1、機(jī)電一體化原理及應(yīng)用第三章2課件機(jī)電一體化原理及應(yīng)用第三章2課件伺服驅(qū)動器的配置、優(yōu)化及故障診斷1.伺服驅(qū)動的配置2.伺服驅(qū)動器的優(yōu)化3.伺服驅(qū)動器的故障診斷伺服驅(qū)動器的配置、優(yōu)化及故障診斷1.伺服驅(qū)動的配置SIMODRIVE 611：說明 SIMODRIVE 611：給您的機(jī)械設(shè)備帶來最大的生產(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)動系統(tǒng)，并且可以很容易地對它們進(jìn)行適配，以滿足必要的驅(qū)動性能和機(jī)器軸數(shù)。 SIMODRIVE 611：說明 SIMODRIVE 611SIMODRIV

2、E 611：說明 - SIMODRIVE 611是一種模塊化晶體管脈沖變頻器，可以實現(xiàn)多軸以及組合驅(qū)動解決方案?；谄淠K化設(shè)計，使用SIMODRIVE，可以提供根據(jù)驅(qū)動任務(wù)而量身定做的靈活而經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動解決方案。SIMODRIVE 611由幾個功能模塊組成。電源饋電模塊可以提供最大120 kW的總功率。目前，已經(jīng)有上百萬個驅(qū)動器采用了SIMODRIVE 611系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動控制，尤其是機(jī)床行業(yè)。SIMODRIVE 611 universal插入式閉環(huán)控制單元可適用于所有三相電機(jī)，為各種應(yīng)用場合提供理想的驅(qū)動解決方案，包括印刷、包裝、塑料工業(yè)、玻璃工業(yè)、陶瓷和石材加工工業(yè)中的加工機(jī)器，以及沖壓機(jī)、

3、材料裝卸、輸送和運輸設(shè)備。 SIMODRIVE 611：說明 - SIMODRIVSIMODRIVE 611：說明 SIMODRIVE 611已通過CE、EN、CUL國際認(rèn)證，適用于多種輸入電壓等級，全球通用。 除了傳統(tǒng)的速度和轉(zhuǎn)矩控制等驅(qū)動功能以外，SIMODRIVE 611 universal還在標(biāo)準(zhǔn)型號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，每個軸可以以純文本的方式最多保存64個獨立的進(jìn)給程序段。采用用戶友好的調(diào)試工具SimoCom U，在調(diào)試過程中即可很容易地進(jìn)行程序段的輸入和保存。 SIMODRIVE 611：說明 SIMODRIVE 611SIMODRI

4、VE 611設(shè)計宗旨：模塊化可連接全球各種電網(wǎng) - 電源電壓范圍寬，3 AC 400 V，3 AC415 V，3 AC 480 V - 可以直接在TN網(wǎng)中運行 - 通過使用用于I/RF模塊(16 kW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)備上運行。 SIMODRIVE 611設(shè)計宗旨：模塊化可連接全球各種電網(wǎng)SIMODRIVE 611設(shè)計宗旨：模塊化I/RF模塊：提高運行安全性，降低系統(tǒng)擾動 通過閉環(huán)電源接口模塊供電,驅(qū)動軸的運行不受電源擾動影響。 在制動過程中，多余電能將被反饋到電網(wǎng)中，實現(xiàn)節(jié)電功能不同的冷卻方式，極力滿足各種需要對于I/RF模塊和功率模塊，提供有以下冷卻方式：

5、內(nèi)部散熱 外部散熱 風(fēng)道散熱SIMODRIVE 611設(shè)計宗旨：模塊化I/RF模塊：提高SIMODRIVE 611設(shè)計宗旨：模塊化單軸型和雙軸型SIMODRIVE 611 universal 插入式閉環(huán)控制單元直接測量系統(tǒng)。 所有數(shù)據(jù)軍安全的保存在一個數(shù)據(jù)包中 安全停機(jī)功能 MOTION-CONNECT：用戶化的最佳機(jī)器連接 SIMODRIVE 611設(shè)計宗旨：模塊化單軸型和雙軸型SISIMODRIVE 611：說明 一流的驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)靈活適配各種自動化解決方案。不管是集成在SlMATIC?系統(tǒng)還是集成在其它自動化系統(tǒng)，SlMODRIVE 611universal都可通過PROFIBUS DP甚

