3. 伺服系统硬件与接线

伺服系统的稳定性，一半取决于参数整定，另一半取决于硬件选型与接线。三菱MR-J4与MR-J5系列驱动器在结构上高度一致，但MR-J5在通信周期、编码器分辨率和安全功能上做了升级。理解它们的硬件构成，是后续与PLC协同控制的前提。

驱动器与电机的匹配关系

MR-J4/MR-J5驱动器按功率分为A、B、C等规格，选型时首先要确认三件事：电机额定功率、驱动器额定电流、电源电压等级。以MR-J4-70A为例，它适配0.75kW电机，额定输出电流约5.8A，主回路为三相或单相AC200V。若电机功率超出驱动器规格，会出现过载报警AL.50；若驱动器过大而电机过小，则增益整定困难、低速爬行明显。

电机选型不能只看功率，还要看额定转矩、最大转矩倍数和转子惯量。以HG-KR系列为例，0.75kW电机额定转矩约2.39N·m，最大转矩为额定值的3倍左右。当负载惯量比超过电机推荐值（通常建议10倍以内，高响应场合5倍以内）时，需要重新核算或加减速机。惯量比的计算方式为：负载折算到电机轴的惯量除以电机转子惯量。

编码器反馈回路

MR-J4/MR-J5配套电机使用绝对位置编码器，MR-J4对应22位（约419万脉冲/转），MR-J5对应22位或26位。编码器通过电机自带的编码器电缆连接到驱动器的CN2接口，这条线不能与动力线捆扎走线，否则PWM干扰会直接进入反馈信号，表现为位置偏差过大或AL.16报警。

编码器电缆长度有明确限制：MR-J4在22位分辨率下最长50m，MR-J5在26位下建议不超过30m。超过长度需使用中继或降低分辨率。屏蔽层必须两端接地，驱动器侧接PE，电机侧接外壳。

CN1与CN3接口分工

CN1是驱动器的I/O控制接口，包含数字输入、数字输出、模拟量输入等信号。与PLC协同控制时，常用信号包括：

• DI：SON（伺服使能）、LSP/LSN（正负限位）、EMG（急停）、ST1/ST2（正转/反转启动）
• DO：RD（准备就绪）、ALM（报警）、INP（定位完成）、ZP（零速检测）
• 模拟量：VC（速度指令）、TC（转矩指令）

CN3是通信接口，MR-J4支持SSCNET III/H，MR-J5支持SSCNET III/H及CC-Link IE TSN。当使用总线控制时，CN1的脉冲指令不再使用，但SON、EMG、LSP/LSN等安全相关信号仍建议硬线接入，以保证通信异常时能可靠停机。

主回路配线要点

主回路包括电源输入、电机输出和再生制动。MR-J4/MR-J5的L1、L2、L3接三相AC200V，U、V、W接电机动力线。接线时注意：

• 电源侧必须加装断路器或熔断器，推荐使用驱动器额定电流1.5～2倍的断路器
• 电机动力线使用屏蔽电缆，屏蔽层接驱动器PE和电机外壳
• 动力线与编码器线间距保持10cm以上，交叉时垂直交叉
• 再生制动电阻根据负载惯量和减速频率选配，频繁启停场合必须外接

接线后的上电检查顺序

首次上电不要直接使能伺服，应按以下顺序确认：

1. 断开电机动力线，仅给驱动器控制电源上电，观察数码管显示是否正常
2. 用万用表确认CN1的COM与DI公共端电压为DC24V
3. 接入电机动力线和编码器线，上电后检查是否出现AL.16/AL.20
4. 手动转动电机轴，观察驱动器位置反馈是否变化
5. 通过PLC或调试软件发送SON信号，确认电机使能后轴锁死
6. 低速点动运行，观察电流和位置偏差是否在合理范围