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1、第三章 伺服驱动器的配置,伺服驱动器的配置,伺服驱动器的配置、优化及故障诊断,1.伺服驱动的配置2.伺服驱动器的优化3.伺服驱动器的故障诊断,SIMODRIVE 611：说明,SIMODRIVE 611：给您的机械设备带来最大的生产力和最高的灵活性！-SIMODRIVE-是您的机械设备理想的模块化柔性变频驱动系统 使用SIMODRIVE 611变频系统，可以配合使用多种不同的驱动系统，并且可以很容易地对它们进行适配，以满足必要的驱动性能和机器轴数。,SIMODRIVE 611：说明,-SIMODRIVE 611是一种模块化晶体管脉冲变频器，可以实现多轴以及组合驱动解决方案。基于其模块化设计，使
2、用SIMODRIVE，可以提供根据驱动任务而量身定做的灵活而经济的驱动解决方案。SIMODRIVE 611由几个功能模块组成。电源馈电模块可以提供最大120 kW的总功率。目前，已经有上百万个驱动器采用了SIMODRIVE 611系统进行驱动控制，尤其是机床行业。SIMODRIVE 611 universal插入式闭环控制单元可适用于所有三相电机，为各种应用场合提供理想的驱动解决方案，包括印刷、包装、塑料工业、玻璃工业、陶瓷和石材加工工业中的加工机器，以及冲压机、材料装卸、输送和运输设备。,SIMODRIVE 611：说明,SIMODRIVE 611已通过CE、EN、CUL国际认证，适用于多种
3、输入电压等级，全球通用。除了传统的速度和转矩控制等驱动功能以外，SIMODRIVE 611 universal还在标准型号中提供有集成的定位功能，从而减轻控制器的负担。在进给程序段编辑器中，每个轴可以以纯文本的方式最多保存64个独立的进给程序段。采用用户友好的调试工具SimoCom U，在调试过程中即可很容易地进行程序段的输入和保存。,SIMODRIVE 611设计宗旨：模块化,可连接全球各种电网-电源电压范围宽，3 AC 400 V，3 AC415 V，3 AC 480 V-可以直接在TN网中运行-通过使用用于I/RF模块(16 kW及以上)的电源滤波器，还可在通用的电流选择性保护设备上运行
4、。,SIMODRIVE 611设计宗旨：模块化,I/RF模块：提高运行安全性，降低系统扰动 通过闭环电源接口模块供电,驱动轴的运行不受电源扰动影响。在制动过程中，多余电能将被反馈到电网中，实现节电功能不同的冷却方式，极力满足各种需要对于I/RF模块和功率模块，提供有以下冷却方式：内部散热 外部散热 风道散热,SIMODRIVE 611设计宗旨：模块化,单轴型和双轴型SIMODRIVE 611 universal 插入式闭环控制单元直接测量系统。所有数据军安全的保存在一个数据包中 安全停机功能 MOTION-CONNECT：用户化的最佳机器连接,SIMODRIVE 611：说明,一流的驱动系统应
5、灵活适配各种自动化解决方案。不管是集成在SlMATIC?系统还是集成在其它自动化系统，SlMODRIVE 611universal都可通过PROFIBUS DP甚至是CAN总线集成在所有自动化环境中。通过PROFIBUS DP进行通讯，全球最成功的现场总线标准 SimoCom U-一种简便易用、功能强大的调试工具。这种基于Windows 95/98/NT/2000/XP操作系统的功能强大的软件工具，可以以简单的菜单提示界面提供调试功能、维修信息以及在线帮助,SIMODRIVE 611：说明,Drive ES使全集成自动化成为可能：使用SIMODRIVE 611 universal，可以将驱动技
6、术更容易、更便捷、更经济地集成在SIMATIC和SIMOTION?自动化环境中 Drive ES Basic：通往全集成自动化之路。调试，参数配置，跟踪和故障分析 Drive ES SIMATIC：配置通讯Drive ES SIMATIC提供有用于SIMATICCPU的功能块和样例项目。,SIMODRIVE 611：说明,定位控制：通过SimoCom U的功能强大的进给程序段编辑器可以非常简便地实现-凸轮，返回参考点或带有可配置偏移量的零点标记-作为通过信号、终端/PROFIBUS DP配置值的基准点设置 轴的耦合：使用SIMODRIVE 611 universal，您可以使用PROFIBUS
