ステッピングモータでサーボ制御、中空ロータリー・アクチュエータ ステッピングモータでサーボ制御 中空ロータリー・アクチュエータ

ST-Servo技術製品

テンション・トルク制御.comの製品情報は、クローズドループステッピングモータシステムのST-Servoシリーズになります。また、各種カスタマイズ対応を致します。

<ST-Servo シリーズ>   <2相ステッピングモータ用
   マイクロステップドライバ>
  <DCサーボドライバ>
   

クローズドループステッピングサーボシステム - ST-Servo SPL

ST-Servo SPL

超小型 クローズドループ制御ステッピングシステム 位置・速度・トルク・押し当て制御型ドライバ パルス列、,RS485 通信自動プログラム運転

モータ / ドライバ セット品

特徴

特徴1
ST-Servoのステッピングモータクローズド制御エンジンを搭載した超小型版。
特徴2
エンコーダ付きステッピングモータをクローズド制御することよりステッピングモータの欠点である脱調、乱調、共振、騒音から解放されます。
特徴3
負荷状態により最適に電流を制御しているためモータの発熱が低減されます。
特徴4
ACサーボドライバと同じように位置制御、速度制御、トルク制御、押し当て制御(位置、速度制御時)ができます。
特徴5
上記制御の中で2種類の制御を外部入力により瞬時に切り替えることができます。
特徴6
位置制御はステッピングモータのオープン制御と異なりエンコーダ分解能±1パルスの制御を行っているため停止精度が向上します。
高分解能エンコーダ:20角モータで6400ppr、25角モータで9600ppr、42角,56角モータで16000ppr(4逓倍固定)。
特徴7
位置制御に於いてデュアルモード(設定速度以下のときオープン制御への自動切り替え)機能を選択できるため減速時にハンチングを抑えることができショートピッチ送りでのタクトタイムを短くすることができます。
(但し外部指令パルスでの制御のみ有効)
特徴8
デュアルモードを選択することにより停止時にオープン制御によりホールディングトルクによりハンチングが無くモータを停止させることができます。
特徴9
オープン制御時は位置補正機能が働きエンコーダ分解能まで停止精度を高めることができます。
特徴10
指令はパルス列入力、RS485によるダイレクトコマンド入力又はI/Oによる自動プログラム運転が可能です。

型番の見方

セット型番   セット型番

ドライバとモータは必ず下表のセット型番で組み合わせてご使用ください。
ドライバとモータの型番が異なる組み合わせでご使用された場合、モータを破損する可能性があります。

セット型番 ドライバ型番 モータ型番 モータサイズ
SPL20S100A□□ SPL20X100A□□ STM20S100A □20 片軸
SPL25S100A□□ SPL25X100A□□ STM25S100A □25 片軸
SPL25W100A□□ STM25W100A □25 両軸
SPL28S100A□□ SPL28X100A□□ STM28S100A □28 片軸
SPL28W100A□□ STM28W100A □28 両軸
SPL42S100A□□ SPL42X100A□□ STM42S100A □42 片軸
SPL42W100A□□ STM42W100A □42 両軸
SPL42S101A□□ SPL42X101A□□ STM42S101A □42 片軸
SPL42W101A□□ STM42W101A □42 両軸
SPL56S100A□□ SPL56X100A□□ STM56S100A □56 片軸
SPL56W100A□□ STM56W100A □56 両軸

仕様

項目 内容 備考
入力電源電圧 DC24V±10% 定格2A、ピーク3Aの電源をご用意ください
駆動方式 MOSFET PWM  
制御領域 4象限  
PWM 周波数 20KHz  
制御方式 位置制御 指令パルスによる位置決め又は内部デジタル指令
速度制御 アナログ指令又は内部デジタル指令
トルク制御 アナログ指令又は内部デジタル指令
押し当て制御モード 位置制御、速度制御でのトルク制限制御
適応負荷イナーシャ ロータイナーシャの20倍以下  
位置制御
位置モード(3モード) 1) フルタイムクローズモード
(常にクローズ制御)
2) デュアルモード
(設定速度以下でオープン制御、設定速度以上でクローズド制御)
3) フルタイムオープンモード
(常にオープン制御)
注)内部コマンドで回転指令を与える場合でデュアルモードの切り換え速度はゼロでご使用ください。
更にフルタイムオープンモードは使用できません。
パルス列入力 1パルス、2パルス、2相パルス
3通りの選択可能
 
