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R 研控科技 ESS60-C 系列 总线型步进电机驱动器 用户手册 版本:V1.

0 深圳市研控自动化科技有限公司 www.yankong.com R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册 目录 前言.1

1 概述.2 1.1 产品介绍.2 1.2 特性

2 1.3 应用领域.2 1.4 产品命名规则.2

2 性能指标.3 2.1 电气特性.3 2.2 使用环境.3

3 安装.4 3.1 安装尺寸.4 3.2 安装方法.4

4 驱动器端口与接线

5 4.1 接线示意图

5 4.2 接口定义.6 4.2.1 状态指示灯

6 4.2.2 输入/输出端口.6 4.2.3 拨码开关.6 4.2.4 电源端口/通讯端口.6 4.3 输入/输出端口操作

7 4.4 拨码开关设定.8 4.5 CAN 通讯端口

9 5 电机规格及接线.10 5.1 技术规格.10

6 CANopen 协议

11 6.1 CANopen 协议概述.11 6.1.1 CAN 总线与 CANopen

11 6.1.2 CANopen 功能描述.11 6.2 驱动器控制协议 CiA 402.14 6.2.1 CiA402 状态机.14 6.2.2 控制字与状态字

15 6.2.3 工作模式.16 6.2.4 位置模式.17 6.2.5 速度模式.19 6.2.6 回原点模式

21 7 对象字典.25

8 报警排除.34 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册

9 版本修订历史

35 10 保修及售后服务.36 10.1 保修

36 10.2 售后服务.36 附录 1:快速编写运动控制功能块指南

37 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册 前言 感谢您使用本公司总线型步进电机驱动器. 在使用本产品前, 请务必仔细阅读本手册, 了解必要的安全信息、 注意事项以及操作方法等. 错误的操作可能引发极其严重的后果. 声明 本产品的设计和制造不具备保护人身安全免受机械系统威胁的能力, 请用户在机械系统设计 和制造过程中考虑安全防护措施,防止因不当的操作或产品异常造成事故. 由于产品的改进,手册内容可能变更,恕不另行通知. 用户对产品的任何改装我公司将不承担任何责任. 阅读时,请注意手册中的以下标示: 注意:提醒您注意文字中的要点. 小心:表示错误的操作可能导致人身伤害和设备损坏. 本用户手册所述内容仅适用于以下机型: 型号 电机长度 L(mm) ESS60-C1x

65 ESS60-C2x

86 1 07/07/2017 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册

1 概述 1.1 产品介绍 ESS60-C 系列总线型步进电机驱动器是在数字型步进驱动器传统数字闭环步进驱动器 基础上增加了总线通讯及单轴控制器功能.总线通讯采用 CAN 总线接口,协议上支持 CANopen 协议的 CiA301 及CiA402 子协议. 1.2 特性 ? 新一代

32 位DSP 技术,高性价比、平稳性佳、低噪声、低振动. ? 采用 CAN 总线通讯,支持 CANopen 协议的 CiA301 及CiA402 子协议,最多可 挂载

16 个设备. ? CAN 总线通讯波特率默认 500Kbps. ? 总线型驱动器可以实现远距离可靠控制,有效解决干扰环境下脉冲丢失的问题. ? 用户可以通过总线设置电流、细分及锁机电流大小;

控制电机启停及对电机运行 实时状态进行查询. ? 内置单轴控制器功能.用户可以通过总线设置起始速度、加速时间、减速时间、 最大速度及总脉冲数等参数实现梯形加减速位置控制功能,具有回原点等功能. ? 支持位置控制、速度控制和回原点等工作模式. ?

4 路光电隔离可编程输入接口,接收外部控制信号,实现驱动器使能、启停、急 停和限位等功能. ?

2 路光电隔离可编程输出接口,输出驱动器状态及控制信号. ? 设有

16 档等角度恒力矩细分,最高

40000 细分. ? 电流控制平滑、精准、电机发热小. ? 步进脉冲停止超过 200ms 时,电机电流减半. ? 低频小细分时具有极佳的平稳性. ? 电压范围:DC24-50V. ? 具有过压、欠压、过流等保护功能. 1.3 应用领域 主要应用于剥线机、打标机、切割机、绘图仪、医疗设备及自动化设备和仪器. 1.4 产品命名规则 ESS系列名称 法兰:60mm E S S

6 0 编码器线数: 1: 1000线, 2:2500线CCAN : 总线 C X X 机身长度: : , :

