西门子802D系统的数据设定和伺服驱动配置优化分析课件.ppt

1、机床数控系统调试专机床数控系统调试专用周用周西门子西门子802D802D系统机床数系统机床数据和伺服参数设置优化据和伺服参数设置优化实训实训一、实验目的一、实验目的n1、掌握SINUMERIK 802D系统调整机床数据参数的方法。n2、让学生熟悉伺服驱动器调试软件。n3、让学生掌握伺服系统的调试及优化的方法和步骤。二、实验设备二、实验设备n1、RS-SY-802D数控机床综合实验系统。n2、计算机n3、RS232 通讯电缆三、实训必备知识三、实训必备知识1、机床数据的设定1）机床数据的功能n机床数据是数控系统与机床以及伺服驱动之间匹配的媒介。n机床数据是数控系统功能管理和开放的钥匙。n机床数据

2、是机床动态特性的调节阀门。n机床数据为PLC逻辑控制提供灵活的方式。2）机床数据的分类n通用机床数据n轴机床数据nPLC 机床数据n伺服驱动数据n其他机床数据a.通用机床数据通用机床数据b.轴机床数据轴机床数据n轴机床数据主要是与机床各运行轴相关的机械轴机床数据主要是与机床各运行轴相关的机械电气参数电气参数b.轴机床数据轴机床数据(与机械匹配的数据与机械匹配的数据)b.轴机床数据轴机床数据(轴速度轴速度)b.b.轴机床数据轴机床数据( (轴速度轴速度)b.b.轴机床数据轴机床数据(参考点参考点)b.b.轴机床数据轴机床数据( (参考点参考点) )b.b.轴机床数据轴机床数据(反向间隙及螺距误差

3、补偿反向间隙及螺距误差补偿)b.b.轴机床数据轴机床数据b.b.轴机床数据轴机床数据b.轴机床数据轴机床数据b.轴机床数据轴机床数据(主轴主轴)c.伺服驱动数据伺服驱动数据MD880: MD880: 电机转速电机转速MD918: PROFIBUS MD918: PROFIBUS 地址地址MD1005: MD1005: 电机编码器每转脉冲数电机编码器每转脉冲数MD1120MD1120： 电流环增益电流环增益MD1121: MD1121: 电流环积分时间电流环积分时间MD1407/MD1408: MD1407/MD1408: 速度环增益速度环增益 MD1409/MD1410: MD1409/MD1

4、410: 速度环积分时间速度环积分时间d. PLC机床数据机床数据e.其他机床数据其他机床数据2 2、伺服驱动器的配置、伺服驱动器的配置 Simocom_USimocom_U伺服调试工具，是西门子公司开发的伺服调试工具，是西门子公司开发的用于调试用于调试SimodriveSimodrive 611U 611U的一个软件工具。其具有的一个软件工具。其具有直观、快捷、易掌握的特点直观、快捷、易掌握的特点 利用利用SimoComSimoCom U U可设定驱动器的基本参数：设定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与电机和功率模块匹配的基本参数利用利用SimoComSimoCom

5、 U U可以监控驱动器的运行状态：电可以监控驱动器的运行状态：电机实际电流和实际扭矩机实际电流和实际扭矩利用利用SimoComSimoCom U U可实现对驱动器参数的优化：根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，对据伺服电机实际拖动的机械部件，对611UE611UE速度速度控制器的参数进行自动优化控制器的参数进行自动优化2.12.1 SimoCom SimoCom U U伺服调试软件主画面说明伺服调试软件主画面说明2.22.2 SimoCom_U SimoCom_U软件与驱动器的连接软件与驱动器的连接 SimoCom_USimoCom_U软件通过软件通过PCPC机机COM

