欢迎浏览厦门控匠自动化科技有限公司
行业资讯
GE FANUC S2K 系列独立运动控制器
时间: 2025-08-13浏览次数：
GE FANUC S2K 系列独立运动控制器
GE FANUC S2K 系列独立运动控制器
设备概述
FANUC S2K 系列是高性能的独立式 brushless 伺服或步进放大器系列，集成了运动控制器和用户可配置的 I/O 功能。控制器有配置为旋转变压器或串行编码器电机反馈的型号。基于编码器的 S2K 伺服型号仅可与 GE Fanuc S 系列（SLM、SDM 或 SGM）伺服电机配合使用，S2K 旋转变压器反馈伺服控制器使用 GE Fanuc MTR 系列（3N、3S 或 3T）伺服电机或具有适当额定值和旋转变压器规格的第三方电机。
伺服型号支持 0.84–478 in-lb（0.095–54 Nm）的连续失速扭矩，而步进型号支持 144–3,074 oz-in（16.3–21.7 Nm）的保持扭矩。伺服控制器型号包括四个 230 VAC 额定值，分别为 4.3、7.2、16 和 28 安培连续，以及两个 460 VAC 额定值，分别为 7.2 和 20 安培连续（460 VAC 型号仅提供旋转变压器反馈）。230 VAC 伺服型号的峰值电流是连续额定值的两倍，而 460 VAC 伺服型号是连续额定值的 1.5 倍。步进控制器的额定值为 5 安培。
支持 DeviceNet™ 或 PROFIBUS 通信的型号包括 14 个离散 I/O 点。4.3 和 7.2 安培伺服型号和步进型号也可提供 21 个 I/O 点，而非 DeviceNet 或 PROFIBUS 通信。所有驱动器都能够支持 Modbus/RTU 协议。如果使用可选的 Modbus 适配器（产品编号 IC800MBUSADP），标准 RS-232 串行端口可用于多点应用。该适配器是一个外部安装的多点 RS-232 到 RS-485 串行端口转换器。
S2K 系列控制器优化用于与 GE Fanuc S 系列或 MTR 系列伺服和步进电机配合使用。如果电机和放大器不适当匹配，可能会发生过载和可能的组件损坏。表 1-1 至 1-3 显示了组件的推荐配对。
S2K 系列步进控制器需要单相 115 VAC 电源。额定为 230 VAC 且为 4.3 或 7.2 安培的 S2K 系列伺服控制器型号可在 115 VAC 单相或 230 VAC 三相上运行，而所有其他型号额定为三相输入。230 和 460 VAC 型号旨在从三相电源运行，但可与单相电源一起使用。
为 S2K 系列控制器优化的 S 系列伺服电机范围从 30 W 到 5 kW，额定为 230 VAC 以实现全速。使用 115 VAC 电源将导致约为额定速度一半的降低运行速度。
30 至 1,000 瓦 S 系列伺服电机（仅 SLM 型号）、MTR-3S 和 MTR-3N 系列以及所有步进电机型号设计有标准 NEMA 轴和法兰安装配置，便于安装到现成的齿轮减速器和联轴器上。750 瓦 S 系列电机为 NEMA 34 安装使用超大轴直径（0.625 英寸），以处理该型号的峰值扭矩额定值。1 至 5 kW 的 S 系列电机型号（除 SLM100 1kW 电机外）和所有 MTR-3T 系列电机具有公制安装配置。
所有伺服电机都可配备可选的 24 VDC 保持制动器。这些制动器是弹簧设定、电动释放型号，设计用于保持静止负载。用户必须提供单独的 24 VDC 制动电源。30-750 瓦 S 系列电机有一个带盒式连接器的猪尾电缆，用于电机电源、编码器和制动器连接。1,000 至 5,000 瓦 S 系列电机具有 MS 风格连接器，并且制动电源（需要时）与电机电源连接集成在一个公共连接器 / 电缆中。MTR 系列伺服电机包括用于制动电源输入的 MS 型连接器。MTR-3N 和 MTR-3T 系列制动电机将制动电源与电机电源集成在同一电缆中。MTR-3S 制动电机需要单独的制动电源电缆（CBL-30-BT）。
