機(jī)電一體化原理及應(yīng)用第三章2課件

第三章伺服驅(qū)動(dòng)器的配置伺服驅(qū)動(dòng)器的

配置伺服驅(qū)動(dòng)器的

配置、優(yōu)化及故障診斷1.伺服驅(qū)動(dòng)的配置2.伺服驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)化3.伺服驅(qū)動(dòng)器的故障診斷SIMODRIVE611：說(shuō)明

SIMODRIVE611：給您的機(jī)械設(shè)備帶來(lái)最大的生產(chǎn)力和最高的靈活性！

----SIMODRIVE-是您的機(jī)械設(shè)備理想的模塊化柔性變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用SIMODRIVE?611變頻系統(tǒng)，可以配合使用多種不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并且可以很容易地對(duì)它們進(jìn)行適配，以滿足必要的驅(qū)動(dòng)性能和機(jī)器軸數(shù)。SIMODRIVE611：說(shuō)明

SIMODRIVE611已通過(guò)CE、EN、CUL國(guó)際認(rèn)證，適用于多種輸入電壓等級(jí)，全球通用。除了傳統(tǒng)的速度和轉(zhuǎn)矩控制等驅(qū)動(dòng)功能以外，SIMODRIVE611universal還在標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)中提供有集成的定位功能，從而減輕控制器的負(fù)擔(dān)。在進(jìn)給程序段編輯器中，每個(gè)軸可以以純文本的方式最多保存64個(gè)獨(dú)立的進(jìn)給程序段。采用用戶友好的調(diào)試工具SimoComU，在調(diào)試過(guò)程中即可很容易地進(jìn)行程序段的輸入和保存。SIMODRIVE611設(shè)計(jì)宗旨：模塊化可連接全球各種電網(wǎng)

-電源電壓范圍寬，3AC400V，3AC415V，3AC480V

-可以直接在TN網(wǎng)中運(yùn)行

-通過(guò)使用用于I/RF模塊(16kW及以上)的電源濾波器，還可在通用的電流選擇性保護(hù)設(shè)備上運(yùn)行。

SIMODRIVE611設(shè)計(jì)宗旨：模塊化I/RF模塊：提高運(yùn)行安全性，降低系統(tǒng)擾動(dòng)通過(guò)閉環(huán)電源接口模塊供電,驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)行不受電源擾動(dòng)影響。

在制動(dòng)過(guò)程中，多余電能將被反饋到電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)節(jié)電功能不同的冷卻方式，極力滿足各種需要對(duì)于I/RF模塊和功率模塊，提供有以下冷卻方式：內(nèi)部散熱

外部散熱

風(fēng)道散熱SIMODRIVE611：說(shuō)明

一流的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)靈活適配各種自動(dòng)化解決方案。不管是集成在SlMATIC?系統(tǒng)還是集成在其它自動(dòng)化系統(tǒng)，SlMODRIVE611universal都可通過(guò)PROFIBUSDP甚至是CAN總線集成在所有自動(dòng)化環(huán)境中。通過(guò)PROFIBUSDP進(jìn)行通訊，全球最成功的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)

SimoComU-一種簡(jiǎn)便易用、功能強(qiáng)大的調(diào)試工具。這種基于Windows95/98/NT/2000/XP操作系統(tǒng)的功能強(qiáng)大的軟件工具，可以以簡(jiǎn)單的菜單提示界面提供調(diào)試功能、維修信息以及在線幫助

SIMODRIVE611：說(shuō)明

DriveES使全集成自動(dòng)化成為可能：使用SIMODRIVE611universal，可以將驅(qū)動(dòng)技術(shù)更容易、更便捷、更經(jīng)濟(jì)地集成在SIMATIC和SIMOTION?自動(dòng)化環(huán)境中

DriveESBasic：通往全集成自動(dòng)化之路。調(diào)試，參數(shù)配置，跟蹤和故障分析

DriveESSIMATIC：配置通訊DriveESSIMATIC提供有用于SIMATICCPU的功能塊和樣例項(xiàng)目。

SIMODRIVE611：說(shuō)明

定位控制：通過(guò)SimoComU的功能強(qiáng)大的進(jìn)給程序段編輯器可以非常簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)

-凸輪，返回參考點(diǎn)或帶有可配置偏移量的零點(diǎn)標(biāo)記

-作為通過(guò)信號(hào)、終端/PROFIBUSDP配置值的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置

軸的耦合：使用SIMODRIVE611universal，您可以使用PROFIBUSDP或終端對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接。外部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及內(nèi)部雙軸模塊都可進(jìn)行聯(lián)接。通過(guò)PROFIBUS的軸的電子聯(lián)接基于PROFIBUSDP子站之間的直接通訊。如果使用終端聯(lián)接，實(shí)際位置可以通過(guò)可選方向增量式軸角編碼器接口進(jìn)行聯(lián)接，或通過(guò)集成的模擬量輸入/輸出接口進(jìn)行扭矩耦合。

