毫米/秒。信号传输线缆长度达 100 米时，信号不衰减，抗干扰能力强。支持网络通讯，U 盘在线升级。可与任意的切割头及喷嘴适配，电容参数自适应。支持碰板报警，跟随超出边缘报警。支持边缘检测及自动寻边。一键式标定过程，操作快速简单方便。支持蛙跳式上抬，分段穿孔，上抬高度任意设置。支持示波器功能，可实时检测电容及高度变化情况。新老产品性能比较如下表所示：性能指标性能指标 BCS V2.0BCS V2.0 BCS V3.0BCS V3.0 最大速度 400mm/s 999mm/s 最大加速度 0.4G 2G 电容突变抑制 5%10%最低继续刚性要求 5Hz 2Hz DA 分别率 12 位 16 位 DA 零漂 16mv 3mv DA 响应时间 5ms 0.01ms 定位精度 0.05mm 0.001mm BCS100 独立式电容调高器 6 第二章第二章 操作说明操作说明 2.1 按键说明 键盘类别键盘类别 功能用途功能用途 功能键 F1F2F3F4：根据界面提示的功能。数字键 小数点 退格键 123456789 .0：用于数字输入，主要用于输入参数。方向键 变速SHF：用于切换光标和点动浮头，“变速”键可切换点动速度。控制键 确定ENT取消ESC跟随快FAST跟随关SHUT跟随慢SLOW跟随开FOLLOW跟随高+0.1跟随低-0.1停止STOP回原点ORG：“跟随开关”手动开关跟随，关闭跟随时切割头会自动上抬至停靠高度。“跟随快慢”用于实时调整跟随运动整定的快慢级数。“跟随高低”用于实时调整跟随高度。“停止”立刻停止所有运动。“回原点”立刻执行回原点运动，并修正机械坐标。“确定”确认当前的操作。“取消”取消操作或返回。2.2 系统功能层次图 BCS100 的功能层次如下图所示：7 BCS100 独立式电容调高器 参数（2）速度参数（1）工艺参数（3）复位参数（6）网络设置标定测试高级主界面（3）自动调整（5）机械参数（4）点动参数（2）浮头标定（7）报警设置功能测试（2）报警信息（8）板外跟随（1）版本信息（3）重新启动（4）系统设置（1）伺服标定（5）配置文件 2.3 主界面 系统上电初始化完成后，自动进入【主界面】。如下图所示：当前状态设定的跟随高度动态误差当前Z轴坐标当前电容Z轴点动速度L:低速/H:高速跟随快慢等级Lv.130级设置菜单 BCS100 独立式电容调高器 8 主界面上的显示功能包括：当前状态当前状态:显示了当前随动系统的运动状态。运动状态有以下几种：A.停止：Z 轴处于静止状态。B.缓停中：运动状态中接收到停止指令后，会有一段很短的缓停过渡状态。完全停下来后状态变成“停止”C.空移中：加工中上抬是 Z 轴的空移运动。D.跟随中：穿孔、切割时，浮头处于跟随被切割板状态。E.复位中：回 Z 轴机械原点。F.点动中：手动点动 Z 轴。G.回停靠：关跟随，上抬到停靠位置的过程。随动增益等级随动增益等级 LvLv：随动增益等级从 130，默认 16 级。级数越大，随动的平均误差越小，跟随动作越快，同时遇到斜面爬坡能力也越强。但是如果增益太强，系统会产生自激振荡。该参数通过自动调整获取即可。设定的跟随高度：设定的跟随高度：主界面上按，能以 0.1mm 的步距调整实际的跟随高度。按，可以控制当前是否跟随。跟随关后，轴会自动上抬到停靠坐标（默认为 Z=0 的位置，按进入参数界面，也可以修改停靠坐标）另外，处于以太网控制的模式下，跟随高度由 CypCut 软件设置。动态误差：动态误差：在跟随状态下，该值反映的是随动运动时的实时误差。浮头与板面距离浮头与板面距离 H H在电容测量范围内（标定范围），浮头与板面的距离=“设定的跟随高度”+“动态误差”。超过测量范围时，“设定的跟随高度”+“动态误差”恒等于标定范围。当前当前 Z Z 轴坐标：轴坐标：回原点后，Z 轴建立机械坐标系。向下运动坐标增大。当前电容值当前电容值 C C：系统采样的原理是通过测量浮头和极板间的电容来得到距离。