一、DA98 的定位:老式数控改造中常见的全数字交流伺服

广数 DA98 交流伺服系统属于早期国产全数字交流伺服系统,采用 DSP、CPLD 和智能功率模块,常见于数控机床、印刷机械、纺织机械和自动化生产线。它和步进系统相比,最大优势是伺服电机带编码器反馈,驱动器能形成半闭环控制,避免开环步进丢步问题,并具备较宽调速范围和较高定位精度。
维修 DA98 时要记住一个原则:它不是单独看电机转不转,而是要同时看控制方式、CN1 命令、CN2 编码器反馈、电子齿轮、增益和报警输出。 位置控制时,CNC 或运动控制器给 DA98 发送脉冲和方向;速度控制时,可以使用模拟或内部速度选择;无论哪种模式,编码器反馈和伺服使能 SON 都是基础条件。
二、安装和接线前检查:型号、电机和 EEPROM 备份不能混用
手册说明 DA98 可配套多种伺服电机,但默认参数通常只适配指定 STZ 系列电机。若选配其他国产或进口伺服电机,出厂参数可能备份在 EEPROM 区。恢复参数时要区分“恢复备份”和“恢复缺省值”。电机型号、驱动器型号和参数 No.1 不一致时,盲目恢复缺省值可能让电流、编码器和保护参数全部错位。
接线前必须断电 5 分钟以上,因为驱动器内部大容量电解电容在断电后仍可能保持高压。驱动器和电机必须可靠接地,电源输入、U/V/W 电机输出和控制电源不能接错。CN1 控制线建议使用屏蔽线且不超过 3m,CN2 编码器反馈线不超过 20m,屏蔽层接 FG,且远离动力线、接触器线圈和制动电阻线路。
三、CN1 控制端子:先让 SON、SRDY、ALM 逻辑清楚
CN1 是 DA98 的控制核心。常见信号包括 COM+、SON 伺服使能、ALRS 报警清除、FSTP/RSTP 正反向驱动禁止、CLE 偏差计数器清零、SC1/SC2 内部速度选择、INH 指令脉冲禁止、FIL/RIL 转矩限制、SRDY 伺服准备好、ALM 伺服报警、COIN 定位完成、SCMP 速度到达、PULS/SIGN 指令脉冲输入以及编码器 Z 相输出。
调试时建议按四步来:第一,接好主电源、控制电源、电机和 CN2 编码器,确认面板无报警;第二,接 SON,注意从 SON OFF 到 SON ON 前电机必须静止,SON ON 后至少等待 50ms 再输入命令;第三,接 SRDY 和 ALM 到 CNC 或 PLC,让上位系统知道驱动器是否准备好、是否报警;第四,再接 PULS/SIGN、COIN、SCMP、限位和转矩限制信号。
ALRS 只能清除一部分报警。手册提示,对于故障代码大于 8 的报警,不能用 ALRS 简单清除,需要断电检修后再通电。现场不要反复复位硬报警,应该先查报警原因。
四、CN2 编码器反馈:编码器故障是 DA98 的高发点

CN2 是伺服电机光电编码器反馈接口,包含编码器电源、A/B/Z 相和 U/V/W 信号。资料中提到 DA98 系统常用 2500 线/转编码器,驱动器内部四倍频后反馈脉冲 Pt=10000 脉冲/转。CN2 供电、屏蔽、针脚和电缆长度都会影响运行稳定性。
编码器类报警不要先改增益。先查编码器 5V 供电是否因电缆过长而偏低,再查 A、B、Z、U、V、W 信号线是否接错、断线或屏蔽不良。若出现 Z 脉冲丢失、UVW 信号错误、编码器计数错误、编码器零点错误,重点查电缆、接头、电机编码器和驱动器接口电路。敲击电机轴、拉拽编码器线、强行拆装皮带轮,都可能损坏编码器。
五、位置脉冲控制:PULS/SIGN、CCW/CW、AB 相要与参数匹配
DA98 位置控制时,外部指令脉冲从 CN1 输入。手册列出三种脉冲输入形式:脉冲加方向、CCW/CW 双脉冲、两相正交脉冲。参数 No.14 用于设置位置指令脉冲输入方式,No.15 可设置位置指令方向取反。使用两相输入时,要注意 4 倍频后的最高脉冲频率限制;单端脉冲虽然能用,但抗干扰和最高频率都不如差分输入。
如果轴运行方向反了,先判断是上位控制器方向反、No.15 设置反,还是电机相序/机械安装导致。不要同时改 CNC 参数、驱动器方向和电机线。若位置控制下完全不响应,检查 INH 是否禁止脉冲输入、SON 是否有效、FSTP/RSTP 是否允许、ALM 是否正常、PULS/SIGN 是否到达。