エンコーダ分解能 □20 モ ー タ:6400ppr
□25、28 モータ:9600ppr
□42、□56 モータ:16000ppr
 
位置精度 エンコーダ分解能の±1パルス  
指令最大周波数 880(Kpps) 注1
電子ギア A/B
A=1~10000
B=1~10000
ファームウエアバージョン Ver1.07以前はフルタイムクローズモードのみ設定可
Ver1.08 以降より全てのモードで設定可能
フィードフォワード 0~100(%)  
位置決め完了範囲 1~±1000  
フルカウント異常範囲 1~±2147483647  
回転方向 パルス入力時の回転方向設定  

注1)値はドライバとしての最大応答周波数でご使用時の最大周波数はモータとの組み合わせによります。

速度制御
速度制御比 350:1 以上  
速度指令 ・外部 0~±5V 又は 0~±10V
・内部デジタル値(pps)
注2
回転方向 ・デジタル入力(ROT_DIR)
・内部パラメータ
注2、注3
起動/停止 ・デジタル入力(START)
・内部パラメータ
注2
加減速機能 n × MAXrpm × 1ms
内部パラメータ n:0~10
n=0の時は加減速なし

注2)外部と内部の選択はパラメータで設定します。
注3)速度指令がアナログ指令の場合は本入力により回転方向を切り替えることができます。
   Vref+がVref-に対しプラスのとき回転方向がOFF(又は’0’)でモータはCWに回転し、回転方向がON(又は’1’)で
   モータはCCWに回転します。

位置・速度制御共通
最大トルク可変範囲 0~10000(×0.1%) 100.0%でモータの定格トルクの1.5倍
ループエラー検出時間 500~10000(ms) 速度ループ異常(モータが指令に追従できていないことが原因)
トルク制御
トルク可変範囲 350:1 以上  
トルク指令 ・外部 0~±5V 又は 0~±10V
・内部デジタル値(%)
注4
速度制限 ・デジタル値(rpm) 内部パラメータ
指令回転方向 ・デジタル入力(ROT_DIR)
・内部パラメータ
注4、注5
起動/停止 ・デジタル入力(START)
・内部パラメータ
注4

注4)外部と内部の選択はパラメータで設定します。
注5)トルク指令がアナログ指令の場合は本入力により回転方向を切り替えることができます。
   Vref+がVref-に対しプラスのとき回転方向がOFF(又は’0’)でモータはCWに回転し、回転方向がON(又は’1’)で
   モータはCCWに回転します。