浮头距离板材越近时，电容值越大。当浮头碰版时，电容会变 0。Z Z 轴点动速度：轴点动速度：L 点动低速，H 点动高速。按按钮可以切换点动速度档位。按按钮执行点动。2.3.1 主界面隐藏功能主界面隐藏功能 按按键键 功能功能 查看随动参数（需要制造商密码才能修改参数）。随动实时误差示波器。电容实时监控示波器。电容标定曲线示波器。记录当前电容，用于观察电容的历史变化数据。开启板外入刀切割的跟随模式。把当前 Z 轴坐标设置为 0。2.4 标定界面 在主界面中，按键进入【标定界面】。如下图所示：9 BCS100 独立式电容调高器 初次使用 BCS100 时，必须先做伺服标定，再做浮头标定，最后再做自动调整。后续使用中，若由于温漂等原因导致电容发生变化时只需要做浮头标定即可,伺服标定和自动调整可不用做。2.4.1 伺服标定伺服标定 伺服标定的目的是消除伺服电机的零漂。按键进入【伺服标定】界面。如下图所示：由于伺服标定时，电机会小幅度来回震荡。因此需要先点动到行程中间，防因此需要先点动到行程中间，防止震荡时超出行程范围。止震荡时超出行程范围。然后按开始标定。系统自动标定完成后，返回上级界面。2.4.2 浮头标定浮头标定 浮头标定的目的是测量浮头与板材之间的电容与位置的对应关系。按进入【浮头标定】界面。如下图所示：按键可设置标定的各项参数。BCS100 独立式电容调高器 10 参数名称参数名称 含义含义 标定范围 标定时上抬的距离，并记录对应的数据，默认 25mm。跟踪对象 设定跟踪对象的材料。按保存参数，返回上级界面。标定前，先把浮头点动到靠近板面（与板面距离大约 15mm），并保持板面静止，不要振动。再按开始标定。标定过程是自动完成的，大约花费十几秒的时间，在标定过程中用户可按“停止”按钮强行结束标定。当标定完成后，有 2 项指标，每个指标均有“优”“良”“中”“差”四个等级。浮头标定过程简要的说分为以下几个步骤:(1).浮头缓慢向下运动检测碰板。(2).碰到板后，向上移动一段距离，检测传感器的稳定度。(3).浮头第二次缓慢向下运动检测碰板。(4).碰到板后，向上移动设定的标定距离，检测传感器的平滑度和特征曲线。若以上几个步骤部分没有执行完成，或标定过程异常终止，那么硬件或连接线可能出了问题。一个简单的检测硬件或连接是否正常的办法是：用金属物体缓慢接近喷嘴看电容是否会变化，若电容逐渐变大直至金属接触喷嘴后变为 0，则表示硬件和连线正常，满足可以标定的条件。标定结果的意义如下：稳定度稳定度:反映的是电容的静态特性。若标定出来该指标不理想，可能是极板振动，或外部干扰较强。平滑度平滑度:反映的是标定过程电容变化的动态特性。以上两项参数标定出来的指标至少需要为“中”，否则系统可能无法正常使用。而这两项指标比较理想的情况是“优”或“良”。有效有效值值:电容从距板 0.5mm 到无穷远处的变换值。反映的是喷嘴传感的测量范围。测量范围越大，跟踪的精度和稳定度越好。按保存设置后，会显示高度-电容曲线。正常的曲线应该是平滑的，如下所示：11 BCS100 独立式电容调高器 如果曲线不平滑，有起伏或毛刺，说明该结果不理想，需要重新标定。若反复标定后的结果仍不理想，就需要用户重新检查系统的硬件安装及连线等。另外，在主界面按也可以查看标定曲线。浮头标定时，若标定失败会出现各种报警，列举如下：标定报警名称标定报警名称 含义含义 碰板检测超时 标定时，向下碰板长时间没有检测到碰板。出现该报警时，首先，确认标定前浮头接近板面(一般在 5mm 以内)，其次，确认传感器连接及工作正常，切割头靠近金属时，电容应该会有显著变化。离开板检测超时 若标定时第一步，喷嘴没有碰到板面，直接往上抬，又显示离开板检测超时，那么，有可能系统认为喷嘴一直处于碰板状态。首先，确认传感器连接及工作正常。采样超时 已经走完但无法采集到足够的数据。请重新标定。