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运动控制与伺服驱动器的基础应用-驱动与控制基础 评分

SIMOTION 运动控制器的基本组态、调试、编程与常用运动控制命令
目录 1 SINAMICS S120概述., 1.1 SINAMICS S120驱动系统的组成 1.1.1AC/AC单轴驱动器 1.1.2DC/AC多轴驱动器 11136 1.2 SINAMICS S120的指示灯. 3 SINAMICS S120实验设备 2 SINAMICS S120项目配置 ····· 12 2.1离线项目置 2.2在线项目配置 ..23 3基本调试 32 3.1控制面板( Control panel)控制电机 3 3.2操作盒( Control box)控制电机 ,36 3.3基本操作面板(BOP20)控制电机 事垂 39 0概述 9 3.3.2BOP20参数设置方法 11 3.3.3BOP20控制驱动电机演示 49 3.4电机动态特性的调试. 3.4.1 Trace功能测量时域曲线. 画面垂 .51 3.4.2 Function generator涵数发生器调试 3.4.3 Measuring function测量频域Bode图 57 4电机优化 63 1.1自动优化 63 4.2驱动感应电机的优化 67 3.1驱动伺服电机的优化 70 5基本定位 73 5.1激活基木定位功能 5.2点动(Jog 3回零( Homing) 78 5.3.1设置参考点( Set relerence).. 5.3.2主动回零( Active Homing) 80 5.3.3被动回零( Passive homing) 82 5.4限位( Limit) 鲁垂 84 5.5程序步( Traversing Blocks) .84 5.6手动数据输入(MDI). 垂 着垂 ,,,86 6通讯 6.1S120与ⅢMI直接通讯 90 6.1.1网络地址设置 90 6.1.2项目配置.. 6.1.3建立变量表 94 6.2通过DP总线实现S7-300与S120的通讯 ..96 6.2.1网络地址设置 6.2.2通讯报文设置 6.2.3用DP总线对电机起、停及速度控制 98 6.2.4动器参数的读取及写入 ,100 7DCC功能. ·●··鲁··垂鲁· ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,106 7.1DC概述 ,,,,106 7.2DCC实验演示 107 运动控制应用系列丛书 驱动器应用基础 概述 作为西门子 驱动系列之一,可以提供高性能 的单轴和双轴驱动,模块化的设计可以满足应用中日益増长的对驱动系统轴数 量和性能的要求。 驱动系统的组成 驱动器包括:用于单轴的 变频器和用于公共直流 母线的 逆变器。 单轴驱动器 单轴控制的 变频器:通常又称为 单轴交流驱动 器,其结构形式为电源模块和电机模块集成在一起,即集整流语逆变于一体, 能够实现通常的控制、矢量 控制,又能实现高精度、高性能 的伺服控制功能。它不仅能控制 普通的三相异步电机,还能控制 异步与同步伺服电机、扭矩电机 及直线电机,强大的定位功能将 能实现进给轴的绝对、相对定 日 位,特别适用于单轴的速度和定 位掉制。 图 单轴驱动器 运动控制应用系列丛书 驱动器应用基础 的单轴驱动系统的主要组成部分 控制单元 或 以 控制器为例子, 控制单元通过 接凵连接模 块型 其它 组件(如传感器接凵模块或端子扩展模块)通 过 连接。可使用 基本型操作面板更改参数设置,在操作 过程中,还可将 面板安装到 控制单元上进行诊断。 X21 RS232串行接口 X23 PROFIBUS接口 HTL}TTL编马器接口 多物 X100 SIEMENS DRIVE-CLIO接口 K124 围 4V供电 1快速闪存F卡1 X120 T0,T1,T2泱试接口 温度传感器接口 M测试接地口 文主停隼叻能训子 输入接口 CU310D 诊断发光二极管 HDY 121 out x 5T 4路可参数化数字量 入 1路可参数化双向数 宇量翰入瀚士 ECP20基本操作面顿 的硬件结构图 功率模块 雷 图 功率模块 运动控制应用系列丛书 驱动器应用基础 多轴驱动器 公共直流母线的 逆变器:通常又称为 多轴驱动 器,其结构形式为电源模块和电机模块分开,如图所示,一个电源模块将 相交流电整流成 或 的直流电,将电机模块(一个或多个)都连接 到该直流母线上,特别适用于多轴控制,尤其是造纸、包装、纺织、印刷、钢 铁等行业。