Mitsubishi Electronics MR-J2-03A5 User Manual

General-Purpose AC Servo

J2-Jr Series

General-Purpose Interface Compatible

MODEL

MR-J2-03A5

SERVO AMPLIFIER INSTRUCTION MANUAL

z Safety Instructions z

(Always read these instructions before using the equipment.)

Do not attempt to install, operate, maintain or inspect the servo amplifier and servo motor until you have read through this Instruction Manual, Installation guide, Servo motor Instruction Manual and appended documents carefully and can use the equipment correctly. Do not use the servo amplifier and servo motor until you have a full knowledge of the equipment, safety information and instructions. In this Instruction Manual, the safety instruction levels are classified into "WARNING" and "CAUTION".

WARNING

CAUTION

Note that the CAUTION level may lead to a serious consequence according to conditions. Please follow the instructions of both levels because they are important to personnel safety. What must not be done and what must be done are indicated by the following diagrammatic symbols:

: Indicates what must not be done. For example, "No Fire" is indicated by .

: Indicates what must be done. For example, grounding is indicated by .

In this Instruction Manual, instructions at a lower level than the above, instructions for other functions, and so on are classified into "POINT". After reading this installation guide, always keep it accessible to the operator.

Indicates that incorrect handling may cause hazardous conditions,, resulting in death or severe injury.

Indicates that incorrect handling may cause hazardous conditions,, resulting in medium or slight injury to personnel or may cause physical

damage.

A - 1

1. To prevent electric shock, note the following:

WARNING

Before wiring or inspection, switch power off and wait for more than 15 minutes. Then, confirm the voltage is

safe with voltage tester. Otherwise, you may get an electric shock.

Connect the servo amplifier and servo motor to ground.

Any person who is involved in wiring and inspection should be fully competent to do the work.

Do not attempt to wire the servo amplifier and servo motor until they have been installed. Otherwise, you

may get an electric shock.

Operate the switches with dry hand to prevent an electric shock.

The cables should not be damaged, stressed loaded,, or pinched. Otherwise, you may get an electric

shock.

2. To prevent fire, note the following:

CAUTION

Do not install the servo amplifier, servo motor and regenerative brake resistor on or near combustibles.

Otherwise a fire may cause.

When the servo amplifier has become faulty, switch off the main servo amplifier power side. Continuous

flow of a large current may cause a fire.

3. To prevent injury, note the follow

CAUTION

Only the voltage specified in the Instruction Manual should be applied to each terminal,, Otherwise,, a burst,,

damage,, etc. may occur.

Connect the terminals correctly to prevent a burst,, damage,, etc.

Ensure that polarity (+, −) is correct. Otherwise, a burst, damage, etc. may occur.

Take safety measures, e.g. provide covers, to prevent accidental contact of hands and parts (cables, etc.)

with the servo amplifier heat sink, regenerative brake resistor, servo motor, etc.since they may be hot while power is on or for some time after power-off. Their temperatures may be high and you may get burnt or a parts may damaged.

During operation, never touch the rotating parts of the servo motor. Doing so can cause injury.

A - 2

4. Additional instructions

The following instructions should also be fully noted. Incorrect handling may cause a fault, injury, electric shock, etc.

(1) Transportation and installation

CAUTION

Transport the products correctly according to their masses.

Stacking in excess of the specified number of products is not allowed.

Do not carry the servo motor by the cables, shaft or encoder.

Do not hold the front cover to transport the servo amplifier. The servo amplifier may drop.

Install the servo amplifier in a load-bearing place in accordance with the Instruction Manual.

Do not climb or stand on servo equipment. Do not put heavy objects on equipment.

The servo amplifier and servo motor must be installed in the specified direction.

Leave specified clearances between the servo amplifier and control enclosure walls or other equipment.

Do not install or operate the servo amplifier and servo motor which has been damaged or has any parts

missing.

Provide adequate protection to prevent screws and other conductive matter, oil and other combustible

matter from entering the servo amplifier.

Do not drop or strike servo amplifier or servo motor. Isolate from all impact loads.

When you keep or use it, please fulfill the following environmental conditions.

Environment

During

Ambient temperature

Ambient humidity

Ambience Indoors (no direct sunlight) Free from corrosive gas, flammable gas, oil mist, dust and dirt

Altitude Max. 1000m (3280 ft) above sea level

(Note) Vibration

Note. Except the servo motor with reduction gear.

operation

In storage

In operation 90%RH or less (non-condensing) 80%RH or less (non-condensing)

In storage

[ ]0 to 55 (non-freezing) 0 to 40 (non-freezing)

[

] 32 to 131 (non-freezing) 32 to 104 (non-freezing)

[ ] 20 to 65 (non-freezing) 15 to 70 (non-freezing)

[

] 4 to 149 (non-freezing) 5 to 158 (non-freezing)

[m/s2] 5.9 or less HC-AQ Series X x Y : 19.6

] 19.4 or less HC-AQ Series X x Y : 64

[ft/s

Servo Amplifier Servo Motor

90%RH or less (non-condensing)

Conditions

Securely attach the servo motor to the machine. If attach insecurely, the servo motor may come off during

operation.

The servo motor with reduction gear must be installed in the specified direction to prevent oil leakage.

Take safety measures, e.g. provide covers, to prevent accidental access to the rotating parts of the servo

motor during operation.

Never hit the servo motor or shaft, especially when coupling the servo motor to the machine. The encoder

may become faulty.

Do not subject the servo motor shaft to more than the permissible load. Otherwise, the shaft may break.

When the equipment has been stored for an extended period of time, consult Mitsubishi.

A - 3

(2) Wiring

CAUTION

Wire the equipment correctly and securely. Otherwise, the servo motor may misoperate.