7、 DP或终端对驱动系统进行联接。外部驱动系统以及内部双轴模块都可进行联接。通过PROFIBUS的轴的电子联接基于PROFIBUS DP子站之间的直接通讯。如果使用终端联接，实际位置可以通过可选方向增量式轴角编码器接口进行联接，或通过集成的模拟量输入/输出接口进行扭矩耦合。,SIMODRIVE 611：说明,Teach In 功能：使用Teach In功能，可以将轴的位置作为目标位置直接输入到规定的进给程序段中。例如，使用JOG和/或增量式JOG功能，可以将轴驱动到所需的位置上。然后，将命令保存在进给程序段编辑器中。由此可以很容易地将这一已知位置传递到进给程序中。与上位控制系统的通用接口 模拟接
8、口10V，用于设定点输入(转速/转距设定点)起动锁定功能接口 使用PROFIBUS DP接口，可以将SIMODRIVE 611 universal无缝集成在任何自动化环境中。,SIMODRIVE 611：说明,我们的技术是全球可以信赖的技术为了确保SlMODRIVE 611 universal能够用于各种需要，西门子公司提供了一个先进的物流系统，以保证全球范围内的简单订货和及时交货。为了保证工程现场的一切工作都能顺利进行，我们提供了遍布球的服务网络。如果您需要产品专家或维修专家，或者只是有一个问题，都可以与我们的服务和支持团队进行联系。,1.伺服驱动器的配置,利用SimoCom U可以监控驱动
9、器的运行状态：电机实际电流和实际扭矩,Simocom_U伺服调试工具，是西门子公司开发的用于调试Simodrive 611U的一个软件工具。其具有直观、快捷、易掌握的特点,利用SimoCom U可设定驱动器的基本参数：设定与电机和功率模块匹配的基本参数,利用SimoCom U可实现对驱动器参数的优化：根据伺服电机实际拖动的机械部件，对611UE速度控制器的参数进行自动优化,1.1 SimoCom U伺服调试软件主画面说明,1.2 SimoCom_U软件与驱动器的连接,SimoCom_U软件通过PC机COM口与驱动器X471接口进行通讯连接,连接电缆为RS232电缆,驱动调试电缆的连接方式:,在
10、通讯连接前,应把机床和计算机电源切断,防止两端不等电位,1.3 驱动器的配置步骤,步骤一在断电的情况下（台式电脑要拔下电源插头！），用RS232电缆连接PC的COM口与611U上的X471端口。步骤二 驱动器上电，在611UE的液晶窗口显示：“A1106”表示驱动器没有数据；R/F红灯亮；总线接口模块上的红灯亮 步骤三 从WINDOWS的“开始”中找到驱动器调试工具SimoCom U，并启动；,步骤四 选择连机方式,步骤五 进入连接画面后，自动进入参数设定画面：,在软件的提示下进行参数的设定：1）定义驱动器的名称，通常可以用轴的名称来定义，如该驱动器用于X轴我们可以添入XK7124_X,2)输
11、入PROFIBUS总线地址:,3)设定电机型号：,4)选择编码器，选择标准编码器(2048 P sin/con信号，1Vpp)如为其他编码器请选择Enter Data 并如实输入编码器数据。,5）直接测量元件的设定,6）存储参数,611UE的R/F红灯灭，液晶窗口显示“A0831”表示总线数据通讯；总线接口模块上的红灯亮若PLC控制电源模块的端子48、63、64分别与端子9接通，电源模块的黄灯亮，表示电源模块已使能；,坐标轴配置的不正确可导致驱动及电机出现故障，如数据未存储也会在伺服单元掉电后，在伺服驱动器上出现1106号报警。即数据未被配置报警。,步骤一 在断电的情况下（台式电脑要拔下电源插
12、头！），用RS232电缆连接PC的COM口与611U上的X471端口。如果对带制动的电机进行优化，需要设定NC通用参数MD1451218的第二位为“1”（优化完毕后恢复“1”）步骤二 驱动器使能（电源模块端子T48、T63、T64与T9接通）；并将坐标移动到适中的位置（因为优化时电机大约要转两个转）；优化时驱动器的速度给定由PC机以数字量给出。,2.伺服驱动器的优化,步骤三 进入工具软件SimoCom U；且选择联机方式；然后选择PC机控制，选择OK；,步骤四 进入控制器目录（Controller），出现以下画面：,选择“None of these”接着将出现以下画面：,进入优化后出现以下画面