1 65mm

2 86mm -

2 07/07/2017 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册

2 性能指标 2.1 电气特性 参数 ESS60-C 系列 最小值 典型值 最大值 单位 连续输出电流 2.0 - 4.0 A 输入电源电压

24 36

50 Vdc 逻辑输入电流

10 10

50 mA 逻辑输入电压 -

24 24 V 脉冲频率

0 -

200 kHz 绝缘电阻

100 - - MΩ 2.2 使用环境 冷却方式 散热片冷却 使用环境 使用场合 尽量远离其他发热设备,避免粉尘、油雾、腐蚀性气 体、强振动场所、禁止有可燃气体和导电灰尘 温度 0℃~50℃ 湿度 40-90%RH(不结露) 震动 10~55Hz/0.15mm 保存温度 -20℃~+80℃

3 07/07/2017 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册

3 安装 3.1 安装尺寸 侧面 正面 型号 电机长度 L(mm) ESS60-C1x

65 ESS60-C2x

86 安装尺寸图(单位:mm) 3.2 安装方法 ESS60-C 系列总线型步进电机需要安装在一个平稳的底座上, 并且要冷空气循环流通, 有利于电机散热,如果安装不平稳运转时会造成内部零件振动,进而受损. 电机转动中心轴线要求对中,不能超过允许的误差范围. 驱动器的可靠工作温度通常在 50℃,电机工作温度为 80℃以内. 必要时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.

4 07/07/2017 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册

4 驱动器端口与接线 4.1 接线示意图 拨码开关 及指示 灯 电源端口 输入/输出端口 驱动器接线示意图 小心: ? 参与接线的人员必须具备专业能力. ? 禁止带电接线. ? 安装牢固后才可以进行接线工作. ? 不要将电源接反,输入电压不要超过 50V.

5 07/07/2017 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册 4.2 接口定义 4.2.1 状态指示灯 颜色 符号 名称 功能 绿色 PWR 电源指示 通电时,指示灯保持常亮;

红色 ALM 报警指示 过流时,指示灯按一次循环闪烁;

过压时,指示灯按两次循环闪烁;

欠压时,指示灯按三次循环闪烁;

超差时,指示灯按五次循环闪烁;

4.2.2 输入/输出端口 端口 引脚 符号 名称 功能

1 2

3 4

5 6

7 8

1 X0 单端输入口 输入端子,信号电源 24V 驱动, 支持 NPN 和PNP 两种接线方 式,端口功能支持软件修改

2 X1

3 X2

4 X3

5 XCOM 公共端 单端输入口公共端

6 Y0 单端输出口 输出端子, 支持 NPN 和PNP 两 种接线方式,端口功能支持软件 修改

7 Y1

8 YCOM 公共端 单端输出口公共端 4.2.3 拨码开关 端口 引脚 符号 名称 功能

1 2

3 4

5 1

2 3

4 5

1 SW1 拨码开关 SW1:120 终端电阻有效位

2 SW2 SW2-5:驱动器地址设置

3 SW3

4 SW4

5 SW5 4.2.4 电源端口/通讯端口 端口 引脚 符号 名称 功能

1 2

3 4

5 6

1 CANL 通讯口 CANL CANH 通讯线

2 CANH

3 CANL

4 CANH

5 GND 电源接口 DC:24V~50V

6 +DC

6 07/07/2017 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册 4.3 输入/输出端口操作 ? 端口硬件描述 ESS60-C 系列驱动器提供了

4 路光电隔离可编程输入接口, 兼容支持 NPN 接线和 PNP 接线.

4 路(X0-X3)可编程输入信号与外部控制接口通过光耦进行隔离,驱动器内部兼容共 阴共阳接法,如下图所示.为了保证驱动器内部光耦可靠导通,要求控制器端提供的驱动电 流至少 10mA.驱动器内部已串入光耦限流电阻,标准输入信号电压为 24V. X0-X3 输入的电平脉冲宽度需要大于 10ms,否则驱动器可能无法正常响应.X0-X3 时 序图如下图所示: 10ms or more X0-X3 X0-X3 时序图 驱动器每次上电后,X0-X3 默认为未指定状态,此时输入信号无效.用户可以通过总线 来配置 X0-X3 输入功能. ESS60-C 系列驱动器提供了

2 路光耦隔离输出端子,支持 NPN 接线和 PNP 接线两种 方式,可支持高电平与低电平有效的控制器. ? 信号接口接线图示意 XCOM X0 X1 Xn R0 R1 Rn VCC 控制器 驱动器 SIGN SIGN SIGN 输入信号接口接线图

