两套软件配合对比:PLC 侧(MPE720 / MotionWorks IEC)看【指令目标位置】;SigmaWin + 伺服侧看【伺服内部指令、电机实际反馈、跟随误差】
重点区分 3 个位置,定位不准就是对比这三个:
PLC 下发目标位置 DPOS(指令位置):运动程序给的目标
伺服内部接收指令位置(Ref):驱动器收到的位置指令
电机编码器实际位置 APOS / ActPos:电机真实反馈 差值 = 跟随误差(PERR),这是判断的核心
注意:EtherCAT 系统里,PLC 直接用 0x607A(目标)、0x6064(实际)算误差会带总线周期延迟;Sigma7 推荐读 0x60F4 伺服原生跟随误差,和 SigmaWin + 里面的值一致,不受总线延时干扰
一、MPE720(MP2300/MP2400/MP3000,老款 MP 控制器)监控
1、轴监视
在线 → 轴监视,选中轴,直接读出:
DPOS:指令坐标位置(PLC 运动指令目标)
APOS:电机反馈实际位置
PERR:跟随误差(DPOS - APOS)
速度、状态、到位信号 INP、伺服 ON、报警
静止到位后,DPOS 和 APOS 差值稳定在允许窗口内才算正常;停止后 PERR 还飘 = 闭环不稳
2、Real-Time Trace(轨迹追踪,动态波形,调试定位不准必用)
MPE720 的 Trace 可以抓 PLC 运动周期数据,新版 MPE720 支持伺服联动 Trace,同时抓取 PLC 和伺服内部波形,放到同一个 Motion Analyzer 画面对比(最多 4 轴), 推荐采样变量:
DPOS(PLC 目标位置)
APOS(电机反馈)
PERR(跟随误差)
速度指令、实际速度、扭矩指令
INP 到位信号、运动指令启动触发位 设置:
采样周期:和 MECHATROlink 周期对齐(0.5ms/1ms/2ms)
触发条件:运动启动信号上升沿(Trigger)
保存波形,看:启动、匀速、减速、停止全过程跟随误差,有没有过冲、震荡、换向跳变
3、MP 内部固定监控寄存器(IL 寄存器)
IL12:机械坐标目标 MPOS IL14:DPOS 指令位置 IL16:APOS 反馈位置 IL1A:PERR 跟随误差
二、SigmaWin+
这是直接读伺服内部,不受 PLC 扫描周期干扰,伺服控制周期(125us 级),是定位不准的基准
在线连接伺服 → 【运动监视】:实时数值
位置指令(指令脉冲)
编码器反馈位置
位置偏差
速度、扭矩、负载率
波形追踪(Trace)【重中之重】勾选:位置指令、实际位置、位置偏差、速度、扭矩 跑一次定位,录波形:
匀速段偏差稳定 = 正常;偏差持续变大 = 增益 / 前馈不对
换向瞬间偏差跳变 → 机械背隙
停止后来回震荡 → 增益太高、共振
半闭环:电机编码器反馈;全闭环可以同时监控外部光栅尺负载位置,对比电机和负载之间的偏差(A.d10 负载偏差报警就是这个)
三、MotionWorks IEC(安川 IEC 标准 PLC,EtherCAT)
轴结构体监控:
Axis.TargetPosition下发目标Axis.ActualPosition编码器反馈Axis.FollowingError跟随误差内置 Trace(Logic Analyzer):抓取轴结构体变量,记录运动曲线
EtherCAT 对象映射(Sigma7): 0x607A TargetPosition 目标 0x6064 ActualPosition 实际0x60F4 FollowingErrorActualValue 伺服原生跟随误差
四、标准对比流程
空载脱开联轴器测试
空载:PLC 目标 = 伺服指令 ≈ 电机反馈,跟随误差很小 → 问题在机械(背隙、丝杠、联轴器)
空载就偏差大、震荡 → 电气:伺服增益、前馈、通讯同步、单位换算
静态对比(到位停止后)
MPE720 看 DPOS / APOS;SigmaWin + 看伺服内部位置偏差
固定差值、比例偏差:电子齿轮、单位换算、一转行程填错
换向才偏:背隙补偿
动态波形对比(跑起来看)
MPE720 Trace:PLC 下发指令曲线
SigmaWin+ Trace:伺服收到指令 + 电机反馈曲线, 如果 PLC 发的指令平滑,伺服收到指令也平滑,但是电机反馈跟不上 → 伺服调参问题 ,如果 PLC 指令本身有台阶、抖动 → PLC 运动任务周期、插补、程序问题
全闭环额外对比:电机编码器位置 VS 光栅尺负载位置
五、常见坑
MECHATROlink:总线周期、PLC 运动任务周期必须一致;任务周期大于总线周期,跟随误差变大
单位不统一:PLC 里面用户单位(mm)和伺服脉冲单位没有统一换算,直接出现固定偏差
MPE720 Trace 和 SigmaWin+Trace 时间基准不一样:新版联动 Trace 才可以对齐看,分开录容易对不上时序
EtherCAT:不要用 Target-Actual 自己算误差做判断,会叠加总线延迟,容易误判,优先 0x60F4
绝对值编码器:上电 APOS 原点偏移,先确认原点标定、电池电压
六、快速区分对照表
表格
| 现象 | 对比结论 |
|---|---|
| DPOS 和伺服收到指令一致,APOS 跟不上 | 伺服环增益、前馈、负载惯量 |
| DPOS 本身就跳变 | PLC 运动任务、插补、程序逻辑 |
| 空载 DPOS≈APOS,带载停止偏差 | 机械间隙、背隙、负载回弹 |
| 走得越远误差线性放大 | 电子齿轮 / 一转行程参数错误 |
| 换向瞬间偏差突变 | 背隙 |
七、辅助:HMI 画面实时监控
在 Proface 直接映射: DPOS(目标)、APOS(实际)、PERR(跟随误差)三个数值,跑的时候肉眼实时看差值,不用一直抱电脑。