6、至是CAN總線集成在所有自動化環(huán)境中。通過PROFIBUS DP進(jìn)行通訊，全球最成功的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn) SimoCom U-一種簡便易用、功能強(qiáng)大的調(diào)試工具。這種基于Windows 95/98/NT/2000/XP操作系統(tǒng)的功能強(qiáng)大的軟件工具，可以以簡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 SIMODRIVE 611：說明 一流的驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)靈活適配各SIMODRIVE 611：說明 Drive ES使全集成自動化成為可能：使用SIMODRIVE 611 universal，可以將驅(qū)動技術(shù)更容易、更便捷、更經(jīng)濟(jì)地集成在SIMATIC和SIMOTION?自動化環(huán)境中 Drive ES Ba

7、sic：通往全集成自動化之路。調(diào)試，參數(shù)配置，跟蹤和故障分析 Drive ES SIMATIC：配置通訊Drive ES SIMATIC提供有用于SIMATICCPU的功能塊和樣例項目。 SIMODRIVE 611：說明 Drive ES使全集成自SIMODRIVE 611：說明 定位控制：通過SimoCom U的功能強(qiáng)大的進(jìn)給程序段編輯器可以非常簡便地實現(xiàn) - 凸輪，返回參考點或帶有可配置偏移量的零點標(biāo)記 - 作為通過信號、終端/PROFIBUS DP配置值的基準(zhǔn)點設(shè)置 軸的耦合：使用SIMODRIVE 611 universal，您可以使用PROFIBUS DP或終端對驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接。外

8、部驅(qū)動系統(tǒng)以及內(nèi)部雙軸模塊都可進(jìn)行聯(lián)接。通過PROFIBUS的軸的電子聯(lián)接基于PROFIBUS DP子站之間的直接通訊。如果使用終端聯(lián)接，實際位置可以通過可選方向增量式軸角編碼器接口進(jìn)行聯(lián)接，或通過集成的模擬量輸入/輸出接口進(jìn)行扭矩耦合。 SIMODRIVE 611：說明 定位控制：通過SimoCoSIMODRIVE 611：說明 Teach In 功能：使用Teach In功能，可以將軸的位置作為目標(biāo)位置直接輸入到規(guī)定的進(jìn)給程序段中。例如，使用JOG和/或增量式JOG功能，可以將軸驅(qū)動到所需的位置上。然后，將命令保存在進(jìn)給程序段編輯器中。由此可以很容易地將這一已知位置傳遞到進(jìn)給程序中。 與上

9、位控制系統(tǒng)的通用接口 模擬接口10V，用于設(shè)定點輸入(轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)距設(shè)定點) 起動鎖定功能接口 使用PROFIBUS DP接口，可以將SIMODRIVE 611 universal無縫集成在任何自動化環(huán)境中。 SIMODRIVE 611：說明 Teach In 功能：使SIMODRIVE 611：說明 我們的技術(shù)是全球可以信賴的技術(shù)為了確保SlMODRIVE 611 universal能夠用于各種需要，西門子公司提供了一個先進(jìn)的物流系統(tǒng)，以保證全球范圍內(nèi)的簡單訂貨和及時交貨。為了保證工程現(xiàn)場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，或者只是有一個問題，都可以