一直为碰板状态 参见“离开板检测超时”报警。标定时电容变化异常 当浮头接近板面时，电容没有按照规律逐渐增大。请先将浮头点动到靠近板面 5mm 以内再开始标定。或参考“碰板检测超时”2.4.3 自动调整自动调整 按进入【自动调整】界面，如下图所示：自动调整前，需要保证:曾经做过伺服标定。曾经回过原点，Z 轴的机械坐标正确。曾经做过浮头标定，可以正常跟随。浮头正下方有板可以跟随。自动调整的过程就是跟随位置附近微调，自动优化内部的参数。优化完后，如下图所示：BCS100 独立式电容调高器 12 按保存参数。自动调整的几个参数含义如下:参数名称参数名称 含义含义 随动增益等级 随动增益等级从 130，默认 15 级。级数越大，下行的跟随动作越快。若增益过大，会引起跟随的抖动。此参数在自动调整后自动设定(主界面也可手动修改)。2.5 参数界面 在主界面中，按键进入【参数界面】。如下图所示：初次使用 BCS100 时，用户务必要正确设置以上参数。尤其是必须要将“机械参数”设置正确，否则系统将无法正常工作。2.5.1 工艺参数工艺参数 按进入【工艺参数】界面，第 1 页如下图所示：各参数的含义如下表所示：参数名称参数名称 含义含义 穿孔高度 设置穿孔运动时浮头与板材之间的间隔距离。回中坐标 在主界面按【】【】可以运动到该坐标。停靠坐标 设置加工完整个程序后浮头上抬的目标位置。Z 轴行程 设置 Z 轴的行程。在打开软限位的情况下，运行中超过该行程，立即停止,并产生报警“超出 Z 轴行程”13 BCS100 独立式电容调高器 当光标选中“回中坐标”、“停靠坐标”或“Z 轴行程”参数时，右边会多一个“F1指定”菜单。此时按F1，可以通过点动方式设定当前参数。按下页，继续设置工艺参数。第 2 页如下图：这些参数主要用于使用 I/O 方式控制的情况。用以太网控制时，这些参数不生效。各参数的含义如下表所示：参数名称参数名称 含义含义 IN1 跟随方式 输入口 1 有效时，采用的是直接跟随，还是穿孔-延时-跟随，还是渐进穿孔的方式。穿孔延时 穿孔时延时的时间。渐进速度 设置穿孔高度渐进跟随到切割高度的速度。当下降到穿孔位置时，输出口 4 会给出 200ms 的到位有效信号。当下降到切割高度时，输出口 1 会给出持续的到位有效信号。2.5.2 速度参数速度参数 按进入【速度参数】界面，如下图所示：参数含义如下表所示：参数名称参数名称 含义含义 空移速度 浮头下行和上抬运动的速度。推荐设置为伺服电机运行在额定转速附近的状态，以达到提高效率的目的，同时保证系统的运行平稳。空移加速度 设置浮头跟随和空移运动的加速度。跟踪上限 浮头跟随的最大速度，该值受空移加速度和喷嘴的类型影响。随着空移加速度的增大而增大。喷嘴的电容灵敏度越高其跟随的速度也越大。2.5.3 复位参数复位参数 按进入【复位参数】界面，如下图所示：BCS100 独立式电容调高器 14 参数含义如下表所示：参数名称参数名称 含义含义 上电是否复位 设置上电是否自动复位，调试完成后请将该选项设置为是。复位后回停靠 设置复位完后，是否回到设置的停靠位置。复位速度 设置回原点的快速运动速度。返回距离 设置碰到原点开关后，返回的距离。此位置为坐标 0 点。2.5.4 点动参数点动参数 按进入【点动参数】界面，如下图所示：参数含义如下表所示：参数名称参数名称 含义含义 手动低速 设置点动运动 L 档的速度。手动高速 设置点动运动 H 档的速度。软限保护 设置点动时是否启用软限位，若开启则不允许点动至负坐标或跟随高度以下，避免点动时碰撞限位或碰板。软限保护功能只在主界面生效。只有【测试】界面中的点动功能为开环控制的点动。当编码器信号异常时，并不会影响功能测试界面中的点动功能。2.5.5 机械参数机械参数 按进入【机械参数】界面，第 1 页如下图：15 BCS100 独立式电容调高器 按，第 2 页如下图：再按，第 3 页如下图：参数含义如下表所示：参数名称参数名称 含义含义 丝杆螺距 设置使用的传动机构每转的行程，如丝杆，则为丝杆螺距（导程）。