三菱电机自动化MR-J5系列伺服系统

三菱电机新一代通用型伺服驱动系统melservo-j5（简称mr-j5或j5），自发布之日就吸引了众多目光。日前喜讯传来,j5系列获得日本优良设计奖（good design award）!评委点评这样描述j5系列的优良基因：

melservo-j5系列具有高速度、高精度、开放性、易用性的特点，是全球首款支持cc-link ie tsn的新一代伺服驱动系统。

melservo-j5产品阵容

2019工博会上，三菱电机新一代伺服驱动系统melservo-j5正式在中国发布，基于创新和传承理念的整体驱动解决方案，将通过提高生产率助力帮助客户降低生产成本，提升经营效益。伺服系统控制器（tsn网络型运动控制模块rd78g、rd78gh，以及运动控制软件swm78）、伺服放大器（mr-j5-g、mr-j5-g-rj、mr-j5-a、mr-j5-a-rj）、伺服马达（旋转型伺服电机hk系列、直线伺服电机lm-aj系列）等产品都有哪些突破创新？又将怎样大限度地发挥设备、系统的性能？让我们一起开启探秘之旅吧。

一、伺服系统控制器

搭载多核处理器的运动模块，导入了cc-link ie tsn技术，帮助客户搭建更加灵活、高速度、更大规模的系统。

运动模块rd78g(h)
运动模块采用多核处理器，运算周期为31.25μs(gh系列)，实现高速运动控制。支持guojibiaozhun程序(plcopen motion fb)，可构建大256轴/模块的大规模系统。

运动控制软件swm78
仅需在可进行实时处理的ipc环境中安装运动控制软件，即可构建支持cc-link ie tsn的驱动控制系统。可进行定位、同步、凸轮、速度、转矩等运动控制。支持实时os(intime)，配备相当于plcopen® motion control fb的api库，可适用于各种设备。

灵活的系统配置
运动模块备有cc-link ie tsn主站的功能，不仅可以进行运动控制，还能作为网络主站使用，有效减少系统构建成本。

二、伺服放大器melservo-j5系列

作为近八年来第一个伺服新新产品，j5在研发之日就被寄予厚望，不仅导入各种先进科技，更是在设计上匠心独具，致力于为全球客户实现iiot布局，并降低客户的总体拥有成本（tco）。

更快、更精准
采用26bit高分辨率编码器，速度频率响应达3.5khz，小运算周期31.25us，实现高速、高精度的定位控制。采用开放性网络，可与cc-link ie tsn和通用接口兼容。多轴一体伺服放大器可通过一个模块驱动2-3台伺服电机，从而实现节省空间、节省接线和低成本。

调整功能升级
新增瞬间调谐。仅需伺服on，即可使用瞬间调谐自动抑制振动及过冲。常规运行前自动施加振动，并在0.3秒内调整完控制增益和机械共振抑制滤波器后进行常规运行。
一键式调整。仅开启一键式调整功能，即可根据机械特性进行调整来缩短整定时间。包括机械共振抑制滤波、先进振动抑制控制ii、鲁棒滤波的伺服增益调整自动完成。加强过冲抑制、振动抑制控制，可进一步提高设备性能。
指令陷波滤波器升级。通过振动抑制算法升级，可实现对振动频率1hz以上的振动进行抑制，即使是刚性较低的设备也能够抑制振动。
机械共振抑制滤波功能提升。适用频率范围扩展至10hz～8000hz，可使用的滤波器个数有5个，使设备的抗振性能得到了显著提升。

节能、节省空间、节省接线
通过直流共母线连接，可有效利用再生功率实现节能，并可削减塑壳断路器/电磁接触器的数量，从而节省空间和接线。简易共直流母线单元mr-cm可连接的伺服放大器总容量为3kw，多可连接6台伺服放大器。

 

全面的维护功能
预测性维护。通过maisart的ai技术，实现对滚柱丝杠、线性导轨状态监测外，新增对皮带和齿轮的状态监测。
预防性维护。通过对电机和部件的运行参数，推测标准寿命，通知更换时期。
事后分析维护。持续监视伺服放大器的状态，并记录报警发生前后一段时间的触发条件的状态变化，使用mr configurator2进行原因分析。

新增检测及诊断功能

01 断线检测

配备了检测伺服放大器的主电路电源缺相的输入缺相检测，与检测伺服电机电源缺相的输出缺相的功能。可与过载等报警相区分，缩短复位作业。

 