押し当て制御
制御形態 ・位置制御による押し当て
・速度制御による押し当て
 
押し当てトルク制限値 ・外部 0~±5V 又は 0~±10V
・内部デジタル値(%)
外部指令置は絶対値で処理されます
デジタル制限値可変範囲 0~1000(×0.1%) 100.0%でモータの定格トルク
共通
サーボオン 駆動可能入力 出荷時は入力OFFでサーボオン
アラーム出力 異常時出力 出荷時はアラーム時出力ON
入出力及び表示機能
デジタル入力信号(非絶縁) 入力点数7点アサイン及び入力論理が変更可能
1)サーボオン  
2)/アラームリセット  
3)/スタート 起動/停止用
4)/P制御 比例制御
5)制御モード切換え 0.位置制御 ⇔ /速度制御
1.位置制御 ⇔ /トルク制御
2.位置制御 ⇔ /押し当て制御(位置)
3.位置制御 ⇔ /押し当て制御(速度)
4.速度制御 ⇔ /トルク制御
5.速度制御 ⇔ /押し当て制御(速度)
各モードはパラメータで選択
6)方向 速度/トルク制御時の回方向入力
“H”で CW 回転、”L”でCCW回転
7)/偏差カウンタクリア  
8)予備入力1点  
アナログ入力(非絶縁) 速度指令/トルク指令/押し当てトルク制限値入力 0~±5V 又は 0~±10V
デジタル出力信号(非絶縁) 出力点数3点アサイン及び出力論理は変更可能
1)/インポジション インポジション(位置制御時)
2)/ZSP ゼロ速度(速度制御時)
モータ停止時に出力
3)アラーム アラーム(論理は変更可能)
4)/トルクリミット トルク制限中(トルク制御又は押し当て制御時)
5)/VCMP 速度到達(速度制御時)
回転数が指令値の95%以上に達したことを示す
LED 表示機能 POW(緑色) 電源が投入され初期化が終わったことを示すパラメータの変更により電源再投入を要求するときは点滅します
ALM(赤色) ドライバが異常であることを示す
アラーム内容は点滅回数で判別
アナログモニタ出力 モータ速度、指令速度、指令トルク、モータトルク、位置偏差 アナログ出力
0Vを基準とする
RS485 ノード数:254
半二重、調歩同期式
ボーレート:9600、19200、38400、57600、115200
データサイズ:7bit、8bit
パリティ:無し、偶数、奇数
ストップビット:1bit
SW1-1がONの設定で本製品の電源を投入されたとき、通信設定のみ下記の初期状態で起動します。
ボーレート:38400
データ長:8bit
パリティ:無し
ストップビット:1bit
プロトコル:MODBUS ASCII
アドレスID:0
設定機能 ・基板内トリマーで設定
 速度ループゲイン調整

・RS485 ポートより設定
1.位置ループゲイン
2.速度ループベース比例ゲイン
3.速度ループ積分時定数
4.速度フィードバックゲイン
5.微分補償ゲイン
6.フィードフォアード(%)
7.P制御時の比例ゲイン
8.その他の各パラメータ

アラームの種類 ループエラー、フルカウント、過速度、過電圧、ゲイン調整不良、EEPROMエラー、位置補正異常  
外形 W76×D55.5×H22.5  
重量 58g コネクタソケットは含まず
動作温度・湿度 0~50℃、85%RH以下 結露なきこと
保存温度度 -20~85℃、85%以下 結露なきこと
雰囲気 腐食性ガスのないこと  

回転速度 ― トルクカーブ

型式:STM25S(W)100A,STM28S(W)100A
STM25S(W)100A,STM28S(W)100A
型式:STM42S(W)100A
STM42S(W)100A
型式:STM42S(W)101A
STM42S(W)101A
型式:STM56S(W)100A
STM56S(W)100A

ー ー ー ー ー 連続定格トルク

注)連続定格トルクを超えるトルクは瞬時トルクとなります。
  尚、トルク制御及び押し当て制御時の最大トルクは連続定格トルクとなります。

外形図

SPL
外形図

外形図 - モータ

□25   型式:STM25S(W)100A,STM28S(W)100A
外形図 - モータ
□28    
外形図 - モータ
モータ型式 ローターイナーシャ 質量
STM25S(W)100A 4gcm2 REF. 120g REF.
STM28S(W)101A 4gcm2 REF. 120g REF.
□42   型式:STM42S(W)100A,STM42S(W)101A
外形図 - モータ
モータ型式 L ローターイナーシャ 質量
STM42S(W)100A 48 50gcm2 REF 270g REF.
STM42S(W)101A 58 75gcm2 REF 370g REF.
□56   型式:STM56S(W)100A
外形図 - モータ
モータ型式 ローターイナーシャ 質量
STM56S(W)100A 180gcm2 REF. 620g REF.