理论上，使用的丝杆导程越大，Z 轴的运行速度越快，推荐使用 510 毫米导程的滚珠丝杆。转速上限 设置伺服电机允许的转速上限，根据电机及负载特性设置。一般不超过 4500 转/分。速度增益 设置每伏对应的实际转速。需与驱动器中设置的参数一致，推荐值为每伏对应 500 转/分。每转脉冲数 设置伺服电机每转编码器反馈的脉冲数。需与驱动器中的参数一致。伺服方向 设置伺服的旋转方向，默认为 0 编码器方向 设置编码器脉冲反馈的方向，默认为 0 伺服类型 0 代表松下 A5、三菱 J3、施耐德 Lexium23D、富士 A5 系列的伺服。1 代表安川-V 或台达 ASDA 系列的伺服。2 代表东元JSDEP 系列的伺服。不同的伺服，零速箝位的原理、输入输出信号的逻辑及系统控制参数均不同。限位输入逻辑 设置限位输入口(IN56)的逻辑(0:常开/1:常闭)。通用输入逻辑 设置通用输入口(IN14)的逻辑(0:常开/1:常闭)。BCS100 独立式电容调高器 16 IO 控制模式 若设置为 0,IN1 有效则开跟随，无效则关跟随。若设置为 1，IN1 无效后，需要把 IN3 设置为有效才上抬。（使用网络通讯方式时，该参数被忽略）2.5.6 网络设置网络设置 按进入【网络设置】界面，如下图所示：当使用我公司的 CypCut 激光切割软件时，通过网络可方便的实现上抬任意高度，蛙跳上抬，分段穿孔，飞行光路补偿等高级功能。具体参见 CypCut 软件的说明。不使用 CypCut 软件的用户请关闭网络功能，否则将导致开机过程较慢。网络连接时，推荐将 PC 和 BCS100 通过交叉线连接。PC 端的 IP 地址要与BCS100 设置在同一网段内（10.1.1.xxx，不能与 BCS100 重复）。网关也同样需要设置在该网段，且最后一个数字为 1，如 10.1.1.1。如下所示：注：1.当电脑同时使用其他网络设备时，如 IPG 光纤激光器（网络连接方式），每个网络连接必须设置为不同的网段。比如分别设置为:10.1.2.x，192.168.1.x。2.电脑的网卡重新设置 IP 以后，必须重新禁止-使能网卡。使得网卡的 IP设置生效。2.5.7 报警设置报警设置 按进入【报警设置】界面，如下图所示：17 BCS100 独立式电容调高器 参数名称参数名称 含义含义 跟随误差报警 BCS100 允许的最大跟随误差切割头跟随到位后，由于运动超出板材边界或板材剧烈抖动等原因导致跟随误差超过设置的报警值时，控制器会产生跟随误差过大报警。跟随误差延时 设置跟随误差报警的滤波时间。该值越大，允许产生跟踪误差的时间越长，滤除干扰的能力也越强。碰板报警延时 当碰板的持续时间达到该时间时，浮头会自动上抬保护，并输出报警信号。停止时仍报警 调高器在停止的状态下，浮头碰板或电容异常变大时是否报警并抬。此参数根据用户习惯来设置。设置为 1 会更安全。设置为 0 时，用胶带粘触喷嘴对激光焦点调中时比较方便。去膜切割时，也可防止飞溅的火花对喷嘴造成误报警。限位报警使能 设置为 1 时，上下限位报警功能开启。跟随中遇到上/下限位时，自动上抬，并给出报警信号。设置为 0 时，该功能关闭。本体电容变小范围 当前电容小于标定时最高处电容减去该值后，会触发报警。2.6 测试界面 在主界面中，按可进入【功能测试】界面，如下图所示：BCS100 独立式电容调高器 18 可在该界面测试按键，输入输出口状态及电机旋转方向是否正确。首次装机完成后，必须进入该界面进行开环点动以确定电机的旋转方向和编码器方向是否正确。如电机方向不正确，修改“机械参数中”的“伺服方向”参数。然后再进行开环点动以确定编码器信号方向是否正确，如提示编码器方向错误，则修改“机械参数”中的“编码器方向”参数。