7 07/07/2017 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册 Y0 Y1 Y2 Y3 YCOM 驱动器 输出信号电气示意图 4.4 拨码开关设定 ESS60-C 系列总线型步进电机驱动器采用

5 位拨码开关设定驱动器地址和终端电阻, 详细描述如下: 拨码开关组合图 ? 驱动器地址设置 用户采用 CAN 总线,最多可以同时控制

16 台ESS60-C 系列驱动器.驱动器通讯地址 设置采用

4 位拨码开关,地址设置范围为 0~15,其中地址

0 为系统预留,当驱动器地址设 置大于

15 时, 需要使用上位调试软件进行设置和保存, 并且 SW2~SW5 开关需全设为 OFF. 如下表所示: SW5 SW4 SW3 SW2 地址 OFF OFF OFF OFF 自定义 OFF OFF OFF ON

1 OFF OFF ON OFF

2 …… ON ON ON OFF

14 ON ON ON ON

15 8 07/07/2017 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册 ? 终端电阻设置 用户可以通过此位选择通讯末端是否并入

120 终端电阻,根据使用场合确定,一般情 况下只有主站端和最后一个从站需要接

120 欧姆的终端电阻.如下表所示: SW1

120 终端电阻选择位 OFF 无效 ON 有效 4.5 CAN 通讯端口 CAN 通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式,CAN 层的定义与开放系统互连模型 OSI 一致, 每一层与另一设备上相同的那一层通讯, 实际的通讯发生在每一设备上相邻的两 层,而设备只通过物理层的物理介质互连,CAN 的规范定义了模型的最下面两层数据链路 层和物理层.CAN 总线物理层没有严格规定,能够使用多种物理介质例如双绞线光纤等, 最常用的是双绞线信号,使用差分电压传送,两条信号线被称为 CAN_H 和CAN_L,静态 时均是 2.5V 左右,此时状态表示为逻辑 1,也可以叫做隐位,若CAN_H 比CAN_L 高表 示逻 0, 称为显位, 此时通常电压值为 CAN_H = 3.5V 和CAN_L= 1.5V, 竞争时显位优先. ESS60-C 系列驱动器提供了 4PIN 的通讯端口,引脚定义详见 4.2.3 电源端口/通讯端 口,分别为 CANH、CANL、CANH 和CANL.注意通讯电缆请采用屏蔽双绞线,并做好接 地处理,以保证通讯稳定.

9 07/07/2017 R www.yankong.com ESS60-C 系列 V1.0 用户手册

5 电机规格及接线 ESS60-C 系列步进电机驱动器各型号对应的电机规格,如下表所示: 型号 电机规格 ESS60-C1x YK60HB65-4224B-05 ESS60-C2x YK60HB86-4224B-05 5.1 技术规格 型号 单位 YK60HB65-4224B-05 YK60HB86-4224B-05 相数 ---

2 2 步矩角 ° 1.8 1.8 电机长度 mm

65 86 保持转矩 N.m 2.0 3.0 额定电流 A/phase 5.0 5.0 相电阻 Ω 0.39 0.43 相电感 mH 2.0 2.0 转子惯量 g.cm?

490 690 电机重量 kg 1.2 1.3 绝缘等级 --- B 级 操作温度 ℃ 0-55 注意: 电机安装时,严禁敲击电机后盖,以免损坏编码器.

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6 CANopen 协议 6.1 CANopen 协议概述 6.1.1 CAN 总线与 CANopen CAN 是Controller Area Network 的缩写,即控制器局域网络.最初是德国 BOSCH 公 司为汽车的监测与控制而设计的, 当今 CAN 的应用已不再局限于汽车行业, 而向过程工业、 机械工业、机器人、数控机床、医疗器械和传感器等领域发展. 相比其他总线 CAN 总线具有如下特点: ? 多主控制:在总线空闲时,所有的单元都可开始发送消息,多个单元同时开始发送 时,发送高优先级 ID 消息的单元可获得发送权. ? 通信速度:根据整个网络的规模,可设定适合的通信速度,CAN 总线支持高达 1Mbit/s 的通讯速度. ? 通讯校验:CAN 协议采用 CRC,并可提供相应的错误处理功能,保证数据通信的 可靠性. ? 错误检测,通知与恢复:所有的单元都可以检测错误,检测出错误的单元会立即同 时通知其他所有单元.同时,CAN 可以判断出错误的类型,当总线上发生持续数 据错误时,可将引起此故障的单元从总线上隔离出去. CAN 总线通信接口规定了 CAN 协议的物理层和数据链路层功能,但没有规定应用层, 本身并不完整,需要一个高层协议来定义 CAN 报文........