インターフェイス

<CNPS(電源用)>

No. 信号名 内容 備考
1 +24V 主電源プラス +24V±10%、定格 2A,ピーク 3A
2 0V 主電源0V  

注1)コネクタCNPSの近くにジャンパポストが立っいるためソケットを挿入の際は怪我をしないよう十分注意して下さい。
注2)ピーク電流による電圧降下を考慮してドライバ入力部で規定電圧になるように線径及び長さの線材を選択して下さい。
注3)本ドライバは突入電流抑制回路を内蔵しておりません。突入電流はご使用される電源の特性や配線インピーダンスに
   依存しますので実機で確認して下さい。その際の突入電流が10ms以上10Aを超えないように対策して下さい。

<CNIF(インターフェース用)>

No. 信号名 内容 I/O 備考
1 IN1 デジタル入力1 IN 出荷時はサーボ
2 IN2 デジタル入力2 IN 出荷時は起動/停止(速度、トルク制御時用)
3 IN3 デジタル入力3 IN 出荷は回転方向(CW/CCW)
(速度、トルク制御時用)
4 IN4 デジタル入力4 IN 出荷時はアラームリセット
5 IN5 デジタル入力5 IN 出荷時はモード切り換え
6 IN6/P1 デジタル入力6 IN 指令パルスP1入力を兼ねる
7 IN7/P2 デジタル入力7 IN 指令パルスP2入力を兼ねる
8 OUT1 デジタル出力1 OUT 出荷時はインポジション(位置制御時)
ゼロ速度(速度制御時)
9 OUT2 デジタル出力2 OUT 出荷時はアラーム
10 OUT3 デジタル出力3 OUT 出荷時はトルクリミット
11 GND 入出力のシグナルグランド  
12 +5V アナログ指令用電源 OUT 最大 10mA
13 Vref+ アナログ指令プラス側 IN 入力インピーダンス 100kΩ
14 Vref- アナログ指令マイナス側 IN
15 AMON アナログモニタ出力 OUT  
16 AGND モニタ用 GND  

注意)本デジタル入出力は非絶縁となっております。
   ケーブル長が1mを超える場合は上位側でフォトカプラによる絶縁処理を行って下さい。

<CNM(モータ用)>

No. 信号名 内容  
1 A+ エンコーダA相+ 注1
2 A- エンコーダA相-  
3 B+ エンコーダB相+  
4 B- エンコーダB相- 注1
5 +5V エンコーダ用電源+5V  
6 GND エンコーダ用電源GND  
7 FG シールド 注2
8 A モータ A相  
9 /A モータ/A相  
10 B モータ B相  
11 /B モータ/B相  

注1)オープンコレクタタイプのエンコーダはここに接続してください。
注2)本ドライバの付属ケーブルはシールド処理を行っておりません。
   1mを超えるケーブルをご使用される場合は必ずシールド付きケーブルを使用してください。

<CN485A,B(RS485用)>

No. 信号名 I/O 内容
1 Sig-A IN/OUT 信号線A
2 Sig-B IN/OUT 信号線B
3 SG シグナルグランド

注意)ケーブル長が50cmを超える場合はSig-AとSig-Bを撚り線にする又は3芯シールドケーブルを使用して下さい。

<適合ハウジングコネクタとコンタクトの型式>

記号 用 途 型式 適用線材 メーカー
CNPS 電源用 ハウジング:PAP-02V-S AWG#26~22 日本圧着端子製造
コンタクト:BPHD-001T-P0.5
CNIF インターフェース用 ハウジング:PAP-16V-S AWG#26~22 日本圧着端子製造
コンタクト:BPHD-001T-P0.5
CN485 RS485 用 ハウジング:PAP-03V-S AWG#26~22 日本圧着端子製造
コンタクト:BPHD-001T-P0.5
CNM モータエンコーダ用 ハウジング:PAP-11V-S AWG#26~22 日本圧着端子製造
コンタクト:BPHD-001T-P0.5
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