该界面中输入输出口的定义如下表所示：输入口输入口 定义定义 输出口输出口 定义定义 IN1 跟随至切割高度 OUT1 跟随到位信号 IN2 定位到回中坐标 OUT2 回停靠到位信号 IN3 上抬信号 OUT3 报警输出信号 IN4 停止信号 OUT4 穿孔到位信号 IN5 负限位 OUT5 清除伺服报警（伺服信号）IN6 正限位 OUT6 伺服使能（伺服信号）IN7 伺服报警（伺服信号）OUT7 零速箝位（伺服信号）2.7 高级设置界面 在主界面中，按可进入【高级设置】界面，如下图所示：2.7.1 版本信息版本信息 按进入【版本信息】界面，如下图所示：用户在该界面可查看:信息信息 含义含义 版本 BCS100 的程序版本号，如 V2955。(平面)表示用于平面切割场合。(三维)表示用于三维机械手切割场合。ID 号 BCS100 的全球唯一序列号，如 201111180100。到期 BCS100 可以使用到的日期。当前 BCS100 当前的内部日期。19 BCS100 独立式电容调高器 我们会定期发布 BCS100 的新版本程序。升级程序的过程如下：1、找一个 U 盘，格式化为 FAT/FAT32 格式。2、把升级文件拷贝到 U 盘根目录中，不要对文件重命名。(注:BCS100V2.0(老版本)控制器有 2 个文件，BCS.AFM 和 BCS.FFM。BCS100V3.0(新版本)只有 1 个文件(BCV3.AFM)3、把 U 盘插到 BCS100 背后的 USB 接口上。4、把 BCS100 重启。可以断电后等待 5s 再上电。也可以直接使用调高器自身的【重新启动】功能。5、升级时，界面上会显示进度条。升级完后，蜂鸣器会发出响声。并提示升级成功。6、移除 U 盘，在【版本信息】界面中，确认是否已升级为新的版本号。当 BCS100 服务时间到期，主界面会显示相关报警信息（注册时间到期）,关键功能将无法使用。用户可以按【F1】注册，进入注册界面，输入正确的注册码后方可恢复正常使用。2.7.2 加密与解密加密与解密 BCS100 拥有带日期的加解密功能，能连续设置加密时间段控制使用时间。此功能需要使用“小钥匙”工具才能实现 2.7.3 报警信息报警信息 按报警信息，进入【报警信息】界面，如下图所示：在此界面中，将以列表方式显示之前发生的报警事件。系统最多记录最近的20 次报警事件。按可以清空报警列表。具体的报警代表含义，可以参考第四章。2.7.4 重新启动重新启动 按重新启动，可以将 BCS100 控制器重启。此操作等效于将系统断电再上电。需要升级程序时，可将 U 盘先插到 BCS100 上，再使用重新启动功能，升级就会在启动时完成，以避免需将系统断电再上电的麻烦。2.7.5 系统设置系统设置 按系统设置，要求输入密码。密码是 61259023。进入【系统设置】界面。BCS100 独立式电容调高器 20 参数名称参数名称 含义含义 应用场合 0：平面切割应用。1：三维切割应用。语言 0：中文版。1:英文版。用户配置字 特殊行业定制功能 参数加密 0：不对参数加密。1：对参数加密。如要修改参数，需要输入密码。密码是：11111111 2.8 示波器 示波器功能是 BCS100 独具特色的功能之一。在主界面按，可进入【电容示波器】界面。该示波器的原理实际上是实时地显示 C 电容值。界面显示一段时间被测电容的最大值(MAX)、最小值(MIN)、最大最小值的差值(DIF)、平均值(AVE)。如下图所示:请在保持切割头和板材都静止的情况下地观察电容变化状况。DIF 值越大，说明干扰越大，或者电容测量的越不稳定。参照以下值判断系统的干扰大小：DIFDIF 值值 干扰大小干扰大小 010 无 1020 很小 2030 较小 3050 一般 50 以上 较大 21 BCS100 独立式电容调高器 第三章第三章 接线接线说明说明 3.1 配件介绍 电容调高控制系统由 BCS100 控制器，前置放大器，激光切割头，电缆等部分组成，如下图所示。