Do not install a power capacitor, surge absorber or radio noise filter between the servo motor and servo

amplifier.

Connect the output terminals (U, V, W) correctly. Otherwise, the servo motor will operate improperly.

Do not connect AC power directly to the servo motor. Otherwise, a fault may occur.

The surge absorbing diode installed on the DC output signal relay must be wired in the specified direction.

Otherwise, the emergency stop and other protective circuits may not operate.

Servo Amplifier

COM

(24VDC)

Control

output

signal

COM

(24VDC)

Control

output

signal

(3) Test run adjustment

CAUTION

Before operation, check the parameter settings. Improper settings may cause some machines to perform

unexpected operation.

The parameter settings must not be changed excessively. Operation will be instable.

(4) Usage

CAUTION

Provide an external emergency stop circuit to ensure that operation can be stopped and power switched off

immediately.

Any person who is involved in disassembly and repair should be fully competent to do the work.

Before resetting an alarm, make sure that the run signal is off to prevent an accident. A sudden restart is

made if an alarm is reset with the run signal on.

Do not modify the equipment.

Use a noise filter, etc. to minimize the influence of electromagnetic interference, which may be caused by

electronic equipment used near the servo amplifier.

Use the servo amplifier with the specified servo motor.

The electromagnetic brake on the servo motor is designed to hold the servo motor shaft and should not be

used for ordinary braking.

For such reasons as service life and mechanical structure (e.g. where a ballscrew and the servo motor are

coupled via a timing belt), the electromagnetic brake may not hold the servo motor shaft. To ensure safety, install a stopper on the machine side.

A - 4

(5) Corrective actions

CAUTION

When it is assumed that a hazardous condition may take place at the occur due to a power failure or a

product fault, use a servo motor with electromagnetic brake or an external brake mechanism for the purpose of prevention.

Configure the electromagnetic brake circuit so that it is activated not only by the servo amplifier signals but

also by an emergency stop.

Circuit must be opened during emergency stop.

Servoamplifier

CNP2

When any alarm has occurred, eliminate its cause, ensure safety, and deactivate the alarm before

restarting operation.

When power is restored after an instantaneous power failure, keep away from the machine because the

machine may be restarted suddenly (design the machine so that it is secured against hazard if restarted).

EMG

Servomotor

(6) Maintenance, inspection and parts replacement

CAUTION

With age, the electrolytic capacitor will deteriorate. To prevent a secondary accident due to a fault, it is

recommended to replace the electrolytic capacitor every 10 years when used in general environment.

(7) General instruction

To illustrate details, the equipment in the diagrams of this Instruction Manual may have been drawn without

covers and safety guards. When the equipment is operated, the covers and safety guards must be installed as specified. Operation must be performed in accordance with this Instruction Manual.

A - 5

About processing of waste

When you discard servo amplifier, a battery (primary battery), and other option articles, please follow the law of each country (area).

FOR MAXIMUM SAFETY



These products have been manufactured as a general-purpose part for general industries, and have not

been designed or manufactured to be incorporated in a device or system used in purposes related to human life.

Before using the products for special purposes such as nuclear power, electric power, aerospace, medicine,

passenger movement vehicles or under water relays, contact Mitsubishi.

These products have been manufactured under strict quality control. However, when installing the product

where major accidents or losses could occur if the product fails, install appropriate backup or failsafe functions in the system.

EEP-ROM life



The number of write times to the EEP-ROM, which stores parameter settings, etc., is limited to 100,000. If the total number of the following operations exceeds 100,000, the servo amplifier and/or converter unit may fail when the EEP-ROM reaches the end of its useful life.

Write to the EEP-ROM due to parameter setting changes Home position setting in the absolute position detection system

Precautions for Choosing the Products

Mitsubishi will not be held liable for damage caused by factors found not to be the cause of Mitsubishi; machine damage or lost profits caused by faults in the Mitsubishi products; damage, secondary damage, accident compensation caused by special factors unpredictable by Mitsubishi; damages to products other than Mitsubishi products; and to other duties.

A - 6

COMPLIANCE WITH EC DIRECTIVES

1. WHAT ARE EC DIRECTIVES?

The EC directives were issued to standardize the regulations of the EU countries and ensure smooth distribution of safety-guaranteed products. In the EU countries, the machinery directive (effective in January, 1995), EMC directive (effective in January, 1996) and low voltage directive (effective in January,

1997) of the EC directives require that products to be sold should meet their fundamental safety requirements and carry the CE marks (CE marking). CE marking applies to machines and equipment into which servo amplifiers have been installed.

(1) EMC directive

The EMC directive applies not to the servo units alone but to servo-incorporated machines and equipment. This requires the EMC filters to be used with the servo-incorporated machines and equipment to comply with the EMC directive. For specific EMC directive conforming methods, refer to the EMC Installation Guidelines (IB(NA)67310).

(2) Low voltage directive

The low voltage directive applies also to servo units alone. Hence, they are designed to comply with the low voltage directive. This servo is certified by TUV, third-party assessment organization, to comply with the low voltage directive.

(3) Machine directive

Not being machines, the servo amplifiers need not comply with this directive.

2. PRECAUTIONS FOR COMPLIANCE

The standard models of the servo amplifier and servo motor comply with the EN Standard. In addition to the instructions provided in this Instruction Manual, also follow the instructions below. If the model is not specifically described to comply with the EN Standard in this Instruction Manual, it has the same specifications as those of the standard models:

(1) Structure

Control box

Reinforced insulation type

24VDC power supply

Circuit protector

Servo amplifier

Servo motor

(2) Environment

Operate the servo amplifier at or above the contamination level 2 set forth in IEC60664-1. For this purpose, install the servo amplifier in a control box which is protected against water, oil, carbon, dust, dirt, etc. (IP54).

