1 概述
湖南某鋼卷尺生產廠有幾臺90年代由日本大同實業公司（DAIDO JITSUGY CO；LTD）制造的ML400-T2鋼卷尺印刷機。該印刷機配置了三菱交流伺服系統，其控制系統基本構成是：由三菱F2-80MT可編程控制器負責整個系統的開關量邏輯控制；由精度為1000p/rev的旋轉編碼器跟蹤主軸的轉速，將其脈沖信號送到專用的三菱MR-RT比例設定器（設有外部撥碼開關進行脈沖數的人工微調）；經過微調后的脈沖信號輸入伺服放大器驅動伺服電機；伺服電機帶動差動機械裝置，進行鋼卷尺的“毫米”刻度印刷；而“分米”、“米”的刻度印刷由機械機構嚴格保證其與“毫米”印刷按比例同步。

因使用年限的關系，其中一臺印刷機的MR-VC42伺服放大器的功率模塊和驅動模塊均已損壞。經多方查詢，三菱電機公司停產此型號已有多年，已無配件可供，國內也無法修復，故采用最新型號的MR-J2S-60A交流伺服放大器和HC-SFS52交流伺服電機替代。

2 新老伺服系統技術性能對比
2．1
原交流伺服放大器銘牌：
AC SERVO
MODEL MR-VC42
TC300A000G51 B
POWER SUPPLY AC200V50Hz 200/230V 60Hz
OUTPUT 3.7 A
SERIAL 130036E
Mitsubishi ELECTRIC CORPORATION
MADE IN JAPAN
BC370C00H01
原交流伺服電機銘牌：
MITSUBISHI ELECTRIC
INDUCTION SERVO MOTOR
MODEL HB-42
0.5 0.4Kw
2000 rpm
RATING 50% EDCONT
0 ~ 40℃
MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION
MADE IN JAPAN

2.2與由菱電自動化（上海）有限公司聯系后，該公司提供了原伺服系統極其有限的基本技術資料，其單位制采用舊制：
·伺服電機型號：HB-42
·伺服放大器型號：MR-VC42
·額定功率：0.4kW
·額定轉矩：19.5 kg.cm
·3000rpm時轉矩：13.0 kg.cm
·額定轉速：2000 r/min
·最大轉速：3000 r/min
·允許瞬間速度：3450 r/min
·最大轉矩：48.7 kg.cm
· 連續定額轉矩時的功率變化率：.4.0kW/s
·慣性矩J：0.0094 kg.cm.s2
·轉動慣量GD2：37 kg.cm2
·速度、位置檢測器：分辨率：1000 p/rev
·結構：全封閉、自冷卻
·電源：3相 AC220V/50Hz；允許電源波動率 ±5% 電源設備容量 1.2kVA

2．3新伺服系統的主要技術參數：
·伺服電機型號：HC-SFS52
·伺服放大器型號：MR-J2S-60A
·額定功率：0.5kW
·額定轉矩：2.39 N.m
·額定轉速：2000 r/min
·最大轉速：3000 r/min
·允許瞬間速度：3450 r/min
·最大轉矩：7.16 N.m
·連續定額轉矩時的功率變化率：.8.7 kW/s
·慣性矩J：0.0066 kg.cm.s2
·速度、位置檢測器：分辨率：131072 p/rev
·結構：全封閉、自冷卻
·電源：3相 AC220V/50Hz；電源設備容量 1.0 kVA
按現行國際單位制換算后，再對比新老型號的技術參數，證實新型號完全可以替代老型號。

3 新老伺服系統硬件接線對比
3．1 我們依據日本大同公司產品圖紙（日文）、三菱電機公司傳真資料（日文）、《三菱MR-H□AN技術資料集（英文）》、《三菱AC伺服教程》、《MR-J2S□A伺服放大器技術資料集》等資料推斷出老系統的輸入/輸出情況：
接口外形：MR-VC42伺服放大器的信號輸入/輸出接線僅一個CN1口，它是一只50針3列（18針-14針-18針，半圓缺口處為高位）的排插。已經使用的針腳定義如下：
·脈沖輸入：
18針（PP）：正向脈沖輸入
16針（NP）：正/反符號輸入
6、13、14、26、30、37針（SG）：信號公共端（同名端內部相通）
·其它輸入：
9針（SON）：伺服開啟信號 Serev on（來自PLC輸出點Y43）
12針（RES）：復位信號 Reset（來自PLC輸出點Y10）
24針（LSP）：正向行程末端 Forward rotation stroke end
25針（LSN）：反向行程末端 Reverse rotation stroke end
6、13、14、26、30、37針（SG）：信號公共端（同名端內部相通）
·其它輸出：
3針（ALM）：伺服故障 Trouble
49針（RD）：準備完畢（就緒）Ready
48針（PF）：速度到達 Speed reached
6、13、14、26、30、37針（SG）：信號公共端（同名端內部相通）

3．2 MR-RT比例設定器與MR-VC42伺服放大器接線
MR-RT 31A MR-VC42 16針（NP）正/反符號
MR-RT 31B MR-VC42 14針（SG）公共端
MR-RT 32A MR-VC42 18針（PP）正向脈沖
MR-RT 32B MR-VC42 14針（SG）公共端
3．3 改型后的硬件接線

4 新老伺服系統參數設置對比
4．1 MR-VC42伺服放大器設置參數（從放大器面板讀出，但定義不詳）
參數01——0
參數02——10
參數03——1
參數04——150（似為CMX電子齒輪分子）
參數05——35 （似為CDV電子齒輪分母）
參數06——100
參數07——30
參數08——100
參數09——1000
參數10——2000
參數11——0
參數12——0
參數13——0
參數14——0
參數15——0
參數16——0
參數17——0000
參數18——0000
參數19——0000
參數20——0
參數21——0
參數22——0
參數23——0
參數24——0002

4．2 MR-J2S-60A伺服參數實際設定值列表

5 系統調試情況及經驗總結
伺服放大器的電子齒輪（指令脈沖倍率的分子CMX、指令脈沖倍率的分母CDV）是系統精確同步的關鍵，原系統為CMX/CDV=150/35。因沒有原伺服系統的操作手冊，不知道其“最小命令單位”和“減速比”，僅知道新老系統的脈沖分辨率為131072p/rev和1000p/rev ，精度相距甚遠，理論換算比較困難，我們最終采取上機印刷、逐步逼近的試驗方法求出CMX/CDV=110，該比值完全符合工藝要求，比例器撥碼開關的微調范圍合理。

因無技術資料，旋轉編碼器比例器輸出的脈沖波形在初調時將其誤認為“帶符號的脈沖串”，但伺服放大器無法接收這種信號。而實際波形是“正轉/反轉脈沖串”，21號伺服參數OP3（指令脈沖選擇）應設置為“0000”，其定義為“脈沖串為正邏輯、指令脈沖串輸入波形為正轉/反轉脈沖串”。

三菱伺服產品具有較強的互換性和繼承性，即使是十多年前的老產品，其產品設計思路、接口參數（英文定義）、伺服參數基本與現行產品通用，僅個別地方有些差異。熟悉了目前流行的三菱伺服產品，較容易找出與老產品的其對應關系，這為我們進行使用三菱產品的各類專用機床設備的技術改造提供了非常有益的經驗。