配件名称配件名称 数量数量 标配型号标配型号 选配型号选配型号 主控制器 1 BCS100 前置放大器 1 BCL_AMP 射频线 1 SPC-140(140mm)SPC-180(180mm)信号线缆 1 HC-15(15m)HC-15(20m)伺服控制线 1 C15-2.52.5m)C15-1.5(1.5m),C15-4(4m)插头（针）1 DB15M 插头（孔）1 DB15F 说明书 1 BCS100 独立式电容调高器 22 3.2 安装尺寸 3.2.1 前置放大器前置放大器 前置放大器的外观和尺寸图如下图所示。放大器外观图 443936313.54 放大器安装图 23 BCS100 独立式电容调高器 3.2.2 主控制器主控制器 调高主控制器的尺寸图如下所示:BCSBCS100 100 V V3 3.0 0123F1确定ENT456789F2F3F4取消ESC跟随快FAST跟随关SHUT跟随慢SLOW跟随开FOLLOW跟随高+0.1跟随低-0.1停止STOP回原点ORGBCS100 电容随动控制器-HEIGHTHEIGHT CONTROLCONTROL变速SHF.01562364-4.5225145137348217左视图左视图俯视图俯视图正视图正视图 BCS100 独立式电容调高器 24 3.3 接口说明 3.3.1 接口布局接口布局 BCS100 接线端子详细接口布局如下图所示：24V 0V FG 伺服驱动器输入输出传感器USB电源网络背视图背视图15 14 13 12 11 10 98 7 6 5 4 3 2 19 10 11 12 13 14 151 2 3 4 5 6 7 8 3.3.2 电源接口说明电源接口说明 2424V V 0 0V V 接机壳接机壳FG FG 机器的外壳为被测电容的负极，为了确保测量电路的稳定工作，电源接口的“FG 脚”必须可靠连接机器外壳（即与机器外壳良好导通），前置放大器的外壳也必须与机器外壳良好导通。具体指标为直流阻抗恒小于 10 欧姆，否则实际跟随效果可能不佳。3.3.3 伺服驱动器接口说明和参数设置伺服驱动器接口说明和参数设置 8 7 6 5 4 3 2 115 14 13 12 11 10 9 25 BCS100 独立式电容调高器 1515 芯母头（孔）伺服控制接口芯母头（孔）伺服控制接口 引脚引脚 信号名信号名 引脚引脚 信号名信号名 1 黄 DA（-1010V 模拟量）9 黄黑 AGND（模拟地）2 蓝 0S（零速箝位）10 蓝黑 0V（电源地）3 黑 A+（编码器 A 相正）11 黑白 A-（编码器 A 相负）4 橙 B+（编码器 B 相正）12 橙黑 B-（编码器 B 相负）5 红 Z+（编码器 Z 相正）13 红黑 Z-（编码器 Z 相负）6 绿 SON（伺服使能）14 紫 ALM（报警信号）7 绿黑 CLR（报警清除）15 棕黑 0V（电源地）8 棕 24V（电源输出）+24V、0V：为伺服驱动器供 24VDC 电源。DA、AGND：模拟量信号，为驱动器提供速度信号。0S：零速箝位，用于抑制伺服的零漂。SON：输出伺服驱动使能信号。ALM：接收伺服驱动器报警信号。A+、A-、B+、B-、Z+、Z-：编码器三相，输入信号。连接驱动器时请注意以下事项：（1）请首先确定您选择的伺服驱动器支持速度模式。例如松下 A5 系列伺服必须选择全功能型的，不能使用脉冲型的。（2）BSC100 的输入输出口都是低电平有效的，所选择的伺服也应是低电平有效的。（3）确认所使用的伺服电机是否带刹车，如带刹车请严格按照伺服说明书中的接线方式接线并设置与刹车相关参数。（4）控制信号线的屏蔽层接伺服驱动器外壳，并保证伺服驱动器良好接地。