6、COM口与驱动器口与驱动器X471X471接口进行通讯接口进行通讯连接连接, ,连接电缆为连接电缆为RS232RS232电缆电缆驱动调试电缆的连接方式驱动调试电缆的连接方式: :在通讯连接前在通讯连接前, ,应把机床和计算机应把机床和计算机电源切断电源切断, ,防止两端不等电位防止两端不等电位2.3 2.3 驱动器的配置步骤驱动器的配置步骤 步骤一在断电的情况下（步骤一在断电的情况下（台式电脑要拔下电源插头台式电脑要拔下电源插头！），用！），用RS232RS232电缆连接电缆连接PCPC的的COMCOM口与口与611U611U上的上的X471X471端口。端口。 步骤二步骤二 驱动器上电，在驱

7、动器上电，在611UE611UE的液晶窗口显示：的液晶窗口显示：“A1106”A1106”表示驱表示驱动器没有数据；动器没有数据；R/FR/F红灯亮；总线接口模块上的红灯亮红灯亮；总线接口模块上的红灯亮 步骤三步骤三 从从WINDOWSWINDOWS的的“开始开始”中找到驱动器调试工具中找到驱动器调试工具SimoComSimoCom U U，并启动；并启动；步骤四步骤四 选择连机方式选择连机方式 步骤五步骤五 进入连接画面后，自动进入参数设定画面：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：在软件的提示下进行参数的设定： 1 1）定义驱动器的名称，通常可以用轴的名称来

8、定义，如该驱动器用于）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 X轴我们可以添入轴我们可以添入XK7124_XXK7124_X 2)2)输入输入PROFIBUSPROFIBUS总线地址总线地址: : 3) 3)设定电机型号：设定电机型号：4) 4) 选择编码器，选择标准编码器选择编码器，选择标准编码器( 2048 P sin/con( 2048 P sin/con信号，信号，1Vpp)1Vpp)如为其他编码器请选择如为其他编码器请选择Enter Data Enter Data 并如实输入编码器数据。并如实输入编码器数据。 5 5）直接测量元件的设定）直接测量元件的设定 6

9、6）存储参数）存储参数 611UE611UE的的R/FR/F红灯灭，液晶窗口显示红灯灭，液晶窗口显示“A0831”A0831”表示总线数据通讯；表示总线数据通讯；总线接口模块上的红灯亮总线接口模块上的红灯亮若若PLC控制电源模块的端子控制电源模块的端子48、63、64分别分别与端子与端子9 9接通，接通，电源模块的黄灯亮，表示电源模块已使能；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号报号报警。即数

10、据未被配置报警。警。即数据未被配置报警。 步骤一步骤一 在断电的情况下（台式电脑要拔下电源插头！），用在断电的情况下（台式电脑要拔下电源插头！），用RS232RS232电缆连接电缆连接PCPC的的COMCOM口与口与611U611U上的上的X471X471端口。如果对带制动的电机进行端口。如果对带制动的电机进行优化，需要设定优化，需要设定NCNC通用参数通用参数MD1451218MD1451218的第二位为的第二位为“1” 1” （优化完毕后（优化完毕后恢复恢复“1”1”） 步骤二步骤二 驱动器使能（电源模块端子驱动器使能（电源模块端子T48T48、T63T63、T64T64与与T9T9接通）

11、；并接通）；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驱动器的速度给定由PCPC机以数字量给出。机以数字量给出。3 3、伺服驱动器的优化、伺服驱动器的优化 步骤三步骤三 进入工具软件进入工具软件SimoComSimoCom U U；且选择联机方式；且选择联机方式 ；然后选择；然后选择PC机控制机控制 ， 选择选择OK； 步骤四步骤四 进入控制器目录（进入控制器目录（ControllerController），出现以下画面：），出现以下画面：选择选择“None of these”None of

12、these”接着将出现以下画面：接着将出现以下画面：进入优化后出现以下画面进入优化后出现以下画面：选择选择“14步步”自动执行优化过程：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）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）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）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）参数优化计算 SIEMENS SIEMENS 伺服驱动器伺服驱动器包括包括611A，611U，611D 三种类型，三