(3) Power supply

Use a 24VDC power supply which has been insulation-reinforced in I/O.

(4) Grounding

To prevent an electric shock, fit the supplied earth terminal (E) to the servo amplifier and always connect it to the earth (E) of the control box.

A - 7

(5) Auxiliary equipment and options

(a) The circuit protector used should be the EN or IEC Standard-compliant product of the model

described in Section 12.2.2.

(b) The sizes of the cables described in Section 12.2.2 meet the following requirements. To meet the

other requirements, follow Table 5 and Appendix C in EN60204-1.

Ambient temperature: 40 (104) [°C (°F)]

Sheath: PVC (polyvinyl chloride)

Installed on wall surface or open table tray

(6) Performing EMC tests

When EMC tests are run on a machine/device into which the servo amplifier has been installed, it must conform to the electromagnetic compatibility (immunity/emission) standards after it has satisfied the operating environment/electrical equipment specifications. For the other EMC Directive guidelines on the servo amplifier, refer to the EMC Installation Guidelines (IB(NA)67310).

CONFORMANCE WITH UL/C-UL STANDARD

The standard models of the servo amplifier and servo motor comply with the UL/C-UL Standard. Unless otherwise specified, the handling, performance, specifications, etc. of the UL/C-UL Standardcompliant models are the same as those of the standard models. When using 24VDC power supply, options and auxiliary equipment, use those which conform to the UL/CUL Standard. For the flange size of the machine side where the servo motor is installed, refer to “CONFORMANCE WITH UL/C-UL STANDARD” in the Servo Motor Instruction Manual.

<<About the manuals>>

This Instruction Manual and the MELSERVO Servo Motor Instruction Manual are required if you use the General-Purpose AC servo MR-J2-03A5 for the first time. Always purchase them and use the MRJ2-03A5 safely.

Relevant manuals

Manual name Manual No.

MELSERVO-J2-Jr. Series To Use the AC Servo Safely IB(NA)67426 MELSERVO Servo Motor Instruction Manual SH(NA)3181 EMC Installation Guidelines IB(NA)67310

