外部模拟量电压（±10V 或 0~10V）实现安川伺服的转矩控制，是工业中张力控制、压力控制的常用方案，核心是模式参数配置 + 模拟量接线 + 转矩 / 转速限幅保护。以下是针对安川 Σ-Ⅴ/Σ-Ⅶ 系列的完整可执行步骤，包含参数、接线、调试和故障排查。
一、 核心前提与控制逻辑
信号对应关系安川伺服默认支持 ±10V 模拟量输入，对应 ±100% 电机额定转矩（可通过参数调整增益）。
0V → 0% 转矩（电机堵转）
+10V → +100% 额定转矩（正转）
-10V → -100% 额定转矩（反转）
关键保护转矩模式下电机转速由负载决定，空载极易 “飞车”，必须提前设置 转矩上限 和 转速上限。
二、 步骤 1：驱动器参数设置（核心）
通过驱动器面板或调试软件 SigmaWin+ 设置参数，修改后需断电重启生效。
| 参数号 | 参数名称 | 推荐设置值 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| Pn000 | 控制模式选择 | 02 | 02=外部模拟量转矩控制；00 = 位置，01 = 速度 |
| Pn100 | 转矩指令增益 | 100 | 100=10V 对应 100% 额定转矩；如需 5V 对应 100%，设为 200 |
| Pn101 | 转矩指令偏置 | 0 | 校准零漂：无指令时电机转矩为 0，需现场微调 |
| Pn20E | 正转转矩上限 | 50~100 | 限制最大正转转矩（% 额定转矩），防止过载 |
| Pn20F | 反转转矩上限 | 50~100 | 限制最大反转转矩 |
| Pn210 | 转速上限 | 1000~3000 | 单位 r/min，防止空载飞车，建议≤电机额定转速的 50% |
| Pn50A | 模拟量输入滤波时间 | 10~20 | 单位 ms，平滑转矩波动，张力控制建议 10ms |
| Pn50B | 模拟量输入类型 | 0 | 0=±10V；1=0~10V（需根据 PLC 模拟量模块输出选择） |
三、 步骤 2：硬件接线（Σ-Ⅴ/Σ-Ⅶ 通用）
模拟量信号抗干扰能力弱，必须用双绞屏蔽线，屏蔽层单端接地（驱动器侧）。
1. 核心接线端子（驱动器 CN1 接口）
| 驱动器端子号 | 信号名称 | 功能 | 接线对象 |
|---|---|---|---|
| CN1-41 | TORQ REF+ | 转矩指令正输入 | PLC 模拟量输出模块正端（如 FX3U-4DA 的 VOUT1） |
| CN1-42 | TORQ REF- | 转矩指令负输入 | PLC 模拟量输出模块负端 |
| CN1-17 | SG | 模拟量信号地 | PLC 模拟量模块的 GND（必须共地，否则信号漂移） |
| CN1-29 | SON | 伺服使能 | PLC 数字输出点（如 Y0），高电平有效 |
| CN1-30 | ALM-R | 报警复位 | PLC 数字输出点（如 Y1），故障时复位 |
| CN1-12 | LSP | 正限位 | 机械限位开关（常闭） |
| CN1-13 | LSN | 负限位 | 机械限位开关（常闭） |
2. 接线注意事项
模拟量线缆长度不超过 20 米，远离动力线（如电机电源线）至少 30cm。
SON 信号必须在模拟量指令输出前接通，否则无转矩输出。
限位开关建议接常闭点，断线时触发保护，防止超程。
四、 步骤 3：PLC 模拟量输出配置（以 FX3U-4DA 为例）
PLC 通过模拟量输出模块将数字量转换为 ±10V 电压，发送转矩指令。
模块参数设置
进入 GX Works2 → 参数 → 特殊模块 → FX3U-4DA。
设置输出范围为 ±10V，数据格式为 二进制补码。
PLC 程序示例（转矩指令控制）目标：输出 0~+10V 对应 0~100% 转矩，通过按钮调节转矩大小。
plaintext
LD M8000 OUT Y0 // Y0=SON，伺服使能 LD X0 // X0=转矩增加按钮（点动） MOV K2000 D0 // D0=2000 → 4DA输出+2V → 20%转矩 LD X1 // X1=转矩减小按钮（点动） MOV K5000 D0 // D0=5000 → 4DA输出+5V → 50%转矩 LD X2 // X2=转矩清零按钮 MOV K0 D0 // D0=0 → 4DA输出0V → 0%转矩 // 模拟量输出指令：将D0写入4DA模块通道1 LD M8000 TO K2 K0 K1 D0 K1
注：FX3U-4DA 的 ±10V 对应数字量范围为 -4000~+4000。
五、 步骤 4：现场调试流程
静态调试（电机空载，务必接转速上限）
接通 SON，PLC 输出 0V 指令，电机应无转矩、不转动。
逐步增加 PLC 输出电压（如 1V→2V），手转电机轴应感受到明显阻力，阻力随电压增大而增大。
动态调试（带负载）
接入实际负载，根据工艺需求调整 Pn100（转矩增益）和 Pn50A（滤波时间）。
监控驱动器面板的转矩百分比和转速，确认不超过设定上限。
零漂校准若 0V 指令时电机仍有转矩，微调 Pn101（转矩偏置）：
正转矩漂：Pn101 设为负数（如 - 2）
负转矩漂：Pn101 设为正数（如 + 3）
六、 常见故障与排查
无转矩输出
检查 SON 信号是否接通，驱动器是否报警（查看 ALM 代码）。
测量 CN1-41/42 间的电压是否正常，SG 是否共地。
确认 Pn000=02，且已断电重启。
转矩波动大
增大 Pn50A 滤波时间，或优化线缆屏蔽（远离变频器、接触器）。
检查机械传动链是否有间隙（如联轴器松动）。
电机飞车
立即停机，检查 Pn210 是否设置，且数值合理。
确认负载侧是否有足够阻尼（如制动器未松开），禁止空载长时间运行转矩模式。
转矩精度低
重新校准 Pn101 消除零漂。
检查 PLC 模拟量模块精度（是否需要定期校准）。