BCS100 独立式电容调高器 26 松下伺服接线图松下伺服接线图 BCS100伺服驱动器接口松下MINAS-A伺服50P接口信号名 引脚信号名引脚DA 1AGND 9A+3A-11B+4B-12Z+5Z-1324V 8ALM 140V 15SON 6CLR 714 SPR/TRQR21 OA+22 OA-48 OB+23 OZ+49 OB-24 OZ-7 COM+41 COM-29 SRV-ON31 A-CLR36 ALM-37 ALM+屏蔽线0S 215 GND26 ZEROSPD0V 10 松下 A5 系列伺服参数设置 参数类型参数类型 推荐值推荐值 含义含义 Pr001 1 控制模式，必须设置为速度模式。Pr002 3 实时自动调整，推荐设置为垂直轴模式。Pr003 17 伺服刚性，推荐范围 1420 级。Pr302 500 输入速度指令增益。Pr315 1 打开零速箝位功能。27 BCS100 独立式电容调高器 安川伺服接线图安川伺服接线图 BCS100伺服驱动器接口安川系列伺服50P接口信号名 引脚信号名引脚DA 1AGND 9A+3A-11B+4B-12Z+5Z-1324V 8ALM 140V 15SON 6CLR 75 V-REF33 PAO 34 /PAO35 PBO19 PCO 36 /PBO20 /PCO 47 +24 VIN1 SG40 /S-ON44 /ALM-RST32 ALM-31 ALM+屏蔽线0S 26 SG41 /P-CON0V 10 安川-V 系列伺服参数设置 参数类型参数类型 推荐值推荐值 含义含义 Pn000 00A0 为带零位固定功能的速度控制。Pn00B 无 单相电源输入时改成 0100。Pn212 2500 每转编码器输出的脉冲数，对应 BCS100 的每转脉冲参数 10000 Pn300 6.00 对应调高器的速度增益 500r/v/min。Pn501 10000 零位固定值。Pn50A 8100 正传侧可驱动。Pn50B 6548 反转侧可驱动。BCS100 独立式电容调高器 28 台达伺服接线图台达伺服接线图 台达ASD-A伺服50P接口信号名引脚 42 V-REF 44 GND21 OA22 /OA25 OB50 OZ23 /OB24 /OZ 28 DO5+ALRM9 DI1 SON33 DI5 ARST27 DO5-45 COM-屏蔽线 11 COM+信号名 引脚DA 1AGND 9A+3A-11B+4B-12Z+5Z-1324V 8ALM 140V 15SON 6CLR 70S 20V 10BCS100伺服驱动器接口10 DI2 台达 ASD-A 系列伺服参数设置 参数类型参数类型 推荐值推荐值 含义含义 P1-01 0002 控制模式，必须设置为速度控制模式。P1-38 2000 将零速箝位值设为最大。P1-40 5000 对应调高器的速度增益 500 r/v/min。P2-10 101 DI1 设置为 SON 伺服使能，逻辑为常开。P2-11 105 DI2 设置为 CLAMP 零速箝位，逻辑为常开。P2-12 114 将速度命令设置为外部模拟量控制。P2-13 115 将速度命令设置为外部模拟量控制。P2-14 102 DI5 设置为 ARST 清除报警功能，逻辑为常开。P2-22 007 DO5 设置为 ALRM 伺服报警功能，逻辑为常闭。29 BCS100 独立式电容调高器 东元伺服接线图东元伺服接线图 东元JSDEP伺服控制信号端口信号名引脚 12 SIC 13 AG21 PA9 /PA22 PB23 PZ10 /PB13 /PZ 19 DO-29 DI-124 IG屏蔽线 17 DICOM信号名 引脚DA 1AGND 9A+3A-11B+4B-12Z+5Z-1324V 8ALM 140V 15SON 6CLR 70S 20V 10BCS100伺服驱动器接口15 DI-4 东元 JSDEP 伺服参数设置 参数类型参数类型 推荐值推荐值 含义含义 Cn001 1 控制模式，必须设置为速度控制模式。Cn002.2 1 自动增益。