A - 8

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION 1- 1 to 1- 6

1.1 Introduction ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1- 1

1.2 Servo Amplifier Standard Specifications ･･････････････････････････････････････････････････ 1- 2

1.3 Function List ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1- 3

1.4 Model Code Definition ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 1- 4

1.5 Combination with Servo Motor ･･････････････････････････････････････････････････････････ 1- 4

1.6 Parts Identification ･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1- 5

1.7 Servo System with Auxiliary Equipment･･････････････････････････････････････････････････ 1- 6

2. INSTALLATION 2- 1 to 2- 4

2.1 Environmental conditions ･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 2- 1

2.2 Installation direction and clearances ･････････････････････････････････････････････････････ 2- 2

2.3 Keep out foreign materials ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 2- 3

2.4 Cable stress････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 2- 3

2.5 Using the DIN rail for installation ･･･････････････････････････････････････････････････････ 2- 4

3. SIGNALS AND WIRING 3- 1 to 3- 48

3.1 Standard connection example････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 2

3.1.1 Position control mode AD75P (A1SD75P) ･･････････････････････････････････････････ 3- 2

3.1.2 Speed control mode ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 4

3.1.3 Torque control mode ････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 5

3.2 Internal Connection Diagram of Servo Amplifier ･･････････････････････････････････････････ 3- 6

3.3 I/O Signals ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 7

3.3.1 Connectors and signal arrangements･･････････････････････････････････････････････････ 3- 7

3.3.2 Signal explanations ･････････････････････････････････････････････････････････････････3-10

3.4 Detailed Description of the Signals ･･･････････････････････････････････････････････････････3-19

3.4.1 Position control mode････････････････････････････････････････････････････････････････3-19

3.4.2 Speed control mode ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 3-24

3.4.3 Torque control mode ････････････････････････････････････････････････････････････････ 3-26

3.4.4 Position/speed control change mode ･･･････････････････････････････････････････････････3-29

3.4.5 Speed/torque control change mode ････････････････････････････････････････････････････3-31

3.4.6 Torque/position control change mode･･････････････････････････････････････････････････ 3-33

3.5 Alarm Occurrence Timing Chart ･････････････････････････････････････････････････････････3-34

3.6 Interfaces ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3-35

3.6.1 Common line ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3-35

3.6.2 Detailed description of the interfaces･･････････････････････････････････････････････････3-36

3.7 Input Power Supply Circuit ･････････････････････････････････････････････････････････････3-40

3.7.1 Connection example ･････････････････････････････････････････････････････････････････3-40

3.7.2 Explanation of signals ･･･････････････････････････････････････････････････････････････3-41

3.7.3 Power-on sequence ･･････････････････････････････････････････････････････････････････3-41

3.8 Servo Motor with Electromagnetic Brake ･････････････････････････････････････････････････3-43

3.9 Grounding ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････3-46

3.10 Instructions for the 3M Connector ･･････････････････････････････････････････････････････ 3-47

4. OPERATION 4- 1 to 4- 6

4.1 When Switching Power On for the First Time ･････････････････････････････････････････････ 4- 1

4.2 Startup････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 2

4.2.1 Selection of control mode ････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 2

4.2.2 Position control mode････････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 2

4.2.3 Speed control mode ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 4

4.2.4 Torque control mode ････････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 5

4.3 Multidrop Communication ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 6

5. PARAMETERS 5- 1 to 5- 22

5.1 Parameter List ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 1

5.1.1 Parameter write inhibit･･････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 1

5.1.2 Lists ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 2

5.2 Detailed Description ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 18

5.2.1 Electronic gear ････････････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 18

5.2.2 Changing the status display screen ･･････････････････････････････････････････････････ 5- 20

5.2.3 Using forward/reverse rotation stroke end to change the stopping pattern ･･･････････････ 5- 21

5.2.4 Alarm history clear･････････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 21

6. DISPLAY AND OPERATION 6- 1 to 6- 16

6.1 Display Flowchart ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 1

6.2 Status Display ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 2

6.3 Diagnostic mode････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 4

6.4 Alarm mode ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 5

6.5 Parameter mode ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 6

6.6 External I/O signal display ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 8

6.7 Output signal forced output (DO forced output)･･･････････････････････････････････････････ 6- 11

6.8 Test operation mode ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 12

6.8.1 Mode change ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 12

6.8.2 Jog operation ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 13

6.8.3 Positioning operation･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 14

6.8.4 Motor-less operation ･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 15

7. ADJUSTMENT 7- 1 to 7- 10

7.1 What Is Gain Adjustment? ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 1

7.1.1 Difference between servo amplifier and other drives ････････････････････････････････････ 7- 1

7.1.2 Basics of the servo system ･･･････････････････････････････････････････････････････････ 7- 2

7.2 Gain Adjustment ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 3

7.2.1 Parameters required for gain adjustment･･････････････････････････････････････････････ 7- 3

7.2.2 Block diagram ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 3

7.2.3 What is auto tuning? ････････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 4

7.3 Gain Adjustment by Auto Tuning ････････････････････････････････････････････････････････ 7- 5

7.3.1 Adjustment method ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 5

7.3.2 Valid conditions･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 5

7.4 Manual Gain Adjustment ･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 6

7.4.1 When machine rigidity is low･････････････････････････････････････････････････････････ 7- 6

7.4.2 When the machine vibrates due to machine resonance frequency ････････････････････････ 7- 7

7.4.3 Load inertia moment is 20 or more times ･･････････････････････････････････････････････ 7- 8

7.4.4 When shortening the settling time ････････････････････････････････････････････････････ 7- 9

7.4.5 When the same gain is used for two or more axes･･････････････････････････････････････ 7- 10

7.5 Slight Vibration Suppression Control････････････････････････････････････････････････････ 7- 10

8. INSPECTION 8- 1 to 8- 2

9. TROUBLESHOOTING 9- 1 to 9- 12

9.1 Trouble at Start-Up ････････････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 1

9.1.1 Position control mode････････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 1

9.1.2 Speed control mode ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 4

9.1.3 Torque control mode ････････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 5

9.2 When Alarm or Warning Has Occurred･･･････････････････････････････････････････････････ 9- 6

9.2.1 Alarms and Warning list･････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 6

9.2.2 Remedies for alarms ････････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 7

9.2.3 Remedies for Warnings ･････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 11

10. OUTLINE DIMENSION DRAWINGS 10- 1 to 10- 4

10.1 Servo amplifiers･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 10- 1

10.2 Connectors ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 10- 2

11. CHARACTERISTICS 11- 1 to 11- 4

11.1 Overload Protection Characteristics ････････････････････････････････････････････････････ 11- 1

11.2 Dynamic Brake Characteristics ････････････････････････････････････････････････････････ 11- 2

11.3 Encoder Cable Flexing Life ････････････････････････････････････････････････････････････ 11- 3

12. OPTIONS AND AUXILIARY EQUIPMENT 12- 1 to 12- 18

12.1 Options ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 1

12.1.1 Cables and connectors ･････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 1

12.1.2 Junction terminal block (MR-TB20) ･････････････････････････････････････････････････ 12- 7

12.1.3 Servo configurations software ･･････････････････････････････････････････････････････ 12- 9

12.2 Auxiliary Equipment ････････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 11

12.2.1 Recommended wires ･････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 11

12.2.2 Circuit protector ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 12

12.2.3 Relays ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 13

12.2.4 Noise reduction techniques ･･･････････････････････････････････････････････････････ 12- 13

12.2.5 Snubber unit ････････････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 17

13. COMMUNICATION FUNCTIONS 13- 1 to 13- 26

13.1 Configuration ････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 1

13.1.1 RS-422 configuration ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 1

13.1.2 RS-232C configuration ････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 2

13.2 Communication Specifications ･････････････････････････････････････････････････････････ 13- 3

13.2.1 Communication overview ･･････････････････････････････････････････････････････････ 13- 3

13.2.2 Parameter setting･････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 4

13.3 Protocol ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 5

13.4 Character Codes ･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 6

13.5 Error Codes ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 7

13.6 Checksum ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 7

13.7 Time-Out Operation ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 8

13.8 Retry Operation･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 8

13.9 Initialization･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 9

13.10 Communication Procedure Example ･･････････････････････････････････････････････････ 13- 9

13.11 Command and Data No. List ････････････････････････････････････････････････････････ 13- 10

13.11.1 Read commands ････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 10

13.11.2 Write commands････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 11

13.12 Detailed Explanations of Commands ･････････････････････････････････････････････････ 13- 13

13.12.1 Data processing ････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 13

13.12.2 Status display ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 15

13.12.3 Parameter ･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 16

13.12.4 External I/O pin statuses (DIO diagnosis) ･････････････････････････････････････････ 13- 18

13.12.5 Disable/enable of external I/O signals (DIO) ･･･････････････････････････････････････ 13- 19

13.12.6 External input signal ON/OFF (Test operation) ････････････････････････････････････ 13- 20

13.12.7 Test operation mode ････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 21

13.12.8 Output signal pin ON/OFF (DO forced output) ･････････････････････････････････････ 13- 23

13.12.9 Alarm history ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 24

13.12.10 Current alarm･････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 25

13.12.11 Other commands ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 26

Optional Servo Motor Instruction Manual CONTENTS

The rough table of contents of the optional MELSERVO Servo Motor Instruction Manual is introduced here for your reference. Note that the contents of the Servo Motor Instruction Manual are not included in the Servo Amplifier Instruction Manual.

