工控文章

引言

在现代工业自动化领域，伺服驱动器承担着至关重要的任务。作为电机与控制系统之间的核心桥梁，伺服驱动器不仅需要提供稳定的电源和驱动能力，更要精确处理来自反馈装置的实时信号。若反馈系统出现异常，驱动器无法正确初始化或运行，设备便会报错停机。本文将针对 Parker TWIN-N 系列伺服驱动器中常见的 Er.25 故障代码进行系统性解析，深入剖析其成因、检测思路及解决措施，并结合实际应用场景提出维护建议，帮助工程人员更高效地解决问题。

一、Parker TWIN-N 系列伺服驱动器概述

Parker Hannifin 作为全球知名的运动与控制技术供应商，其 TWIN-N 系列伺服驱动器广泛应用于包装机械、纺织机械、电子设备制造及其他高精度工业控制领域。
该系列驱动器的显著特点包括：

1. 双轴设计：TWIN-N 可以同时控制两台伺服电机，节省空间与成本。

2. 多反馈兼容：支持 Resolver、增量编码器、SinCos、EnDat、Hiperface 等多种反馈形式。

3. 高灵活性配置：通过参数设置即可适配不同类型的电机和反馈器。

4. 强大的控制功能：支持位置控制、速度控制、转矩控制以及电子凸轮等复杂应用。

在如此复杂的应用环境中，反馈信号的正确识别与初始化显得尤为关键。若在启动过程中反馈无法正确建立，驱动器便会报出 Er.25 故障。

二、Er.25 故障的官方定义

根据 Parker TWIN-N / SPD-N 用户手册，Er.25 的含义为：

Speed loop FBK initialization error（速度环反馈初始化错误）

附带的解决提示为：

• 检查速度反馈（Speed FBK）参数设置

• 检查速度反馈（Speed FBK）接线

这一故障表明驱动器在启动阶段无法正确初始化速度环所需的反馈信号。换言之，驱动器无法从编码器或解析器获取有效的速度反馈信息，从而导致控制闭环无法建立，驱动器保护性停机。

三、Er.25 故障的可能原因分析

结合手册说明及实际工程经验，Er.25 故障可能由以下几类问题引起：

1. 反馈器类型设置错误

驱动器支持多种反馈方式，不同的电机搭配不同的反馈器。例如：

• 使用 Resolver 时，驱动器必须配置为 Resolver 模式；

• 使用增量编码器时，则需正确设定脉冲数和电源电压；

• 若采用 EnDat 或 Hiperface 编码器，还需确保驱动器固件支持该协议。

若参数设置与实际硬件不匹配，驱动器便会在初始化时报告 Er.25。

2. 反馈接线问题

反馈器的接线通常包含电源、信号线以及屏蔽层，若出现以下问题，会直接导致信号初始化失败：

• 电源线 (+5V 或 +8V) 无电压或接反；

• A/B/Z 信号线断路、短路或接反；

• Sin/Cos 差分信号接错；

• 屏蔽层接地不良，导致信号干扰。

3. 反馈器硬件故障

反馈器内部电子元件损坏也可能导致反馈初始化失败，例如：

• Resolver 绕组断线；

• 编码器光电元件老化或损坏；

• EnDat/Hiperface 的 EEPROM 数据丢失，无法正确通信。

4. 电磁干扰与环境因素

工业现场常见的大功率变频器、焊机、电磁阀等设备会产生强烈干扰。如果编码器线缆屏蔽不当或过长，信号在上电阶段无法稳定识别，也会触发 Er.25。

5. 驱动器内部电路问题

若反馈接口板（Feedback Board）损坏，或驱动器内部固件存在缺陷，也可能导致反馈初始化失败。这种情况相对少见，但在排除了外部原因后需要考虑。

四、Er.25 故障的排查步骤

为快速定位并解决问题，可以按照以下步骤逐项检查：

1. 确认反馈器类型与驱动器参数一致

• 打开驱动器参数（如 Pr196），确认已正确选择 Resolver、增量编码器或 SinCos 等反馈方式。

• 对比电机铭牌与反馈器型号，确认驱动器配置正确。

2. 检查反馈器电源

• 用万用表测量编码器供电端口的电压（+5V 或 +8V），确保稳定。

• 检查是否存在电源反接、短路或电压不足。

3. 检查反馈信号接线

• 使用示波器查看 A/B/Z 或 Sin/Cos 信号波形，确保波形完整、对称。

• 检查接线端子是否松动，导线是否被挤压或断裂。

• 确认屏蔽层在驱动器端正确接地。

4. 执行反馈器相位校准（Phasing）

• 若使用增量编码器或 SinCos 编码器，应在驱动器参数中执行一次相位校准。

• 对于 EnDat/Hiperface，必要时重新下载 EEPROM 参数。

5. 替换反馈器交叉测试

• 如果怀疑反馈器损坏，可更换一只相同型号的反馈器进行验证。

6. 检查驱动器硬件

• 若外部检查均无异常，可考虑驱动器反馈接口板损坏或固件问题，需联系厂家或专业维修机构。

五、案例分析

在某生产线中，一台 Parker TWIN8NSE K006 驱动器在开机过程中持续报 Er.25。经过排查，发现以下问题：

• 电机配置为带增量编码器，但驱动器参数仍保持在 Resolver 模式；

• 编码器电源电压正常，但信号端未检测到脉冲。

最终处理步骤：

1. 将反馈类型参数修改为 “Incremental Encoder”；

2. 重新接线并进行相位校准；

3. 故障消除，设备恢复正常运行。

这一案例说明，参数配置与接线检查是解决 Er.25 故障的关键。

六、预防措施与维护建议

为了避免 Er.25 故障频繁发生，建议在日常维护中采取以下措施：

1. 规范布线

• 编码器线缆采用双绞屏蔽线，避免与动力线平行布置。

• 线缆长度不超过说明书规定（通常 20–35 米）。

2. 定期检查反馈器状态

• 每隔半年检测一次编码器波形。

• 对电机与反馈器的连接器进行清洁，避免灰尘或油污造成接触不良。

3. 合理设置参数

• 在驱动器更换或恢复出厂设置后，应重新配置反馈类型参数。

• 若使用特殊反馈协议（如 EnDat），确保固件版本支持。

4. 备份参数文件

• 在正常运行时保存参数，便于设备故障后快速恢复。

5. 环境治理

• 避免驱动器附近存在强电磁干扰源。

• 必要时增加隔离变压器或 EMI 滤波器。

七、结论

Parker TWIN-N 系列伺服驱动器的 Er.25 故障是典型的 速度环反馈初始化错误，主要与反馈器参数配置、接线完整性及反馈装置健康状况密切相关。通过系统性排查，可以快速定位问题，避免长时间停机。
对于现场工程人员而言，理解故障代码背后的技术逻辑，建立标准化的排查流程，并结合定期维护措施，是保障设备稳定运行的关键。

从更高层次看，反馈系统作为伺服控制的“感官”，其重要性不容忽视。任何细微的错误，都可能使整个闭环控制失效。只有在反馈器、驱动器与电机三者的高度协同下，工业设备才能实现高效、精准与稳定的运行。