S2K 系列控制器使用个人计算机的 Motion Developer 软件进行配置和编程。该软件是在 Machine Edition 软件环境中工作的独立应用程序，为新手提供简化编程的工具，同时为高级用户提供直接代码输入。
硬件概述
规格
S2K 系列控制器与 S 系列或 MTR 系列伺服和步进电机一起使用。本章包含这些组件的每个规格。表 2-1 显示 S2K 控制器上可用的硬件资源。
步进控制器电气规格
S2K 步进控制器（IC800STI105xx）适合在能够提供不超过 5,000 rms 对称安培和 130 伏最大值的电路上使用，当由 RK5 类 15A 保险丝保护时。表 2-2 总结了步进控制器的最大连续输入功率要求。实际输入功率和电流是电机工作点和占空比的函数。
伺服控制器电气规格
伺服控制器型号适合在能够提供不超过 5,000 rms 对称安培、250 伏最大值的电路上使用，当由 RK5 类保险丝保护时。表 2-3 总结了最大连续输入功率要求。实际输入功率和电流是电机工作点和占空比的函数。
环境规格
工作温度：32 至 122 °F（0 至 50 °C）
存储和运输温度：-40 至 176 °F（-40 至 80 °C）
海拔：3,300 英尺（1,000 m）
相对湿度（非冷凝）：5 至 95 %
S2K 通信规格
串行通信：1 个可用端口，支持多用途编程端口，格式为 RS-232，最大可寻址单元为 1，通信速率为 1200、9600、19200 或 38400 波特，协议为 ASCII 或 Modbus/RTU（可选 Modbus RS-485 多点端口转换器可用；产品编号 IC800MBUSADP）
DeviceNet 通信网络：每单元 1 个端口，支持 I/O 从机消息传递、位置控制器配置文件和显式对等消息传递，最大节点数为 64，输入功率要求为 11-25 VDC @ 40 mA 最大，通信速率为 125、250 或 500 KBaud， drop 线长度最大 20 英尺，细线中继线长度最大 328 英尺，500 KBaud 时最大 328 英尺，粗线中继线长度 250 Kbaud 时最大 820 英尺，125 Kbaud 时最大 1,640 英尺
PROFIBUS 通信网络：每单元 1 个端口，支持 PROFIBUS 配置文件、多播、广播，最大可寻址单元为 100，无输入功率要求，通信速率为 9,600；19,200；45,450；93,750；187,500；500,000；1,500,000；3,000,000；6,000,000；或 12,000,000 波特，串行数据链路的最大长度在 9.6 KBaud 时为 3,936 英尺
输入和输出规格
数字输入和输出：工作范围为 12 − 24 VDC，最大 30 VDC，接口格式为光学隔离、源 / 漏极用户可配置。输入最大关断电压为 4 VDC，最小导通电压为 10 VDC，负载为 2 kΩ。输出最大导通电阻为 35 欧姆，最大负载电流为 100 mA，最大关断泄漏电流为 200 nA。捕获输入响应时间为 30 µS
模拟输入：2 个可用，工作范围为 +/-10 VDC，分辨率为 12 位，输入阻抗为 50 kΩ
模拟输出：1 个可用，用户可编程或配置为速度、电流或跟随误差，工作范围为 +/-10 VDC，分辨率为 8 位，输出电流为 5mA
编码器输入和输出规格