1. INTRODUCTION

2. INSTALLATION

3. CONNECTORS USED FOR SERVO MOTOR WIRING

4. INSPECTION

5. SPECIFICATIONS

6. CHARACTERISTICS

7. OUTLINE DIMENSION DRAWINGS

8. CALCULATION METHODS FOR DESIGNING

MEMO

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

1.1 Introduction

The MELSERVO-J2-Jr series general-purpose AC servo has been developed as an ultracompact, small capacity servo system compatible with the MELSERVO-J2 series 24VDC power supply. It can be used in a wide range of fields from semiconductor equipment to s ma ll robots , etc. The input signals of t he s ervo ampl if ier cont rol s ys tem a re compat i bl e wit h th ose of t he M R-J 2- A. As the standard models comply with the EN Standard x UL/C-UL Standard, they can be used satisfactorily in various countries. The MR-J2-03A5 servo amplifier can be easily installed to a control box with a DIN rail. The power supply/electromagnetic brake and encoder of the servo motor can be wired easily with a single cable. Using a personal computer where the Servo Configuration software has been installed, you can make parameter setting, status display, etc. Also, you can use the RS-422 communication function to set up to 32 axes of servo amplifiers. The compatible servo motors have achieved the smallest 28mm-bore flange size in this class and are further equipped with encoders of 8192 pulses/rev (incremental) resolution.

1 - 1

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

1.2 Servo Amplifier Standard Specifications

Servo Amplifier

Item

Voltage 21.6 to 30VDC (instantaneous permissible vo ltage 34V)

Circuit power

supply

Control circuit power supply (Note) Control system Sine-wave PWM control, current control system

Dynamic brake Built-in

Protective functions

Speed frequency response 250Hz or more

Max. input pulse frequency 500kpps (for differential rece iver), 200kpps (for open collec tor) Command pulse multiplying factor Electronic gear A/B, A, B: 1 to 32767, 1/50 < A/B < 50 In-position range setting Error excessive

Position control mode

Torque limit Parameter setting system Speed control range Analog speed command 1: 1000, inter n al speed command 1: 5000

Analog speed command input

Speed fluctuation ratio

Speed control mode

Torque limit Parameter setting system

Torque control

mode

Structure Open (IP00)

Ambient temperature

Ambient humidity 90%RH or less (non-condensing)

storage temperature

storage humidity 90%RH or less (non-condensing)

Environment

Ambient Altitude Max. 1000m (3280ft) above sea level

Vibration

Mass

Power supply capacity

Analog torque command input

HC-AQ0135D Continuous 0.8A, m ax. 2.4A HC-AQ0235D Continuous 1.6A, m ax. 4.8A HC-AQ0335D Continuous 2.4A, m ax. 7.2A

24VDC±10%, 200mA (400mA when using the servo motor equipped with electromagnetic brake)

Overcurrent shut-off, regenerative overvoltage shut-off, overload shut-off (electronic thermal relay), servo motor overheat protection, encoder fault protection, undervoltage, instantaneous power failure protection, overspeed protection, excessive error protection

−0.03% or less (load fluctuation 0 to 100%) ±0.02% or less (power fluctuation ±10%)

DC0 to ±8V (input impedance 10 to 12kΩ)

32 to +131 [°F] (non-freezing)

−20 to +65 [°C] (non-freezing)

−4 to +149 [°F] (non-freezing)

Free from corrosive gas, flammable gas, o il m ist, dust and dirt

[kg] 0.2

[lb] 0.44

MR-J2-03A5

0 to ±10000 pulse

±80 kpulse

DC0 to ±10V

±3% or less

0 to +55 [°C] (non-freezing)

Indoors (no direct sunlight)

5.9 [m/s2] or less

19.4 [ft/s

] or less

Note. To comply with the Low Voltage Directive, use a reinforced insulation type stabilizing power supply.

1 - 2

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

1.3 Function List

The following table lists the functions of the MR-J2-03A5. For details of the functions, refer to the corresponding chapters and sections.

Function Description

Position control mode MR-J2-03A5 is used as position control servo. P

Speed control mode MR-J2-03A5 is used as speed control servo . S

Torque control mode MR-J2-03A5 is used as torque control servo. T

Position/speed control change mode Speed/torque control change mode Torque/position control change mode Slight vibration suppression control Electronic gear Input pulses can be multiplied by 1/50 to 50. P Parameters No. 3, 4

Real-time auto tuning Smoothing Speed can be increa sed smoothl y in respon se to in put pu lse. P Pa ramet er No. 7

S-pattern acceleration/ deceleration time constant Alarm history clear Alarm history is cleared. P, S, T Parameter No. 16

Restart after instantaneous power failure

Command pulse selection

Input signal selection

Torque limit Servo motor-generated torque can be limited to any value. P, S

Speed limit Servo motor speed can be limited to any value. T

Status display

External I/O display

Output signal forced output

Automatic VC offset

Test operation mode

Using external input signal, control can be switched between position control and speed control. Using external input signal, control can be switched between speed control and torque control. Using external input signal, control can be switched between torque control and position control. Suppresses vibration of ±1 pulse produced at a servo motor stop.

Automatically adjusts the gain to optimum value if load applied to the servo motor shaft varies.

Speed can be increased and decreased smoothly. S Parameter No. 13

If the input power supply voltage had reduc ed to cause an alarm but has returned to normal, the servo motor can be restarted by merely switching on the start signal. Command pulse train form can be selected from among four different types. Forward rotation start, reverse rotation start, servo on and other input signals can be assigned to any pins.