（注：这是 Cn002 的第 2 位的参数）Cn005 2500 每转编码器输出的脉冲数，对应 BCS100 的每转脉冲数 10000 Cn026 4 刚性，默认用 4 级即可。Sn216 4000 速度增益，对应 BCS100 的速度增益为 400 BCS100 独立式电容调高器 30 三菱伺服三菱伺服 MRMR-J30AJ30A 接线图接线图 BCS100伺服驱动器接口三菱J3伺服接口信号名 引脚信号名引脚DA 1AGND 9A+3A-11B+4B-12Z+5Z-1324V 8ALM 140V 15SON 6CLR 72 VC4 LA5 LAR6 LB8 LZ7 LBR9 LZR20 DICOM15 SON46 DOCOM48 ALM屏蔽线0S 228 LG17 ST10V 1042EMG19 RES MR-J30A其他引脚说明:引脚引脚 连接连接 ST2 无连接 SP1 无连接 SP2 无连接 SP3 无连接 EMG DOCOM 参数说明 参数类型参数类型 推荐值推荐值 含义含义 PA01 2 控制模式-速度模式 PA15 10000 每转编码器脉冲数 x4 PC12 5000 对应调高器的速度增益是 500r/v/min PC17 0 不使用 0 速度功能(通过 ST1 口实现零速钳位功能)31 BCS100 独立式电容调高器 施耐德伺服施耐德伺服 Lexium 23DLexium 23D 接线图接线图 BCS100伺服驱动器接口施耐德Lexium23D信号名 引脚信号名引脚DA 1AGND 9A+3A-11B+4B-12Z+5Z-1324V 8ALM 140V 15SON 6CLR 742 V-REF21 OA22 /OA25 OB50 OC23 /OB24 /OC11 COM+9 SON45 COM-28 DO5+屏蔽线0S 244 GND0V 1033 ARST27 DO5-34 DI3 施耐德 Lexium 23D 伺服参数设置 参数类型参数类型 推荐值推荐值 含义含义 P2-10 101 伺服的 IN1 改为 SON 功能 P2-11 0 不使用 IN2 P2-13P2-17 0 不使用 IN4IN8 P1-38 400 也就是 40.0RPM，设置零位比较值 P1-01 2 修改为速度模式 P1-40 5000 对应调高器上的速度增益 500r/v/min P1-46 2500 对应调高器上的每转脉冲数 10000 BCS100 独立式电容调高器 32 富士伺服富士伺服 ALPHA 5ALPHA 5 系列接线图系列接线图 信号名 引脚信号名引脚DA 1AGND 9A+3A-11B+4B-12Z+5Z-1324V 8ALM 14SON 6CLR 722 VREF 9 FFA 10 *FFA11 FFB23 FFZ 12 *FFB24 *FFZ 1 P24 2 CONT1 3 CONT214 COMOUT17 OUT30S 213 M50V 10BCS100伺服驱动器接口富士伺服A5系列26P接口屏蔽线 4 CONT3 富士 ALPHA 5 系列伺服参数 参数类型参数类型 推荐值推荐值 含义含义 PA-101 01 速度控制模式 PA-108 2500 编码器反馈脉冲 PA-115 17 刚性等级 PA-303 02 正转指令 PA-331 6.0 对应调高器上的速度增益 500r/v/min 33 BCS100 独立式电容调高器 三洋三洋 R R 系列驱动器接线图系列驱动器接线图 信号名 引脚信号名引脚DA 1AGND 9A+3A-11B+4B-12Z+5Z-1324V 8ALM 14SON 6CLR 721 V-REF3 A0+4 A0-5 B0+7 ZO+6 BO-8 ZO-50 CONT-COM 37 CONT115 CONT824 OUT-COM46 OUT80S 220 SG0V 10BCS100伺服驱动