国产 SG100 脉冲伺服完整实操指南:硬件接线、三模式调试、CODESYS PLC 配套方案
2026/6/30 17:27:10 网站建设 项目流程

在小型自动化设备、包装机械、雕刻机、上下料工位中,脉冲型伺服凭借低成本、易上手、适配各类国产 PLC 的优势被广泛使用。本文基于 SG100 系列脉冲交流伺服原厂手册,完整梳理硬件规格、端子接线、三种控制模式(位置 / 速度 / 转矩)参数配置、报警故障排查,同时结合前文 Bronze100 CODESYS PLC、工业交换机组网给出成套落地方案,全文仅做工控技术实操分享,无营销导向,适合设备调试、电气选型工程师收藏查阅。

一、SG100 脉冲伺服整体产品介绍

1.1 产品定位

SG100-P-S 为单相 220V 经济型脉冲伺服驱动器,配套 SM100 系列伺服电机,支持脉冲指令控制、RS485 Modbus 通讯,兼容增量 / 17 位单圈 / 多圈磁编码器,覆盖 400W/750W/1KW 中小功率点位运动场景,无需复杂总线配置,直接搭配晶体管输出型 CODESYS PLC 即可实现精准定位。

1.2 驱动器型号命名规则

SG100 - P - S - 750 - M17S - XX

  1. SG100:经济伺服系列;
  2. P:脉冲指令型驱动器;
  3. S:单相 AC220V 供电;
  4. 功率:400/750/1000(对应 0.4/0.75/1kW);
  5. 编码器:M17S (17 位单圈磁编)、M17D (17 位多圈磁编)、O25 (2500 线光编);
  6. XX:客户定制规格。

1.3 伺服电机命名规则

SM100-80-5-1-01-048-30-M17S-X SM100 经济电机;80 机座;极对数;电压;功率;额定转矩 ×0.1;额定转速 ×100;编码器;X 带刹车 / N 无刹车。

1.4 核心硬件参数汇总

表格

项目技术指标
供电单相 AC220V -15%~+10% 50/60Hz
功率档位400W / 750W / 1KW
控制模式位置 / 速度 / 转矩三种可切换
脉冲输入差分 / 集电极开路两种;最大 200Kpps
脉冲形态脉冲 + 方向、CW/CCW、AB 正交、内部多段位置 4 种
编码器支持2500 线光编、17 位单 / 多圈磁编
通讯双 RJ45 RS485 接口,支持 Modbus RTU 组网
IO 端口6 路 DI 可编程、4 路 DO 可编程
制动内置制动电阻,支持外接大功率制动电阻
保护功能过压 / 欠压 / 过流 / 过载 / 超速 / 编码器故障 / IPM 模块保护
环境工作 0~40℃,存储 - 40~50℃,湿度≤80% 无凝露

二、硬件端子与标准接线实操

2.1 驱动器主电路端子(L1/L2、U/V/W、PE、B/B1/P)

  1. L1、L2:单相 220V 电源输入,严禁接入 380V;
  2. U/V/W:电机动力线,必须一一对应,相序接错会飞车;
  3. PE:驱动器 + 电机外壳共地,降低电磁干扰;
  4. B、B1:出厂短接使用内置制动电阻;断开短接,P-B 外接制动电阻(阻值≥25Ω)。 线缆规格:主回路 1.5~4mm² 屏蔽线,控制线≥0.14mm² 屏蔽双绞线。

2.2 CN1 控制端子(DB44,脉冲 + DI/DO)

  1. 脉冲信号 PULS+/PULS-、SIGN+/SIGN-:支持 NPN/PNP 集电极、差分两种接线,搭配 Bronze100-T 系列晶体管 PLC 直接脉冲输出;
  2. 6 路 DI 默认功能:DI1 伺服使能、DI2 报警复位、DI3/4 正负驱动禁止、DI5 偏差清零、DI6 急停;全部可通过 P1 组参数自定义;
  3. 4 路 DO 默认:伺服就绪、定位完成、抱闸输出、报警输出,驱动继电器需并联续流二极管。