SIMODRIVE611：說(shuō)明

我們的技術(shù)是全球可以信賴的技術(shù)為了確保SlMODRIVE611universal能夠用于各種需要，西門(mén)子公司提供了一個(gè)先進(jìn)的物流系統(tǒng)，以保證全球范圍內(nèi)的簡(jiǎn)單訂貨和及時(shí)交貨。為了保證工程現(xiàn)場(chǎng)的一切工作都能順利進(jìn)行，我們提供了遍布球的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。如果您需要產(chǎn)品專家或維修專家，或者只是有一個(gè)問(wèn)題，都可以與我們的服務(wù)和支持團(tuán)隊(duì)進(jìn)行聯(lián)系。1.伺服驅(qū)動(dòng)器的配置利用SimoComU可以監(jiān)控驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行狀態(tài)：電機(jī)實(shí)際電流和實(shí)際扭矩

Simocom_U伺服調(diào)試工具，是西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的用于調(diào)試Simodrive611U的一個(gè)軟件工具。其具有直觀、快捷、易掌握的特點(diǎn)利用SimoComU可設(shè)定驅(qū)動(dòng)器的基本參數(shù)：設(shè)定與電機(jī)和功率模塊匹配的基本參數(shù)利用SimoComU可實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的優(yōu)化：根據(jù)伺服電機(jī)實(shí)際拖動(dòng)的機(jī)械部件，對(duì)611UE速度控制器的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化1.1SimoComU伺服調(diào)試軟件主畫(huà)面說(shuō)明1.3驅(qū)動(dòng)器的配置步驟

步驟一在斷電的情況下（臺(tái)式電腦要拔下電源插頭！），用RS232電纜連接PC的COM口與611U上的X471端口。步驟二驅(qū)動(dòng)器上電，在611UE的液晶窗口顯示：“A1106”表示驅(qū)動(dòng)器沒(méi)有數(shù)據(jù)；R/F紅燈亮；總線接口模塊上的紅燈亮步驟三從WINDOWS的“開(kāi)始”中找到驅(qū)動(dòng)器調(diào)試工具SimoComU，并啟動(dòng)；步驟四選擇連機(jī)方式

步驟五進(jìn)入連接畫(huà)面后，自動(dòng)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定畫(huà)面：

在軟件的提示下進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定：1）定義驅(qū)動(dòng)器的名稱，通?？梢杂幂S的名稱來(lái)定義，如該驅(qū)動(dòng)器用于X軸我們可以添入XK7124_X3)設(shè)定電機(jī)型號(hào)：4)選擇編碼器，選擇標(biāo)準(zhǔn)編碼器(2048Psin/con信號(hào)，1Vpp)如為其他編碼器請(qǐng)選擇EnterData并如實(shí)輸入編碼器數(shù)據(jù)。

5）直接測(cè)量元件的設(shè)定611UE的R/F紅燈滅，液晶窗口顯示“A0831”—表示總線數(shù)據(jù)通訊；總線接口模塊上的紅燈亮若PLC控制電源模塊的端子48、63、64分別與端子9接通，電源模塊的黃燈亮，表示電源模塊已使能；坐標(biāo)軸配置的不正確可導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)及電機(jī)出現(xiàn)故障，如數(shù)據(jù)未存儲(chǔ)也會(huì)在伺服單元掉電后，在伺服驅(qū)動(dòng)器上出現(xiàn)1106號(hào)報(bào)警。即數(shù)據(jù)未被配置報(bào)警。

步驟一在斷電的情況下（臺(tái)式電腦要拔下電源插頭?。?，用RS232電纜連接PC的COM口與611U上的X471端口。如果對(duì)帶制動(dòng)的電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，需要設(shè)定NC通用參數(shù)MD14512[18]的第二位為“1”（優(yōu)化完畢后恢復(fù)“1”）步驟二驅(qū)動(dòng)器使能（電源模塊端子T48、T63、T64與T9接通）；并將坐標(biāo)移動(dòng)到適中的位置（因?yàn)閮?yōu)化時(shí)電機(jī)大約要轉(zhuǎn)兩個(gè)轉(zhuǎn)）；優(yōu)化時(shí)驅(qū)動(dòng)器的速度給定由PC機(jī)以數(shù)字量給出。2.伺服驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)化選擇“1～4步”自動(dòng)執(zhí)行優(yōu)化過(guò)程：1）分析機(jī)械特性一（電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶制動(dòng)電機(jī)的抱閘應(yīng)釋放）2）分析機(jī)械特性二（電機(jī)反轉(zhuǎn)，帶制動(dòng)電機(jī)的抱閘應(yīng)釋放）3）電流環(huán)測(cè)算（電機(jī)靜止，帶制動(dòng)電機(jī)的抱閘應(yīng)夾緊）4）參數(shù)優(yōu)化計(jì)算

SIEMENS伺服驅(qū)動(dòng)器包括611A，611U，611D三種類型，611A為模擬交流伺服；611U為通用型交流伺服，可接受多種形式的命令值信號(hào)；