13、种类型，611A为为模拟交流伺服；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；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。模块，均配用同系列的电源模块及功率单元。电源模块电源模块一般一般3 3相相AC380VAC380V输入，输入，DC600VDC600V输出，输出电压由直流母线输出，输出电压由直流母线传送传送至各坐标至各坐标驱动（功率）单元，功率单元根据插入单元（控制板）驱动（功率）单元，功率单元根据插入单元（控制板）发出的命令发出的命令驱动电机工作。整个过程电压由交流转变为直流，再按命驱

14、动电机工作。整个过程电压由交流转变为直流，再按命令值需要转变为相应令值需要转变为相应频率和电压的交流。频率和电压的交流。4 4、 伺服驱动器的故障诊断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注意！直流母线上的直流电压在断电后要经过后要经过4分钟以上才能跌至安全电压。分钟以上才能跌至安全电压。4.伺服驱动器的基本组成伺服驱动器的基本组成 如图示，如图示， 为电源模块；为电源模块； 为双轴控制（分为双轴控制（分611A611A，611U611U，611D611D）模块；模块； 为双轴功率模块；为双轴功率模块； 为为DC600VDC600V直流母线；直流母线； 为单轴控制（分为单轴控制（

15、分611A611A，611U611U，611D611D）模块；模块； 为单轴功率模块；为单轴功率模块； 电源模块：有使能端子电源模块：有使能端子T64(T64(控制器使能控制器使能) )，T63T63（脉冲使能），（脉冲使能），T48T48（功率输出控制），另有（功率输出控制），另有T72T72，T73T73，T74T74为系统为系统READY/FAULTREADY/FAULT信号输出端子，信号输出端子，T51/T52/T53T51/T52/T53为模块温度报警输出。为模块温度报警输出。 其中，其中，T64T64，T63T63，T48T48端子时序关系为：端子时序关系为： 只有在各使能端加有只

16、有在各使能端加有DC24VDC24V电压时，电压时，611U611U单元才能正常工作，单元才能正常工作，READYREADY信号才有信号才有输出，注意：输出，注意：T9T9端是端是611611单元自带的单元自带的DC24VDC24V。在各功率单元上，还有一个驱动器在各功率单元上，还有一个驱动器使能使能T663T663，一般将其与，一般将其与T9T9端直接短接。端直接短接。电源模块上的信号灯排列如下：其中电源模块上的信号灯排列如下：其中L1（红色）为（红色）为+/-15V+/-15V故障灯，故障灯，L2L2（红色）为（红色）为5V5V故障灯故障灯（此二种电压通过驱动总线（此二种电压通过驱动总线给

17、给611控制模块供电）控制模块供电） ，L3（绿色）为无使能指示，（绿色）为无使能指示，L4（黄色）为动力回路（黄色）为动力回路接通指示（此二灯为非故障灯），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，（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（红色）为直流母线过电压指示，正常情况下，将T48与与T9短接短接L4黄色灯亮，黄色灯亮，T63T63，T64T64与与T9T9短接短接L3L3绿色信号灯灭。绿色信号灯灭。n1.机床数据的调整n1.伺服参数的调试n2.伺服参数的优化n四、实训内容四、实训内容n五、实验步骤五、实验步骤n1、机床数据

18、的调整 查找机床数据进行修改n伺服参数的调试n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。n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n步骤三：从WINDOWS的“开始”中找到驱动器调试工具SimoCom U，并启动；n步骤四：选择连机方式n步骤五：进入连接画面后，自动进入参数设定画 在软件的提示下进行参数的设定：n1）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 n2)输入PROFIBUS总线地址:

19、n3)设定电机型号： n4) 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。n 5）选择运行模式 n 6）直接测量系统的设定n7）直接测量系统参数n8）存储参数n9）配置完成n611UE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n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；注意！注意！n坐标轴配置的不正确可导致驱动及电机出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现故障，如数据未

20、存储也会在伺服单元掉电后，在伺服驱动器上出现电后，在伺服驱动器上出现1106号报警。号报警。即数据未被配置报警。即数据未被配置报警。 2.伺服驱动器参数优化 n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。 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”）n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。n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；n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：n进入优化后出现以下画面：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）参数优化计算思考题：n1、为什么要对驱动器进行优化？如果不优化的话，对机床有何影响？