Servo status is shown on the 4-digit, 7-segment LED display ON/OFF statuses of external I/O signals are shown on the display. Output signal can be forced on/off independently of the servo status. Use this function for output signal wiring check, etc. Voltage is automatically offset to stop the servo motor if it does not come to a stop at the analog speed command (VC) or analog speed limit (VLA) of 0V. Servo motor can be run from the operation section of the servo amplifier without the start signal entered.

(Note)

Control Mode

P/S Section 3.4.4

S/T Section 3.4.5

T/P Section 3.4.6

P Section 7.5

P, S

S Paramete r No. 20

P Parameter No. 21

P, S, T

P, S, T Section 6.2

P, S, T Section 6.6

P, S, T Section 6.7

S, T Section 6.3

P, S, T Section 6.8

Refer To

Section 3.1.1 Section 3.4.1 Section 4.2.2 Section 3.1.2 Section 3.4.2 Section 4.2.3 Section 3.1.3 Section 3.4.3 Section 4.2.4

Section 7.3 Parameter No. 2

Parameters No. 43 to 48 Section 3.4.1 (2) Parameter No. 28 Section 3.4.3 (3) Parameter No. 8 to 10

1 - 3

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

Function Description

Servo configuration software

Alarm code output

Note. P: Position control mode, S: Speed control mod e, T: Torque control mod e

P/S: Position/speed control change mod e, S/T: Sp eed/torq ue control cha nge mode, T/P: Torq ue/posit ion control chan ge mode

Using a personal computer, parameter setting, test operation, status display, etc. can be performed. If an alarm has occurred, the c orre sponding alarm number is output in 3-bit code.

(Note)

Control Mode

P, S, T Section 12. 1. 3

P, S, T Section 9.2.1

1.4 Model Code Definition

(1) Rating plate

MITSUBISHI

MITSUBISHIMITSUBISHI

MODEL

POWER

MR‑J2‑03A5

POWER: INPUT:

OUTPUT: SERIAL:

MITSUBISHIELECTRICCORPORATION

MADEINJAPAN

30W DC24V



2.3A A5**********

TC3**AAAAG52

ACSERVO

PASSED

Model Capacity

Applicable power supply

Rated output current Serial number

Refer To

(2) Model

MR-J2 - 03 A 5

Series name

Rating plate

24VDC power supply specification General-purpose interface

Rated output 30[W]

1.5 Combination with Servo Motor

The HC-AQ series servo motors can be used. The same combinations apply to the servo motors provided with electromagnetic brakes and reduction gears.

Servo Amplifier Servo motor

HC-AQ0135D HC-AQ0235DMR-J2-03A5 HC-AQ0335D

1 - 4

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

1.6 Parts Identification

Name/Application

Display The four-digit, seven-segment LED shows the servo status and alarm number.

Operation section Used to perform status display, diagnostic, alarm and parameter operations.

DOWN

MODE

I/O signal connector (CN1A) Used to connect digital I/O signals.

I/O signal connector (CN1B) Used to connect digital I/O signals.

Name plate

Servo motor connector (CNP2) Connector for connection of the servo motor.

Power input connector (CNP1) Used to connect the input power supply/control circuit power supply/RS-422.

SET

Used to set parameter data.

Used to change the display or data in each mode.

Used to change the mode.

Refer To

Chapter6

Section3.3

Section1.3

Section3.3 Section10.2.1 Section12.1.1

Section3.3 Section10.2.1

Communication connector (CNP3) Used for connection with a personal computer (RS-232C).

Earth (E) terminal ( ) To conform to the EN Standard, fit the supplied earth terminal for grounding.

Section3.3 Section10.2.1 Section12.1.3

Section3.9

1 - 5

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

1.7 Servo System with Auxiliary Equipment

y To prevent an electric shock, fit the supplied earth terminal (E) to the servo

WARNING

amplifier (refer to ( 2), Section 3.9) and always connect it to the earth (E) of the control box.

Power supply

24VDC

Servo Configuration software

−

Circuit protector

Main ci rcuit po wer suppl y

Relay

Control power supply

Personal computer

To CNP1

To CNP3

Servo amplifier

MITSUBISHI

OPEN

CN1A CN1B

CNP1 CNP2

CNP3

MELSERVO

Earth (E) terminal

To CNP2

To CN1A

To CN1B

Motor cable

Power leads

Positioning unit/ speed controller

Junction terminal block

Encoder cable



Servo motor

1 - 6

2. INSTALLATION

CAUTION

y Stacking in excess of the limited number of products is not allowed. y Install the equipment to incombustible. Installing them directly or close to

combustibles will led to a fire.

y Install the equipment in a load-bearing place in accordance with this Instruction

Manual.

y Do not get on or put heavy load on the equipment to prevent injury. y Use the equipment within the specified environmental condition range. y Provide an adequate protection to prevent screws, metallic detritus and other

conductive matter or oil and other combustible matter from entering the servo amplifier.

y Do not block the intake/exhaust ports of the servo amplifier. Otherwise, a fault may

occur.

y Do not subject the servo amplifier to drop impact or shock loads as they are

precision equipment.

y Do not install or operate a faulty servo amplifier. y When the product has been stored for an extended period of time, consult

Mitsubishi.

2.1 Environmental conditions Environment Conditions

Ambient temperature Ambient humidity 90%RH or less (non-condensing) storage temperature storage humidity 90%RH or less (non-condensin g) Ambient Altitude Max. 1000m (3280 ft) above sea level Vibration

0 to +55 [°C] (non-freezing) 32 to +131 [°F] (non-freezing)

−20 to +65 [°C] (non-freezing)

−4 to +149 [°F] (non-freezing)

Indoors (no direct sunlight) Free from corrosive gas, flammable gas, oil mist, dust and dirt

5.9 [m/s2] or less

19.4 [ft/s

] or less

2 - 1

2. INSTALLATION

2.2 Installation direction and clearances

y The equipment must be installed in the specified direction. O therwise, a fault may

CAUTION

(1) Installation of one servo amplifier

10mm (0.4 in.) or more

occur.

y Leave specified clearances between the servo amplif ier and c ontr ol box ins ide walls

or other equipment.