10、與我們的服務(wù)和支持團(tuán)隊進(jìn)行聯(lián)系。 SIMODRIVE 611：說明 我們的技術(shù)是全球可以信賴的1.伺服驅(qū)動器的配置利用SimoCom U可以監(jiān)控驅(qū)動器的運行狀態(tài)：電機(jī)實際電流和實際扭矩 Simocom_U伺服調(diào)試工具，是西門子公司開發(fā)的用于調(diào)試Simodrive 611U的一個軟件工具。其具有直觀、快捷、易掌握的特點 利用SimoCom U可設(shè)定驅(qū)動器的基本參數(shù)：設(shè)定與電機(jī)和功率模塊匹配的基本參數(shù)利用SimoCom U可實現(xiàn)對驅(qū)動器參數(shù)的優(yōu)化：根據(jù)伺服電機(jī)實際拖動的機(jī)械部件，對611UE速度控制器的參數(shù)進(jìn)行自動優(yōu)化1.伺服驅(qū)動器的配置利用SimoCom U可以監(jiān)控驅(qū)動器的運1.1 SimoCo

11、m U伺服調(diào)試軟件主畫面說明1.1 SimoCom U伺服調(diào)試軟件主畫面說明1.2 SimoCom_U軟件與驅(qū)動器的連接 SimoCom_U軟件通過PC機(jī)COM口與驅(qū)動器X471接口進(jìn)行通訊連接,連接電纜為RS232電纜驅(qū)動調(diào)試電纜的連接方式:在通訊連接前,應(yīng)把機(jī)床和計算機(jī)電源切斷,防止兩端不等電位1.2 SimoCom_U軟件與驅(qū)動器的連接 SimoC1.3 驅(qū)動器的配置步驟 步驟一在斷電的情況下（臺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)動器上電，在611UE的液晶窗口顯示：“A1106”表示驅(qū)動器沒有數(shù)據(jù)；R/F紅燈亮；總線接口

12、模塊上的紅燈亮 步驟三 從WINDOWS的“開始”中找到驅(qū)動器調(diào)試工具SimoCom U，并啟動；1.3 驅(qū)動器的配置步驟 步驟一在斷電的情況下（臺式電步驟四 選擇連機(jī)方式 步驟五 進(jìn)入連接畫面后，自動進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定畫面：步驟四 選擇連機(jī)方式 步驟五 進(jìn)入連接畫面后，自動進(jìn)入?yún)?shù) 在軟件的提示下進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定： 1）定義驅(qū)動器的名稱，通常可以用軸的名稱來定義，如該驅(qū)動器用于X軸我們可以添入XK7124_X 在軟件的提示下進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定： 2)輸入PROFIBUS總線地址: 2)輸入PROFIBUS總線地址: 3)設(shè)定電機(jī)型號： 3)設(shè)定電機(jī)型號：4) 選擇編碼器，選擇標(biāo)準(zhǔn)編碼器( 2048 P

13、sin/con信號，1Vpp)如為其他編碼器請選擇Enter Data 并如實輸入編碼器數(shù)據(jù)。4) 選擇編碼器，選擇標(biāo)準(zhǔn)編碼器( 2048 P sin/c 5）直接測量元件的設(shè)定 5）直接測量元件的設(shè)定 6）存儲參數(shù) 6）存儲參數(shù) 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)動及電機(jī)出現(xiàn)故障，如數(shù)據(jù)未存儲也會在伺服單元掉電后，在伺服驅(qū)動器上出現(xiàn)1106號報警。即數(shù)據(jù)未被配置報警。 611UE的R/F紅燈滅，液晶窗口顯示“A

14、0831” 步驟一 在斷電的情況下（臺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。如果對帶制動的電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，需要設(shè)定NC通用參數(shù)MD1451218的第二位為“1” （優(yōu)化完畢后恢復(fù)“1”） 步驟二 驅(qū)動器使能（電源模塊端子T48、T63、T64與T9接通）；并將坐標(biāo)移動到適中的位置（因為優(yōu)化時電機(jī)大約要轉(zhuǎn)兩個轉(zhuǎn)）；優(yōu)化時驅(qū)動器的速度給定由PC機(jī)以數(shù)字量給出。2.伺服驅(qū)動器的優(yōu)化 步驟一 在斷電的情況下（臺式電腦要拔下電源插 步驟三 進(jìn)入工具軟件SimoCom U；且選擇聯(lián)機(jī)方式 ；然后選擇PC機(jī)控制 ， 選擇OK； 步驟四 進(jìn)入控制器目錄（Cont