2.3 CN2 编码器端子(6Pin)

5V、0V 给编码器供电,SD+/SD - 绝对值编码器通讯,屏蔽层两端接地,线缆最长 20m,超长需加粗电源线。

2.4 CN3/CN4 RS485 通讯口

双 RJ45 级联接口,485 A/B 信号,可多台伺服手拉手组网,上位 Bronze100 PLC RS485 直接对接,实现参数读写、速度转矩通讯给定。

2.5 布线抗干扰关键规范

  1. 动力线与控制线分开走线,间距≥30cm,禁止同线管;
  2. 脉冲指令线长度≤3m,编码器线≤20m;
  3. 控制柜加装电源滤波器,单点粗线接地(≥3.5mm² 编织铜线);
  4. 继电器、接触器线圈加装浪涌吸收器。

三、三种控制模式原理与参数调试步骤

3.1 位置控制模式(最常用,脉冲指令定位)

适用场景:雕刻机、点胶机、机械手、流水线定位工位,由 Bronze100 晶体管 PLC 输出脉冲控制位移速度。

核心设置参数
  1. P1-00=0 切换至位置模式;
  2. P1-02 脉冲形态:0 脉冲 + 方向(PLC 主流)、1AB 正交、2 双脉冲;
  3. 电子齿轮比 P1-06~P10:匹配机械减速比,消除定位小数误差;
  4. P2-02 位置比例增益、P2-24 平滑滤波,抑制抖动;
  5. 内部多段 Pr 模式:无需上位脉冲,8 组内置位置,DI 端子触发自动走定位。
调试流程

1 无负载 JOG 点动测试电机运转; 2 设置电子齿轮,匹配丝杆 / 齿轮减速; 3 低速发送脉冲,确认转向、定位完成信号; 4 逐步增大增益,优化响应,避免共振抖动。

3.2 速度控制模式

适用场景:恒速输送、绕线机,支持 DI 多段内部速度或 485 通讯给定转速。 关键参数:P1-00=1;P4-44~47 四段内部速度;P2-00 速度比例增益、加减速 P1-26/27。

3.3 转矩控制模式

适用场景:收放卷、张力设备,限制输出扭矩,搭配速度限幅防止飞车。 关键参数:P1-00=2;P4-09~11 多段内部转矩;配套速度上限参数保护机械。

四、配套 Bronze100 CODESYS PLC 成套运动方案

4.1 硬件搭配选型

  1. 单轴 / 双轴点位设备:Bronze100_T_AD_E(晶体管输出,3 路高速脉冲 100KHz)+ 单台 SG100 伺服;
  2. 3 轴多轴设备:PLC 搭配 DT32 扩展 IO,多路脉冲同步输出;
  3. 多伺服 485 组网:PLC SB485 信号板 + 多台 SG100 CN3/CN4 级联;
  4. 上位视觉 / 触摸屏:搭配 SG-SWITCH 千兆工业交换机,以太网 Modbus TCP 组网。