Control box Control box

40mm (1.6 in.) or more

Servo am plifier

MITSUBISHI

MELSERVO

OPEN

CN1A CN1B

CNP1 CNP2

10mm (0.4 in.) or more

Wiring clearance

70mm (2.8 in.)

Top

CNP3

40mm (1.6 in.)

Bottom

or more

(2) Installation of two or more servo amplifiers

Leave a large clearance between the top of the servo amplifier and the internal surface of the control box, and install a fan to prevent the internal temperature of the control box from exceeding the environmental conditions.

Control box

10mm (0.4 in.) or more

100mm (4.0 in.) or more

MITSUBISHI

OPEN

CN1A CN1B

CNP1 CNP2

MELSERVO

1mm (0.04 in.) or more

MITSUBISHI

OPEN

MELSERVO

CN1A CN1B

CNP1 CNP2

10mm (0.4 in.) or more

CNP3

40mm (1.6 in.) or more

CNP3

(3) Others

Install the servo amplifier on a perpendicular wall in the correct vertical direction.

2 - 2

2. INSTALLATION

2.3 Keep out foreign materials

(1) When installing the unit in a control box, prevent drill chips and wire f ragments from entering the

servo amplifier.

(2) Prevent oil, water, metallic dust, etc. from entering the servo amplifie r thro ug h ope nin gs in th e co ntro l

box or a fan installed on the ceiling.

(3) When installing the control box in a place where there are much toxic gas, dirt and dust, conduct an air

purge (force clean air into the control box from outside to make the internal pressure higher than the external pressure) to prevent such materials from entering the control box.

2.4 Cable stress

(1) The way of clamping the cable must be f ully examined so that flexin g stress and cable's own we ight

stress are not applied to the cable connection.

(2) For use in any application where the servo motor moves, fix the cables (encoder, power supply, brake)

supplied with the servo motor, and flex the optional encoder cable or the power supply and brake wiring cables. Use the optional encoder cable within the flexing life range. Use the power supply and brake wiring cables wit hin the fl exin g li fe of the ca b les .

(3) Avoid any probability that the cable sheath might be cut by sharp chips, rubbed by a machine corner or

stamped by workers or vehicles.

(4) For installation on a machine where th e servo motor w ill move, the fle xing radius should be made as

large as possible. Refer t o sect ion 1 1. 4 for t he flexi ng li fe.

2 - 3

2. INSTALLATION

2.5 Using the DIN rail for installation

(1) Fitting into the DIN rail

Put the upper catch on the DIN rail and push the unit until it clicks.

(2) Removal from DIN rail

1) Pull down the hook.

2) Pull it toward you.

3) Lift and remove the unit.

Wall

DIN rail

Wall

Upper catch

DIN rail

2) 3)

Wall

Upper catch

DIN rail

Wall

DIN rail

Wall

DIN rail

Hook

2 - 4

3. SIGNALS AND WIRING

y Any person who is involved in wiring should be fully competent to do the work. y Before starting wiring, make sure that the voltage is safe in the tester more than 15

minutes after power-off. Otherwise, you may get an electric shock.

WARNING

CAUTION

y Ground the servo amplifier and the servo motor securely. y Do not attempt to wire the servo amplifier and servo motor until they have been

installed. Otherwise, you may get an electric shock.

y The cables should not be damaged, stressed excessively, loaded heavily, or

pinched. Otherwise, you may get an electric shock.

y W ire the equipment correctly and securely. Otherwise, the servo motor may

misoperate, resulting in injury.

y Connect cables to correct terminals to prevent a burst, fault, etc.

y Ensure that polarity (+, −) is correct. Otherwise, a burst, damage, etc. may occur.

y The surge absorbing diode installed to the DC relay designed for control output

should be fitted in the specified direction. Otherwise, the signal is not output due to a fault, disabling the forced stop and other protective circuits.

Servo amplifier

COM

(24VDC)

Control output signal

y Use a noise filter, etc. to minimize the influence of electromagnetic interference,

which may be given to electronic equipment used near the servo amplifier.

y Do not install a power capacitor, surge suppressor or radio noise filter with the power

line of the servo motor.

y Do not modify the equipment.

POINT

CN1A and CN1B have the same shape. Wrong connection of the connectors

will lead to a failure. Connect them correctly.

3 - 1

3. SIGNALS AND WIRING

3.1 Standard connection example

POINT

y For the connection of the power supply system, refer to Section 3.7.1. y Do not apply the test lead bars or like of a tester directly to the pins of the

connectors supplied with the servo motor. Doing so will deform the pins, causing poor contact.

3.1.1 Position control mode AD75P (A1SD75P)

(Note 3)

(Note 5)

Forward rotation stroke end

Reverse rotation stroke end

(Note 8) Analog torque limit

(Note 9)

Servo Configuration

software

24VDC power supply

−

Signal Name

PULSE F

PULSE F− PULSE R+

PULSE R−

CLEAR

CLEAR COM

READY

COM

INPS

Positioning unit AD75P/A1SD75P

PG0(+5V)

PG0 COM

Proportion control

10V/max. current

Pin No.

Forced stop

Servo on

Reset

Torque limit

Upper limit setting

Personal

computer

(Note 8)

Circuit protector

10m (32ft) max.

2m (6.5ft) max.