15、roller），出現(xiàn)以下畫面： 步驟三 進(jìn)入工具軟件SimoCom U；且選擇聯(lián)機(jī)方選擇“None of these”接著將出現(xiàn)以下畫面：進(jìn)入優(yōu)化后出現(xiàn)以下畫面：選擇“None of these”接著將出現(xiàn)以下畫面：進(jìn)入優(yōu)選擇“14步”自動執(zhí)行優(yōu)化過程： 1）分析機(jī)械特性一（電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶制動電機(jī)的抱閘應(yīng)釋放） 2）分析機(jī)械特性二（電機(jī)反轉(zhuǎn)，帶制動電機(jī)的抱閘應(yīng)釋放） 3）電流環(huán)測算（電機(jī)靜止，帶制動電機(jī)的抱閘應(yīng)夾緊） 4）參數(shù)優(yōu)化計算選擇“14步”自動執(zhí)行優(yōu)化過程： SIEMENS 伺服驅(qū)動器包括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

16、形式的命令值信號； 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（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)動電機(jī)工作。整個過程電壓由交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?，再按命令值需要轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)頻率和電壓的交流。3. 伺服驅(qū)動器的故障診斷注意！直流母線上的直流電壓在斷電后要經(jīng)過4分鐘以上才能跌至安全電壓。 SIEMENS 伺服驅(qū)動器包括611A，611機(jī)電一體化原理及應(yīng)用第三章2課件伺服驅(qū)動器的基本組成 如圖示， 為電源模塊； 為雙軸控制（分611A，611U，611D）模塊； 為雙軸功率模塊； 為

17、DC600V直流母線； 為單軸控制（分611A，611U，611D）模塊； 為單軸功率模塊；伺服驅(qū)動器的基本組成 如圖611UE內(nèi)部帶有FEPROM，用于驅(qū)動器本身的系統(tǒng)軟件和用戶數(shù)據(jù)。驅(qū)動器的調(diào)整、測試、動態(tài)優(yōu)化等均可在WINDOWS環(huán)境下進(jìn)行，通過公司提供的SimoComU軟件自動進(jìn)行，安裝于調(diào)試方便。611UE采用模塊化結(jié)構(gòu)，伺服驅(qū)動和主軸驅(qū)動公用電源模塊，模塊與模塊，伺服驅(qū)動器和主軸驅(qū)動器間通過驅(qū)動器總線連接。611UE內(nèi)部帶有FEPROM，用于驅(qū)動器本身的系統(tǒng)軟件和用 611UE驅(qū)動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

18、增量脈沖編碼器，或是帶EnDat接口協(xié)議的絕對位置編碼器，與802D等CNC配套使用時，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)。 611UE驅(qū)動器反饋元件可以是分辨率為12/14bit（1）驅(qū)動“準(zhǔn)備好/故障”信號輸出連接端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： 、 7473.2：驅(qū)動器“準(zhǔn)備好信號觸點輸出，“常閉觸點，驅(qū)動能力為AC250V2A或DC50V2A。 7273.1：驅(qū)動器“準(zhǔn)備好信號觸點輸出，“常開觸點，驅(qū)動能力為AC250V2A或DC50V/2A. （1）驅(qū)動“準(zhǔn)備好/故障”信號輸出

19、連接端X111(2)電源模塊“使能”控制端X121 53/52/51:驅(qū)動器電源模塊過電流觸點輸出 （53/51為常閉，52/51為常開）驅(qū)動能力為 ：DC50V500mA。 963：驅(qū)動器電源模塊“脈沖使能”信號輸入，當(dāng)963間的觸點閉合時，驅(qū)動器各坐標(biāo)軸的控制回路開始工作。 964：驅(qū)動器電源模塊“驅(qū)動使能”信號輸入，當(dāng)964間的觸點閉合時，驅(qū)動器各坐標(biāo)軸的調(diào)節(jié)器開始工作。 919：驅(qū)動器電源模塊“使能”端輔助輸出電壓+24V0V端。(2)電源模塊“使能”控制端X121(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)動器DC24V輔助電壓輸出，電壓范圍為