4.2 PLC 脉冲接线方案

Bronze100 晶体管输出为 NPN 型,伺服 CN1 脉冲 COM 接 24V,PULS-/SIGN - 接 PLC 脉冲输出点,差分模式可长线稳定传输。

4.3 程序开发流程

1 CODESYS 新建工程,导入 Bronze100 设备库; 2 配置高速脉冲轴参数,匹配伺服电子齿轮; 3 编写脉冲输出、回零、限位逻辑; 4 伺服 RS485 接入 PLC,通过 Modbus 读写伺服报警、实时转速。

五、伺服报警代码与现场排查手册

表格

报警代码故障原因处理方案
ALE01 超速脉冲频率过高、电子齿轮过大、编码器异常降低脉冲频率,修正齿轮,检查编码器线
ALE02 过压减速制动能量过高、电源电压偏高加大加减速时间,加装外置制动电阻
ALE03 欠压输入电源不足、瞬时掉电检测 220V 供电,减少频繁启停
ALE04 位置超差增益过低、负载卡死、扭矩不足提高位置增益,检查机械卡滞,增大扭矩限制
ALE09 编码器故障编码线断线、接触不良更换屏蔽编码器线缆,紧固接头
ALE11/12 过流 / IPM 故障UVW 短路、电机绝缘损坏、驱动器损坏断开电机空载测试,更换动力线或伺服
ALE32 持续过载长期超重负载、刹车未松开检查机械阻力,确认抱闸 DO 输出正常

通用排查步骤:断电等待 5 分钟再操作;先检查接线(UVW、编码器、接地);空载 JOG 判断驱动器本体是否正常;再带负载调参。

六、三类完整工业落地应用案例(PLC + 伺服 + 交换机整套)

案例 1:小型单机点胶设备(T_AD_E PLC+750W SG100+5 口工业交换机)

设备需求

X/Y 两轴点位点胶,搭载视觉相机、触摸屏,需要精准脉冲定位,车间温度波动大。

硬件配置
  1. 控制器:Bronze100_T_AD_E,两路脉冲输出驱动两台 SG100-750 伺服;
  2. 伺服:M17S 单圈磁编,位置模式脉冲 + 方向控制;
  3. 组网:SG-SWITCH_GE_5 千兆交换机,PLC、视觉、触摸屏以太网通讯;
落地优势

1 CODESYS 统一编程,运动逻辑 + 视觉数据采集同一工程; 2 伺服 17 位编码器定位精度高,电子齿轮精准适配丝杆; 3 工业交换机宽温防尘,车间粉尘环境无断流; 4 伺服 RS485 接 PLC,实时读取过载、报警信息上传上位。

案例 2:流水线多工位输送(多台 SG100 485 组网 + 8 口交换机)

需求

产线 6 个输送工位独立伺服调速,MES 采集各段速度、运行状态。

方案

1 每工位 SG100 伺服 RS485 手拉手组网,PLC SB485 总线统一读写速度参数; 2 8 口千兆交换机汇聚 PLC、MES 网关、产线摄像头; 3 伺服速度模式,PLC Modbus 下发四段切换转速; 价值:总线布线简洁,减少脉冲线缆,多伺服集中监控,故障统一上报。

案例 3 绕线机张力控制(转矩模式 SG100+R_AD_E AC220V PLC)

需求

线材收卷恒张力控制,转矩模式运行,搭配模拟量采集张力传感器。 硬件:SG100 转矩模式运行,Bronze100_R_AD_E 自带 AI 采集张力模拟量,PLC 运算后 485 下发转矩参数;配套 5 口交换机远程上云监控张力曲线。

七、选型与调试避坑总结

伺服选型要点

1 短距离点位、单双轴设备:脉冲 SG100 性价比优于总线伺服; 2 有绝对定位需求选 M17D 多圈编码器,无需每次上电回零; 3 频繁启停、大惯量负载,加装外置制动电阻; 4 刹车电机必须正确配置 DO 抱闸输出延时参数 P2-53/54。

PLC 配套适配

1 脉冲控制伺服必须选用 T 系列晶体管 Bronze100,R 继电器款无高速脉冲输出; 2 超过 2 台伺服 485 组网,总线末端伺服短接 120Ω 终端电阻; 3 高速计数 / 脉冲场景,PLC 数字输入滤波调小,避免脉冲丢失。

布线与调试禁忌

1 禁止伺服动力线、脉冲线同槽,必引发定位抖动; 2 更换电机后务必重新设置 P1-05 电机型号参数; 3 伺服断电 5 分钟内禁止触碰主回路端子,残余高压危险; 4 增益不可一次性大幅上调,容易电机剧烈抖动报过流故障。

需要专业的网站建设服务?

联系我们获取免费的网站建设咨询和方案报价,让我们帮助您实现业务目标

立即咨询