611D為數(shù)字交流伺服模塊，均配用同系列的電源模塊及功率單元。電源模塊一般3相AC380V輸入，DC600V輸出，輸出電壓由直流母線傳送至各坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)（功率）單元，功率單元根據(jù)插入單元（控制板）發(fā)出的命令驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。整個(gè)過(guò)程電壓由交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鳎侔疵钪敌枰D(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)頻率和電壓的交流。3.伺服驅(qū)動(dòng)器的故障診斷注意！直流母線上的直流電壓在斷電后要經(jīng)過(guò)4分鐘以上才能跌至安全電壓。３．１６１１伺服驅(qū)動(dòng)器的基本組成①②③④⑤⑥如圖示，①為電源模塊；②為雙軸控制（分611A，611U，611D）模塊；③為雙軸功率模塊；④為DC600V直流母線；⑤為單軸控制（分611A，611U，611D）模塊；⑥為單軸功率模塊；611UE內(nèi)部帶有FEPROM，用于驅(qū)動(dòng)器本身的系統(tǒng)軟件和用戶數(shù)據(jù)。驅(qū)動(dòng)器的調(diào)整、測(cè)試、動(dòng)態(tài)優(yōu)化等均可在WINDOWS環(huán)境下進(jìn)行，通過(guò)公司提供的SimoComU軟件自動(dòng)進(jìn)行，安裝于調(diào)試方便。611UE采用模塊化結(jié)構(gòu)，伺服驅(qū)動(dòng)和主軸驅(qū)動(dòng)公用電源模塊，模塊與模塊，，伺服驅(qū)動(dòng)器和主軸驅(qū)動(dòng)器間通過(guò)驅(qū)動(dòng)器總線連接。611UE驅(qū)動(dòng)器反饋元件可以是分辨率為12/14bit的旋轉(zhuǎn)變壓器或最大到65536脈沖、1V（峰峰值）的正弦輸出增量脈沖編碼器，或是帶EnDat接口協(xié)議的絕對(duì)位置編碼器，與802D等CNC配套使用時(shí)，通常使用1V（峰峰值）的正弦輸出增量脈沖編碼器的1FK6/1FK7交流伺服電機(jī)與1PH7主軸電機(jī)。（1）驅(qū)動(dòng)“準(zhǔn)備好/故障”信號(hào)輸出連接端X111該連接端子一般與強(qiáng)電控制回路連接，采用“接線端子”，端子的作用如下：．、74／73.2：驅(qū)動(dòng)器“準(zhǔn)備好"信號(hào)觸點(diǎn)輸出，“常閉’’觸點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)能力為AC250V／2A或DC50V／2A。72／73.1：驅(qū)動(dòng)器“準(zhǔn)備好’’信號(hào)觸點(diǎn)輸出，“常開(kāi)’’觸點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)能力為AC250V／2A或DC50V/2A.(2)電源模塊“使能”控制端X12153/52/51:驅(qū)動(dòng)器電源模塊過(guò)電流觸點(diǎn)輸出（53/51為常閉，52/51為常開(kāi)）驅(qū)動(dòng)能力為：DC50V／500mA。9／63：驅(qū)動(dòng)器電源模塊“脈沖使能”信號(hào)輸入，當(dāng)9／63間的觸點(diǎn)閉合時(shí)，驅(qū)動(dòng)器各坐標(biāo)軸的控制回路開(kāi)始工作。9／64：驅(qū)動(dòng)器電源模塊“驅(qū)動(dòng)使能”信號(hào)輸入，當(dāng)9／64間的觸點(diǎn)閉合時(shí)，驅(qū)動(dòng)器各坐標(biāo)軸的調(diào)節(jié)器開(kāi)始工作。9／19：驅(qū)動(dòng)器電源模塊“使能”端輔助輸出電壓+24V／0V端。(3)輔助電壓連接端x141該連接端子一般與強(qiáng)電控制回路連接，采用“接線端子”，端子的作用如下：7：驅(qū)動(dòng)器DC24V輔助電壓輸出，電壓范圍為+20．4～+28．8V，驅(qū)動(dòng)能力為24V／50mA。45：驅(qū)動(dòng)器DCl5V輔助電壓輸出，驅(qū)動(dòng)能力為1．5W10mA。44：驅(qū)動(dòng)器DC—15V輔助電壓輸出，驅(qū)動(dòng)能力為一15W10mA。10：驅(qū)動(dòng)器DC一24V輔助電壓輸出，電壓范圍為一20．4～一28．8V，驅(qū)動(dòng)能力為一24W50mA。15：0V公共端。

電源模塊：有使能端子T64(控制器使能)，T63（脈沖使能），T48（功率輸出控制），另有T72，T73，T74為系統(tǒng)READY/FAULT信號(hào)輸出端子，T51/T52/T53為模塊溫度報(bào)警輸出。

其中，T64，T63，T48端子時(shí)序關(guān)系為：

只有在各使能端加有DC24V電壓時(shí)，611U單元才能正常工作，READY信號(hào)才有輸出，注意：T9端是611單元