辅助编码器输入：1 个可用，输入电压为 5、12 或 15 VDC，线路接收器为 26LS33，输入格式为单端或差分正弦或方波正交、脉冲 / 方向或 CW/CCW 脉冲，最大线计数频率为 3 MHz（12 MHz 正交），+5 或 +12 VDC 功率输出容量各为 0.5 安培
编码器输出：1 个可用，输出电压为 5.2 VDC +/-1%，线路驱动器为 26LS31，输出格式为差分方波正交、脉冲 / 方向或 CW/CCW 脉冲（参见第 3.6.6 节（跟踪由 EOT 参数选择的源的格式），标记脉冲宽度为编码器转数的 1/5000，最大线计数频率为 3 MHz（12 MHz 正交）
电机反馈输入
电机编码器输入（仅基于编码器的型号）：1 个可用，分辨率为每转 2,500 线，线路接收器为 26LS33，数据输入格式为差分、方波、正交，换向输入格式为串行（S 系列电机），最大线计数频率为 3 MHz（12 MHz 正交）
电机旋转变压器输入（仅基于旋转变压器的型号）：1 个可用，分辨率为每转 4,096 脉冲，最大速度为 15,000 RPM，类型为控制发射器，相移在 5kHz 时为 ±5.0 度，零电压在 5 kHz 时 < 20 mV，变压比为 0.5
电机速度 / 扭矩曲线
包含 MTR 系列步进电机 / 控制器曲线、S 系列伺服电机 / 控制器曲线、MTR 系列伺服电机 / 控制器曲线，展示了电机速度和输出扭矩之间的关系，电机可以在规定的连续运行区域内以任何速度和扭矩组合连续运行。
基于环境温度的伺服电机降额
S 系列电机在一定的环境温度限制内产生速度 / 扭矩曲线（第 2.2.2 节）中所示的连续扭矩，具体取决于电机型号。以下曲线描述了在高于该额定值且高达 40oC 限制的环境温度下运行所需的连续扭矩降额。每个电机可用的间歇扭矩不需要降额。
MTR 系列伺服电机在环境温度为 25oC 时额定，电机安装在 10"x 10" x 0.25" 铝制散热片上。对于在更高环境温度下运行电机，必须按以下方式降低电机的连续扭矩：环境温度下的连续扭矩，toC = 额定连续扭矩 x (155-t)/130。
伺服电机密封
S 系列和 MTR 系列伺服电机设计符合 IP65 防护等级（不包括 S 系列 30-750 瓦型号上的电缆连接器）。所有 MTR-3N、MTR-3S、MTR-3T1x、MTR-3T2x 和 1-5 kW 额定 S 系列电机均包含轴油封作为标准功能，而 30-750 瓦 S 系列电机、MTR-3T4x、MTR-3T5x、MTR-3T6x 和所有步进电机不提供轴封。安装电机时应采取充分的预防措施，以确保适当保护免受过多的液体和喷雾暴露。
伺服电机保持制动器
伺服电机可配备可选的一体式驻车制动器。制动器设计用于故障安全操作，必须使用 24 Vdc 电源通电才能释放制动器。
NEMA 电机安装
MTR 系列和 S 系列电机具有如下表所示的安装配置。有关这些电机的尺寸信息（包括安装尺寸），请参见第 3 章中的机械图纸。
MTR 系列步进电机具有标准 NEMA 轴和法兰安装配置，如下表 2-17 所示。有关这些电机的尺寸信息，请参考第 3 章中的机械图纸。
S 系列伺服电机振动测试
这些电机有两种振动测试，即扫描测试和共振点测试。
扫描测试：电机在三个轴（X、Y、Z）中的每个轴上经受 5G 可变频率测试，持续八小时。出于这些测试的目的，X 轴与电机轴平行，Y 轴与编码器连接器平行，Z 轴与 X 和 Y 成 90 度角。在该测试中，振动频率在两分钟内从 20 增加到 3,000 Hz，然后在两分钟内从 3,000 降低到 20 Hz。这种模式重复八小时。
共振点测试：首先，在三个方向（X、Y、Z）上以 5 G 可变频率（20 至 3,000 Hz）测试电机时，识别具有最高振动的共振频率。然后，电机在每个方向（X、Y、Z）上以识别的共振频率振动 1000 万次。