13、：,选择“14步”自动执行优化过程：1）分析机械特性一（电机正转，带制动电机的抱闸应释放）2）分析机械特性二（电机反转，带制动电机的抱闸应释放）3）电流环测算（电机静止，带制动电机的抱闸应夹紧）4）参数优化计算,SIEMENS 伺服驱动器包括611A，611U，611D 三种类型，611A为模拟交流伺服；611U为通用型交流伺服，可接受多种形式的命令值信号；611D为数字交流伺服模块，均配用同系列的电源模块及功率单元。电源模块一般3相AC380V输入，DC600V输出，输出电压由直流母线传送至各坐标驱动（功率）单元，功率单元根据插入单元（控制板）发出的命令驱动电机工作。整个过程电压由交流转变为
14、直流，再按命令值需要转变为相应频率和电压的交流。,3.伺服驱动器的故障诊断,注意！直流母线上的直流电压在断电后要经过4分钟以上才能跌至安全电压。,伺服驱动器的基本组成,如图示，为电源模块；为双轴控制（分611A，611U，611D）模块；为双轴功率模块；为DC600V直流母线；为单轴控制（分611A，611U，611D）模块；为单轴功率模块；,611UE内部带有FEPROM，用于驱动器本身的系统软件和用户数据。驱动器的调整、测试、动态优化等均可在WINDOWS环境下进行，通过公司提供的SimoComU软件自动进行，安装于调试方便。611UE采用模块化结构，伺服驱动和主轴驱动公用电源模块，模块与
15、模块，伺服驱动器和主轴驱动器间通过驱动器总线连接。,611UE驱动器反馈元件可以是分辨率为12/14bit 的旋转变压器或最大到65536脉冲、1V（峰峰值）的正弦输出增量脉冲编码器，或是带EnDat接口协议的绝对位置编码器，与802D等CNC配套使用时，通常使用1V（峰峰值）的正弦输出增量脉冲编码器的1FK6/1FK7交流伺服电机与1PH7主轴电机。,（1）驱动“准备好/故障”信号输出连接端X111该连接端子一般与强电控制回路连接，采用“接线端子”，端子的作用如下：、7473.2：驱动器“准备好信号触点输出，“常闭触点，驱动能力为AC250V2A或DC50V2A。7273.1：驱动器“准备好
16、信号触点输出，“常开触点，驱动能力为AC250V2A或DC50V/2A.,(2)电源模块“使能”控制端X121 53/52/51:驱动器电源模块过电流触点输出（53/51为常闭，52/51为常开）驱动能力为：DC50V500mA。963：驱动器电源模块“脉冲使能”信号输入，当963间的触点闭合时，驱动器各坐标轴的控制回路开始工作。964：驱动器电源模块“驱动使能”信号输入，当964间的触点闭合时，驱动器各坐标轴的调节器开始工作。919：驱动器电源模块“使能”端辅助输出电压+24V0V端。,(3)辅助电压连接端x141 该连接端子一般与强电控制回路连接，采用“接线端子”，端子的作用如下：7：驱动
17、器DC24V辅助电压输出，电压范围为+204+288V，驱动能力为24V50mA。45：驱动器DCl5V辅助电压输出，驱动能力为15W10mA。44：驱动器DC15V辅助电压输出，驱动能力为一15W10mA。10：驱动器DC一24V辅助电压输出，电压范围为一204一288V，驱动能力为一24W50mA。15：0V公共端。,电源模块：有使能端子T64(控制器使能)，T63（脉冲使能），T48（功率输出控制），另有T72，T73，T74为系统READY/FAULT信号输出端子，T51/T52/T53为模块温度报警输出。其中，T64，T63，T48端子时序关系为：,只有在各使能端加有DC24V电压时，611U单元才能正常工作，READY信号才有输出，注意：T9端是611单元自带的DC24V。在各功率单元上，还有一个驱动器使能T663，一般将其与T9端直接短接。电源模块上的信号灯排列如下：其中L1（红色）为+/-15V故障灯，L2（红色）为5V故障灯（此二种电压通过驱动总线给611控制模块供电），L3（绿色）为无使能指示，L4（黄色）为动力回路接通指示（此二灯为非故障灯），L5（红色）为供电电网不正常指示，L6（红色）为直流母线过电压指示，正常情况下，将T48与T9短接L4黄色灯亮，T63，T64与T9短接L3绿色信号灯灭。,
