工艺场景：先扭矩模式缓慢下压，监测到实际扭矩达到设定压合力（工件接触），立刻切换为位置模式锁死位置，保持压合高度；典型线性电缸压装工艺。 安川有 2 大类实现方案：①DI 硬件端子切换模式（脉冲型伺服，最常用）；②总线版本（MechatrolinkⅢ/EtherCAT，PLC 侧下发指令切换）。
一、核心原理与时序
伺服上电、回原点完成，伺服 ON
模式 =扭矩模式：给定固定扭矩指令，同时设置速度限制（非常关键！扭矩模式如果无速度限，负载轻时会飞车），电缸低速向下压
PLC 实时读取伺服实际扭矩监视值；当实际扭矩≥设定触发扭矩（接触工件），置位切换信号
驱动器收到切换信号 → 切为位置模式；同时把当前接触瞬间的位置作为目标位置，伺服进入位置闭环，锁死当前位置，保持压合高度
重点坑：切换瞬间不能丢位置！ 必须切换前锁存当前编码器位置，作为位置模式的目标指令，否则会跳位置、冲击工件
方案 A：脉冲型 Σ7 SGD7S，DI 端子切换模式（Pn000=□□2□ 混合模式，端子 MODE 切换）
1. 关键参数设置（Σ7）
Pn000：控制方式选择，设置为 0020（位置 / 扭矩切换模式，外部 DI 端子切换）
Pn50A、Pn50B：分配 DI 端子作为
/MODE模式切换信号DI 端子 OFF：扭矩控制模式
DI 端子 ON：位置控制模式
Pn400：扭矩输入增益（模拟量扭矩指令：默认 3V = 额定扭矩）
Pn402：扭矩模式速度限制（必须设置！ 限制扭矩模式下最大移动速度，防止飞车）
监视参数：Un00B = 实际输出扭矩（% 额定扭矩，PLC 可以通过模拟量 / 通讯读取）
Un000：当前电机位置（脉冲单位）
硬件接线：
模拟量 AI 给 CN1，作为扭矩指令（0~±10V）
分配 DI 端子：MODE 模式切换输入，PLC DO 驱动
脉冲 + 方向：CN1 脉冲指令（仅位置模式生效）
编码器位置监视可以用 CN1 的 PG 输出，或者通讯读取
2. PLC 逻辑时序
上电完成，伺服使能 ON，回原点完成标志 = ON
初始状态：MODE 端子 = OFF → 伺服进入扭矩模式，输出设定扭矩，Pn402 限制下压速度
PLC 持续读取伺服 Un00B 实际扭矩；
实际扭矩 ≥ 触发阈值（比如 30% 额定扭矩，代表接触工件）锁存当前位置 D_Pos = 伺服 Un000 实时位置
PLC 置位 MODE 端子 = ON，伺服切换进入位置模式
PLC 立即把刚才锁存的 D_Pos 作为目标脉冲，发送脉冲指令，伺服定位到该位置，保持不动
保压延时完成后，可发脉冲退回原点
安全联锁：扭矩模式下，硬限位 DI 有效直接伺服 OFF；扭矩超限保护。
方案 B：总线型 Σ7（Mechatrolink-Ⅲ / EtherCAT），通讯指令切换
总线方案不需要 DI 端子，PLC 通过总线直接下发控制模式字，同时实时读取扭矩、位置，时序同步性更好，无端子抖动问题。
伺服上电，回零完成，伺服使能
PLC 下发指令：控制模式 = 扭矩模式，下发扭矩指令、速度限幅
总线周期读取：Actual Torque、Actual Position
扭矩到达阈值 → 锁存当前位置
总线改写伺服控制模式为位置模式，下发锁存的位置作为目标位置，执行绝对定位
优势：模式切换、位置锁存、扭矩采样在同一个总线周期完成，切换冲击极小；适合高精度压装。
二、两种工艺变体
变体 1：扭矩寻位→切换位置锁止
适用：压合、贴合。碰到工件（扭矩上升）立刻锁住当前位置，保持压合高度。
变体 2：扭矩限制下的位置模式
很多工程师踩坑：频繁切换控制环容易出现冲击、振荡。 安川伺服位置模式下直接开启【外部扭矩限制】：
全程保持在位置模式，下发移动指令向目标位置移动
同时设定最大输出扭矩；一旦接触工件，负载阻力超过扭矩限幅，伺服停止前进，不会硬顶 ，优点：不用切换控制模式，没有模式切换带来的冲击，程序简单，稳定性更高
优先选用这个方案，只有特殊工艺（需要主动持续恒力进给）才用扭矩→位置模式切换。
三、调试重点与常见故障坑
扭矩模式必须设置速度限制 Pn402，不设会飞车！扭矩模式只控制出力，不控制速度，负载轻时电机持续加速。
模式切换瞬间必须锁存位置。如果不锁存，切位置模式后，伺服会以 0 偏差目标去追旧指令，发生跳变冲击，压坏工件。
模式切换存在微小延时（驱动器内部环切换），PLC 程序需要加防抖滤波，扭矩信号加采样平均，防止瞬时扭矩尖峰误触发切换。
控制环切换会带来扰动：建议切换前降低伺服增益，减小冲击；SigmaWin + 观测扭矩 / 位置波形，优化切换时序。
脉冲版本：切换到位置模式瞬间，脉冲指令要保持稳定，不能脉冲中断。
回零：绝对编码器上电无需回零；增量编码器每次上电必须回原点。
四、和台达电缸方案对比
台达：ASDA 伺服可以扭矩限幅位置模式，也支持模式切换；CANopen 总线 DS402 标准，扭矩 / 位置模式切换由对象字典 6060h 模式字切换。
安川 Σ7 脉冲机：靠 DI 硬件端子切换模式；总线版本通讯修改模式。
台达 DS402 总线方案通用性更强；安川脉冲机模式切换靠硬件 DI，响应快但需要分配 IO。
五、推荐现场调试步骤
先单独调试扭矩模式：给定扭矩，观察 Un00B 扭矩读数，验证 Pn402 速度限制有效，无飞车。
单独调试位置模式，确认定位正常。
离线模拟：手动模拟扭矩信号触发，测试切换逻辑，观测位置是否锁存，有无冲击。
空载试运行 → 带工件低速试 → 正式生产。
补充：PLC 程序逻辑伪代码
//扭矩模式下压
IF Auto_Start AND Home_Done AND NOT Torque_Reach THEN
Torque_Ref := 30; //30%额定扭矩
MODE_Switch := FALSE; //扭矩模式
END_IF;
//扭矩到达，锁存位置，切换位置模式
IF Actual_Torque >= Torque_Set AND NOT Torque_Reach THEN
Latch_Pos := Actual_Pos; //锁存当前位置
Torque_Reach := TRUE;
END_IF;
IF Torque_Reach THEN
MODE_Switch := TRUE; //切位置模式
ABS_Move(Target:=Latch_Pos); //定位到锁存位置
END_IF;