安川伺服（以Σ-Ⅴ、Σ-Ⅶ 系列为例）的转矩控制模式，核心是通过外部模拟量或内部寄存器设定转矩指令，让伺服电机输出恒定转矩，常用于张力控制、压力控制、拧紧控制等场景。以下是控制模式选择、参数设置、接线方法、控制逻辑及常见问题排查。
一、 转矩控制的核心原理
转矩控制模式下，伺服驱动器接收转矩指令信号（模拟量电压 / 电流或数字指令），通过控制电机电流环，使电机输出与指令成正比的转矩，电机转速由负载决定（空载时可能出现 “飞车”，需做好限幅保护）。
转矩指令范围：通常为 -100%~+100% 电机额定转矩。
核心保护：需设置转矩上限和转速上限，防止过载或超速。
二、 控制模式选择（参数设置）
安川伺服通过参数 Pn000 选择控制模式，转矩控制对应参数值如下：
| 控制模式 | Pn000 参数值 | 指令输入方式 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 转矩控制（模拟量指令） | 02 | 外部模拟量电压（±10V） | 张力控制、手动调节转矩 |
| 转矩控制（Pr 指令） | 03 | 内部寄存器设定（Pr 模式） | 上位机（PLC）数字指令控制 |
参数设置步骤（通过驱动器面板或调试软件 SigmaWin+）：
进入参数设置界面，将 Pn000 改为对应值（如 02 = 模拟量转矩控制）。
断电重启驱动器，使参数生效。
三、 硬件接线（以模拟量转矩控制为例）
1. 核心接线端子（Σ-Ⅴ 系列）
| 驱动器端子 | 信号名称 | 功能 | 接线说明 |
|---|---|---|---|
| CN1-41 | TORQ REF+ | 转矩指令正输入 | 接 PLC 模拟量输出正端（如 0~10V 或 ±10V） |
| CN1-42 | TORQ REF- | 转矩指令负输入 | 接 PLC 模拟量输出负端，与驱动器 GND 共地 |
| CN1-17 | SG | 模拟量地 | 与 PLC 模拟量地短接，减少干扰 |
| CN1-29 | SON | 伺服使能 | 接 PLC 继电器输出，高电平有效 |
| CN1-30 | ALM-R | 报警复位 | 可选，接 PLC 输出，故障时复位 |
| CN1-12/13 | LSP/LSN | 正 / 负限位 | 接机械限位开关，防止超程 |
2. 关键接线注意事项
模拟量线缆需用双绞屏蔽线，屏蔽层单端接地（驱动器侧），长度不超过 20 米。
转矩指令信号需与驱动器模拟量输入范围匹配（如 ±10V 对应 ±100% 额定转矩）。
必须接入伺服使能（SON）信号，否则电机无输出。
四、 核心参数配置（转矩控制专用）
除模式选择参数外，需配置以下关键参数，确保控制精度和安全性：
| 参数号 | 参数名称 | 设置值 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| Pn100 | 转矩指令增益 | 100 | 调整转矩指令灵敏度，100=10V 对应 100% 额定转矩 |
| Pn101 | 转矩指令偏置 | 0 | 校准零转矩指令，消除零漂 |
| Pn20E | 转矩上限（正转） | 50~100 | 限制最大正转转矩（% 额定转矩），防止过载 |
| Pn20F | 转矩上限（反转） | 50~100 | 限制最大反转转矩 |
| Pn210 | 转速上限 | 1000~3000 | 限制电机最高转速（r/min），防止飞车 |
| Pn50A | 模拟量输入滤波时间 | 10~20 | 平滑转矩指令波动，单位 ms，张力控制建议 10ms |
五、 控制逻辑与 PLC 配合示例
场景：模拟量转矩控制（PLC 输出 ±10V 指令，控制收卷张力）
PLC 侧操作
模拟量模块（如三菱 FX3U-4DA）输出电压信号到驱动器 TORQ REF+/-。
输出 SON 信号 使能伺服，根据张力传感器反馈调整输出电压（闭环张力控制）。
实时监控驱动器 ALM 报警信号，故障时立即断开 SON。
驱动器侧状态
电机输出转矩 = 模拟量电压 × Pn100 / 10V （% 额定转矩）。
转速由收卷辊直径和生产线速度决定，不超过 Pn210 设定的上限。
梯形图核心逻辑（FX3U）
plaintext
LD M8000 OUT Y0 // Y0=SON，伺服使能 LD X0 // X0=张力增大按钮 MOV K5000 D0 // D0=5000→DA模块输出5V→50%额定转矩 LD X1 // X1=张力减小按钮 MOV K3000 D0 // D0=3000→DA模块输出3V→30%额定转矩 // DA模块输出指令 LD M8000 TO K2 K0 K1 D0 K1 // 将D0值写入DA模块，输出对应电压
六、 数字转矩控制（Pr 模式）
若无需模拟量，可通过Pr 模式由上位机（PLC）发送数字转矩指令，步骤如下：
设置 Pn000=03（Pr 转矩控制模式）。
通过 通讯指令（如 Modbus、MECHATROlink）写入转矩指令到驱动器寄存器（如参数 Pn1000）。
优点：抗干扰能力强，控制精度高，适合多轴联动或远程控制场景。
七、 常见问题与排查
无转矩输出
检查 SON 信号 是否有效，驱动器是否处于报警状态（查看 ALM 代码）。
确认 Pn000 参数设置正确，且已断电重启生效。
测量模拟量指令是否正常（如 ±10V 是否接入）。
转矩波动大
增大 Pn50A（模拟量滤波时间），或优化机械传动链（减少间隙）。
检查线缆屏蔽是否良好，避免电磁干扰。
电机飞车
确认 Pn210（转速上限） 已设置，且不超过电机额定转速。
负载侧需有足够阻尼（如制动器），空载时禁止长时间运行转矩模式。
转矩精度低
重新校准 Pn101（转矩偏置），消除零漂。
调整 Pn100（转矩增益），匹配实际负载需求。