优点是各电机轴之间的能量共享,接线方便、简单, 图 多轴驱动器 是集控制、矢量控制、伺服控制为一体的多轴驱动 系统,具有模块化的设计。各模块间(包括控制单元模块、整流回馈模块、电 札模块、传感器模块和电机编码器等)通过高速邬动接口 相互连 接。以 多轴驱动器为例,其核心控制单元 在速度控制 模式下最多能控制个矢量轴或个伺服轴,可以完成简单的工艺任务。 的多轴驱动系统的主要组成部分 控制单元:整个驱动系统的控制部分 电源模块:将交流转变成直流,并能实现能量回馈: 运动控制应用系列丛书 驱动器应用基础 ·电杋模块(也称功率模块):单轴或双轴模块,作为电机的供电电源 传感器模块:将编码器信号转换成 可识别的信号,若电机 含有 接口,则不需要此模块 ·直流+电源模块:用于系统的控制部分的供电: 端子模坎和选件板:根据需要可连接或插入板和通讯板。 模块化系统,适用于要求苛刻的驱动任务 可胜任工业应 用领域中的各种驱动任务,模块化设计,可解决要求极为苛刻的驱动任务。大 量部件和功能相互之间具有协调性,用户因此可以进行组合使用,以构成最佳 的方案。 装有SzER和 SCOUT软件 的PC机 思E rmm 24 V DC 说明: 1:主控制模块CU320 2:电源模块SLM或ALM +24V电源 3:单轴电机模块 234 4:双轴电机模块 端子模块 电源线 Drive-CLiQ 选件板 编码器反馈信号线 电抗器 电源滤波器 传感器模块 不带编带有Drve-带有标准 码器的CLQ接口编码器接 电机的电机口的电机 图 多轴驱动器的典型结构 运动控制应用系列丛书 驱动器应用基础 控制单元( 作为 多轴驱动器的控制单元 负责控制和协调系 统中所有的模块,完成各轴的电流环、速度环甚至是位置环的控制,并且同一 块 控制的各轴之间能相互交换数据,即任意一根轴可以读取控制单元上 其它轴的数据,这一特征广泛被用作各轴之间的简单同步。 的硬件结构 如图所示。 数字量输入输出 4个 DRIVE-CLIQ端口 8个数字量输入D通道 电源模块 8个数字量输入输出DDO双向 电机模块 通道,其中4路位快速输入通道 ■端子模块 直接测量系统 DC24V供电 1个选件槽 里g 可用来插接一个端子模 饭或通讯模板例如TB30 或cBc10) 快速闪存卡(CF卡)插槽 4个诊断发光二极管 Profibus dp地址拨码 4个测量触点 及 RS232/485端∏ 其本操作面板BOP 图 的硬件结构图 根据所连接外围模块的数量、轴控制模式、所需功能及卡的不同, 个 可控制的轴数量也不同。 用作速度控制:最大控制轴数为个伺服轴、个矢量轴和个 轴。实际控制轴数与 的负荷(即所选功能)有关。伺服轴和矢量 轴不能用同一个 来控制,但伺服轴和矢量轴都可以与轴混合 搭配: 用作位置控制:最大控制轴数为个伺服轴或个矢量轴。控制的轴数 不是绝对的,与 的负荷有关 运动控制应用系列丛书 驱动器应用基础 电源模块( 多轴驱动器的电源模块分为三种,分别是:基本型、智 能型和主动型 ·基本型():整流单元,但无冋馈功能。依靠连接制动单元和制动 电阻实现快速制动 ·智能型():整流回馈单元,直流母线电压不可调: ·主动型():整流回馈单元,且直流母线电压可调 电机模块( 电机模块即逆变单元,分为书本型和装机装柜型。其中,书木型又分为单 轴电机模块和双轴电机模块 的指示灯 的各个模块都带有指示灯,以实时反映出设备的运行状态,下 面分别介绍一下控制单元()、整流模块(与)、电机模块 的指示灯含义 控制单元( )的指示灯含义 灯 颜色 状态 原因 解决办法 关闭 没有上电 准备好运行, 模块操作就绪 连续的 并有发生循环 绿色 的 通信 闪烁() 卡正在写 连续的 装置至少存在清除故障 个故障 红色 启动故障(例检查卡是 闪烁( )|如,固件不能否正确插入; 上装给或替换控制单 元,再上电

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