02 电机错误接线检测 mr-j5w2 mr-j5w3

检测出多轴一体型伺服放大器mr-j5w2-g/mrj5w3-g的a轴/b轴/c轴所连接的不同容量的伺服电机的错误接线，有助于保护伺服电机。从连接的伺服电机的编码器取得电机容量信息，确认电机电源电缆连接的电机容量是否相符，若不相符时则发出报警。

 

03 编码器通信诊断
可对伺服放大器内的编码器通信电路进行诊断。当编码器通信报警发生时，可用于区分编码器电缆断线等故障原因。

伺服设置软件 mr configurator2
新增软件复位功能，可在不关闭伺服放大器电源的状态下，更改开关设定或更改参数。

三、伺服电机

高性能电机凭借创新科技提升易用性，并且不断扩容，为产品应用提供更广阔的空间，也将激发出三菱电机整体驱动方案的无限潜力。

旋转型伺服电机hk系列
相较hg-kr系列 (支持mr-j4) 的5机型，hk-kt系列将产品线扩展到16机型，并新增7种400v级别机型。(合计23机型)小容量hk-kt系列扩充到2kw，中容量hk-st系列扩充至11kw。

①无电池juedui位置编码器
无需更换电池及管理电池库存，削减维护成本，削减多轴系统中的接线。即使拆解控制柜 (伺服放大器) 与机器 (旋转型伺服电机)，位置数据也不会丢失，因此搬运设备时的操作较简单。此外，运输时无需担心锂电池的海运、空运时的处理。

②1个连接器/直插锁定/单电缆
hk-kt系列采用了1个连接器，可通过单电缆连接电机电源电缆/编码器电缆/电磁制动器电缆。均无需通过紧固螺丝而采用直插锁定，改善接线作业。

hk-kt系列直插锁定单电缆连接示例

线性伺服电机lm系列
提供4种产品系列，可为丝网印刷机、扫描曝光机、设备间搬运、印刷机给纸设备、nc机床、液晶组装设备、半导体封装设备等行业提供定位要求高、传输要求高的高品质电机。

直驱电机tm系列

驱动系统容量选择软件 motorizer
只需设定机器的构造和运行模式，即可选择合适的伺服电机、伺服放大器、再生选件。可从多个候补的选择结果中选择合适的组合，也支持多轴系统。

 

面向未来的伺服驱动系统

三菱电机拥有丰富的产品线，能够满足客户的多种需求。并且，从控制器到编码器，三菱电机通过与合作伙伴联动，灵活支持客户的系统构建，为客户创造全新价值。

cc-link ie tsn通讯技术在2018年发布之后，由于技术的先进性、和广阔的应用前景受到业界的关注和支持。三菱电机将这一技术导入伺服控制产品，在保证实时性的同时，使得it系统和信息通讯可共享同一网络，也可将通过以太网通讯的不同设备整合到同一网络。对目前维护性功能实现，以及构建灵活、高效的iiot网络和智能化工厂提供了可靠的网络基础。

 

melsoft gx works3。针对需要gaoji工程技术的伺服系统编程工作，三菱电机可编程控制器工程软件“melsoft gx works3”以直观的操作性进行更舒适、更有效率的革新。从伺服放大器的容量选择到fb的编程、启动、维护，通过具有一贯性的工程技术构建舒适的设计环境。从伺服放大器的参数到可编程控制器cpu的数据，均可在一个工程项目中进行创建。

使用plcopen® motion control fb，可进行定位、同步、速度、转矩等复杂的运动控制。可使用语言有梯形图语言、fbd/ld语言、st语言，可根据规模、用途、功能选择语言。

扩充组合范围

01 变更伺服放大器提升大转矩
通过变更所组合的伺服放大器，可增大大转矩，有助于缩短节拍时间。

02 驱动小容量伺服电机
可驱动容量小于伺服放大器的伺服电机，削减伺服放大器的备件种类。

03 宽范围电机驱动
可以使用200v的伺服放大器，驱动400v级别的伺服电机hk-kt_4_w/hk-st_4_w。在满足与200v伺服放大器组合的转矩特性的情况下运行时，可减小伺服放大器的容量，有助于降低成本和削减安装空间。

 

扩展：good design award
作为世界四大dingji设计奖之一，该奖由日本工业设计组织（jidpo）管理运营，已被拓展为针对产品、建筑、软件、系统和服务等与人们息息相关的各种事物。今年已是第六十二届，致力于对获奖作品的设计力、使用性、创新性等进行综合评价，并授予获奖作品g-mark标志。

菱活机电（惠州）有限公司