Servo amplifier

CNP1

P24M

P24G

P24L

(Note 4,7) CN1A

COM 9

INP

LZR

Plate

(Note 4,7) CN1B

EMG

SON

RES

LSP

LSN

P15R

TLA

Plate

CNP3

(Note 4)

CN1B

(Note 4,7)

CN1A

Plate

CNP2

3VDD

13 COM

ALM

19 ZSP

6TLC

LAR

LBR

P15R

30m (98ft) max.

(Note1)

(Note 2)

RA1

RA2

RA3

(Note 6) Trouble

Zero speed

Limiting torque

Encoder A-phase pulse (differential line driver)

Encoder B-phase pulse (differential line driver)

Control common

Control common Encoder Z-phase pulse (open collector)

Servo motor

3 - 2

3. SIGNALS AND WIRING

Note 1. To prevent an electric shock, fit the supplied earth terminal (E) to the servo amplifier and always

connect it to the earth (E) of the control box. (Refer to section 3.9.)

2. Connect the diode in the correct direction. If it is connected reversely, the servo amplifier will be Cfaulty and will not output signals, disabling the forced stop and other protective circuits.

3. The forced stop switch must be installed.

4. CN1A and CN1B have the same shape. Wrong connection of the connectors will lead to a fault.

5. When starting operation, always connect the forward/reverse rotation stroke end signal (LSN/LSP) with SG. (Normally closed contacts)

6. Trouble (ALM) is connected with COM in normal alarm-free condition.

7. The pins with the same signal name are connected in the servo amplifier.

8. For the command pulse train input of the differential line driver system. 2m max. for the open collector system.

9. Use MRZJW3-SETUP81E or later.

3 - 3

3. SIGNALS AND WIRING

3.1.2 Speed control mode

(Note 3)

Forward rotation start

Reverse rotation start

(Note 5)

Forward rotation stroke end

Reverse rotation stroke end

Analog speed command

(Note 8) Analog torque limit

(Note 9)

Servo configuration

software

24VDC power supply

−

Speed Selection 1

Forced stop

Servo on

Reset

Speed selection 2

Upper limit setting

10V/Rated speed

Upper limit setting

+10V/max. current

Personal

computer

Circuit protector

10m (32ft) max.

2m (6.5ft) max.

P24M

P24G

P24L

SP1

EMG

SON

RES

ST1

ST2

LSP

LSN

P15R

Servo amplifier

CNP1

(Note 4)

(Note 4,7)

CN1A

(Note 4,7)

CN1B

7SP2

(Note 4,7)

12TLA

Plate

CNP3

CN1B

3 VDD

19 ZSP

6TLC

CN1A

18 SA

Plate

CNP2

COM

ALM

LZR

LAR

LBR

P15R

30m (98ft) max.

(Note1)

RA1

RA2

RA3

RA5

RA4

Encoder Z-phase pulse (differential line driver)

Encoder A-phase pulse (differential line driver)

Encoder B-phase pulse (differential line driver)

Control common

Control common Encoder Z-phase pulse (open collector)

(Note 6) Trouble

Zero speed

Limiting torque

Speed reached

Ready

Servo

motor

Note 1. To prevent an electric shock, fit the supplied earth terminal (E) to the servo amplifier and always

connect it to the earth (E) of the control box. (Refer to section 3.9.)

2. Connect the diode in the correct direction. If it is connected reversely, the servo amplifier will be faulty and will not output signals, disabling the forced stop and other protective circuits.

3. The forced stop switch must be installed.

4. CN1A and CN1B have the same shape. Wrong connection of the connectors will lead to a fault.

5. When starting operation, always connect the forward/reverse rotation stroke end signal (LSN/LSP) with SG. (Normally closed contacts)

6. Trouble (ALM) is connected with COM in normal alarm-free condition.

7. The pins with the same signal name are connected in the servo amplifier.

8. TLA can be used by setting any of parameters No. 43 to 48 to make TL available.

9. Use MRZJW3-SETUP81E or later.

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3. SIGNALS AND WIRING

3.1.3 Torque control mode

(Note 3)

Forward rotation selection

Reverse rotation selection

Analog torque command

(Note 7)

Servo configuration

software

24VDC power supply

−

Speed Selection 1

Forced stop

Servo on

Reset

Speed selection2

Upper limit setting

±8V/max. current

Upper limit setting

Analog speed limit

0 to +10V/max. speed

Personal

computer

Circuit protector

10m(32ft) max.

2m (6.5ft) max.

P24M

P24G

P24L

SP1

EMG

SON

RES

RS1

RS2

P15R

Servo amplifier

CNP1

(Note 4)

(Note 4,6) CN1A

(Note 4,6) CN1B

7SP2

(Note 4,6)

2VLA

Plate

CNP3

CN1B

3 VDD

COM

ALM

19 ZSP

6TLC

CN1A

19 RD RA4

LZR

LAR

LBR

P15R

Plate

(Note 2)

RA1

RA2

RA3

Encoder Z-phase pulse (differential line driver)

Encoder A-phase pulse (differential line driver)

Encoder B-phase pulse (differential line driver)

Control common

Control common Encoder Z-phase pulse (open collector)

(Note 5)

Trouble

Zero speed

Limiting torque

Ready

CNP2

30m (98ft) max.

(Note1)

Servo

motor

Note 1. To prevent an electric shock, fit the supplied earth terminal (E) to the servo amplifier and always

connect it to the earth (E) of the control box. (Refer to section 3.9.)

2. Connect the diode in the correct direction. If it is connected reversely, the servo amplifier will be faulty and will not output signals, disabling the forced stop and other protective circuits.

3. The forced stop switch must be installed.

4. CN1A and CN1B have the same shape. Wrong connection of the connectors will lead to a fault.

5. Trouble (ALM) is connected with COM in normal alarm-free condition.

6. The pins with the same signal name are connected in the servo amplifier.

7. Use MRZJW3-SETUP81E or later.

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