六、电子齿轮比:No.12/No.13 决定每个指令脉冲走多少
DA98 用 No.12 位置指令脉冲分频分子、No.13 位置指令脉冲分频分母设置电子齿轮。电子齿轮比 G 用于把上位控制器的指令脉冲转换为驱动器内部位置控制脉冲。手册说明编码器 2500 线经四倍频后为 10000 脉冲/转,因此计算电子齿轮时必须同时考虑编码器反馈脉冲、丝杠螺距、减速比和 CNC 每毫米脉冲数。
典型做法是:先确定电机转一圈机械移动多少,例如 5mm、10mm 或某个旋转角度;再确定上位控制器希望每毫米输出多少脉冲;最后计算 No.12/No.13。若尺寸按比例偏大或偏小,优先查电子齿轮;若往返误差不稳定,再查机械间隙、联轴器、编码器和位置增益。
七、速度控制和内部速度:SC1/SC2 不是普通开关
速度控制方式下,参数 No.4 设置为速度运行方式,内部速度可通过 No.24-No.27 等参数设置,SC1、SC2 的组合选择内部速度 1-4。速度到达输出 SCMP 在达到或超过设定速度时动作,可给 PLC 做加工节拍判断。JOG 点动速度由 No.21 设置,进入 JOG 模式后可用按键让电机正反向运行,用于空载初步试机。
如果速度模式不转,按顺序查:No.4 控制方式、SON、ALM、速度选择信号、速度参数、FSTP/RSTP、转矩限制、最高速度 No.23。若空载正常、带负载报警,要看负载惯量、加减速时间 No.7、转矩限制 No.34/No.35/No.36/No.37 和机械卡滞。
八、增益调整:先速度环,再位置环,前馈不要贪大
参数表中包含速度比例增益、速度积分时间常数、位置比例增益、位置前馈增益、位置前馈低通滤波等。调整顺序应先速度环,再位置环。速度比例增益越大,系统刚性越强,但过大容易振动;位置比例增益越大,位置滞后越小,但太大容易停止时振荡或超调。
手册建议位置前馈增益通常设为 0,除非确实需要很高响应。前馈增益过大虽然能改善高速跟随,但会让位置环不稳定。频繁启停、负载惯量大或加减速时间太短,会引起驱动器和电机过热,甚至主电路过压报警。现场调试时应先把加减速时间设保守,再逐步提高响应。
九、参数管理:EE-SEt 写入 EEPROM 后才算真正保存
DA98 参数修改后只是进入内存,断电后可能丢失。参数管理中 EE-SEt 表示把内存参数写入 EEPROM 参数区;操作时选择 EE-SEt,按 Enter 并保持 3 秒以上,显示 StArt 后等待,成功显示 FInISH,失败显示 Error。EE-dEF 是恢复缺省值,但使用前必须确认驱动器型号参数 No.1 正确。
维修交付前应至少备份:No.1 驱动器型号、No.4 控制方式、No.7 加减速时间、No.9/No.10 位置环参数、No.12/No.13 电子齿轮、No.14/No.15 脉冲形式和方向、No.20 驱动禁止输入配置、No.21 JOG 速度、No.23 最高速度、No.34-No.37 转矩限制。
十、报警与故障处理
主电路过压:多见于减速太快、负载惯量大、制动能力不足或电源异常。先增大加减速时间 No.7,再检查机械惯量和电源。
编码器故障、计数错误、Z 脉冲丢失、UVW 信号错误:查 CN2 供电、电缆、屏蔽、针脚、编码器本体和接口电路。电缆过长会导致编码器供电电压偏低。
位置超差:查电子齿轮比是否过大、脉冲输入频率是否过高、位置比例增益是否过小、负载是否卡滞。不要只把超差范围放大。
运行一抖就报警:先查机械联轴器、负载惯量、速度比例增益、位置比例增益和编码器线,不要一上来换驱动器。
复位无效:若报警代码大于 8,按手册提示不能仅靠 ALRS 清除,应断电检修后再上电。
DA98 的可靠调试顺序是:确认电机和驱动器型号,接好 TB/CN1/CN2,设置 No.4 控制方式,按 No.12/No.13 算好电子齿轮,空载 JOG,低速脉冲运行,调速度环和位置环,执行 EE-SEt,最后带负载验证报警和定位。