西門子數(shù)控主板NCU572.4

模塊化的驅(qū)動(dòng)裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機(jī)，為機(jī)床提供了全數(shù)字化的動(dòng)力,。

通過(guò)視窗化的調(diào)試工具軟件,，可以便捷地設(shè)置驅(qū)動(dòng)參數(shù)，并對(duì)      驅(qū)動(dòng)器      的控制參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化,。

SINUMERIK802D集成了內(nèi)置PLC系統(tǒng),，對(duì)機(jī)床進(jìn)行邏輯控制,。采用標(biāo)準(zhǔn)的PLC的編程語(yǔ)言Micro/WIN進(jìn)行控制      邏輯設(shè)計(jì)      。并且隨機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)的PLC子程序庫(kù)和實(shí)例程序,，簡(jiǎn)化了制造廠設(shè)計(jì)過(guò)程,，縮短了設(shè)計(jì)周期。

2) 810D

（請(qǐng)參閱：SINUMERIK 810D 840D 簡(jiǎn)明調(diào)試手冊(cè) - 2006版本）

在      數(shù)字化      控制的領(lǐng)域中,，SINUMERIK 810D*次將CNC和驅(qū)動(dòng)控制集成在一塊板子上,。

快速的循環(huán)處理能力,，使其在模塊      加工      中獨(dú)顯威力,。

模塊化的驅(qū)動(dòng)裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機(jī)，為機(jī)床提供了全數(shù)字化的動(dòng)力,。

西門子數(shù)控主板NCU572.4

西門子的工業(yè)      數(shù)控系統(tǒng)      在市場(chǎng)上出現(xiàn),。這一代的西門子      數(shù)控系統(tǒng)      以繼電器控制為基礎(chǔ)，主要以模擬量控制和編碼器為基礎(chǔ),。在1964年,，西門子為其      數(shù)控系統(tǒng)      注冊(cè)品牌 SINUMERIK.

在1965-1972，西門子以上一代的      數(shù)控系統(tǒng)      為基礎(chǔ),，推出用于車床,，銑床，和磨床的基于晶體管技術(shù)的硬件,。

數(shù)字伺服：      運(yùn)動(dòng)控制      的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動(dòng)和1FT6(1FK6)電機(jī)組成,。

SINUMERIK840D配置的驅(qū)動(dòng)一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+      驅(qū)動(dòng)模塊      （功率模塊）。

電源模塊：主要為NC和給驅(qū)動(dòng)裝置提供控制和動(dòng)力電源,，產(chǎn)生母線電壓,，同時(shí)監(jiān)測(cè)電源和模塊狀態(tài)。根據(jù)      容量      不同,，凡小于15KW均不帶饋入裝置,，極為U/E電源模塊；凡大于15KW均需帶饋入裝置,，記為I/RF電源模塊,，通過(guò)模塊上的訂貨號(hào)或標(biāo)記可識(shí)別。

611D數(shù)字驅(qū)動(dòng):是新一代      數(shù)字控制      總線驅(qū)動(dòng)的交流驅(qū)動(dòng),，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種,，相應(yīng)的進(jìn)給伺服電機(jī)可采用1FT6或者1FK6系列，編碼器信號(hào)為1Vpp正弦波,，可實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制,。主軸伺服電機(jī)為1PH7系列。

4. PLC模塊

SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟件及模塊,，在同一條導(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply）,，CPU模塊,，接口模塊（Interface Module）及信號(hào)模塊（Signal Module）。PLC模塊的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的,。

電源模塊（PS）是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V,。

接口模塊（IM）是用于級(jí)之間互連的。

信號(hào)模塊（SM）使用與機(jī)床PLC輸入/輸出的模塊,，有輸入型和輸出型兩種,。

元件

系統(tǒng)集成和連接以下元件：zui大可以連接2個(gè)電子手輪，小型手持單元,，通過(guò)I/O 模塊PP 72/48 或通過(guò) MCPA模塊控制的機(jī)床操作面板,，MCPA 模塊被插入安裝在PCU 210的后背板。MCPA 模塊可以連接機(jī)床控制面板,，同時(shí)具有用于模擬主軸的模擬接口,。zui大可以連接3個(gè)I/O模塊PP 72/48。

伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（ServoSystem）簡(jiǎn)稱伺服系統(tǒng),，是一種以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng),，例如數(shù)控機(jī)床等。使用在伺服系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)要求具有響應(yīng)速度快,、定位準(zhǔn)確,、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。（使用在機(jī)電系統(tǒng)中的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大,，為了能夠和絲杠等機(jī)械部件直接相連,。伺服電機(jī)有一種專門的小慣量電機(jī)，為了得到*的響應(yīng)速度,。但這類電機(jī)的過(guò)載能力低,，當(dāng)使用在進(jìn)給伺服系統(tǒng)中時(shí)，必須加減速裝置,。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量反映了系統(tǒng)的加速度特性,，在選擇伺服電機(jī)時(shí)，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不能大于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的3倍,。）較大等特點(diǎn),，這類的電機(jī)稱為伺服電機(jī)。當(dāng)然,，其基本工作原理和普通的交直流電機(jī)沒(méi)有什么不同,。該類電機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元稱為伺服驅(qū)動(dòng)單元，有時(shí)簡(jiǎn)稱為伺服,，一般其內(nèi)部包括電流,、速度和/或位置閉環(huán)。

一概述：

伺服系統(tǒng)是以機(jī)械運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備,，電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象,，以控制器為核心,，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)控制理論的指導(dǎo)下組成的電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng),。這類系統(tǒng)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩,、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)要求,。具體在數(shù)控機(jī)床中，伺服系統(tǒng)接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的位移,、速度指令,，經(jīng)變換、放調(diào)與整大后,，由電動(dòng)機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸,、主軸等,，帶動(dòng)工作臺(tái)及刀架,，通過(guò)軸的聯(lián)動(dòng)使相對(duì)工件產(chǎn)生各種復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，從而加工出用戶所要求的復(fù)雜形狀的工件,。作為數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu),，伺服系統(tǒng)將電力電子器件、控制,、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)等集為一體,，并隨著數(shù)字脈寬調(diào)制技術(shù)、特種電機(jī)材料技術(shù),、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)的進(jìn)步,，經(jīng)歷了從步進(jìn)到直流，進(jìn)而到交流的發(fā)展歷程,。數(shù)控機(jī)床中的伺服系統(tǒng)種類繁多,，本文通過(guò)分析其結(jié)構(gòu)及簡(jiǎn)單歸分，對(duì)其技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)作簡(jiǎn)要探討,。

1伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用：

伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是CNC裝置和機(jī)床的環(huán)節(jié),。CNC裝置發(fā)出的控制信息，通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),，轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng),，完成程序所規(guī)定的操作。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分,。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用有：
（1）伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有放大控制信號(hào)的能力,；（2）根據(jù)CNC裝置發(fā)出的控制信號(hào)對(duì)機(jī)床移動(dòng)部件的位置和速度進(jìn)行控制。2數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求：數(shù)控機(jī)床集中了傳統(tǒng)的自動(dòng)機(jī)床,，精密機(jī)床和*機(jī)床三者的優(yōu)點(diǎn),，將高效率,，高精度和高柔性集中于一體。
（1）可逆運(yùn)行（2）速度范圍寬（3）具有足夠的傳動(dòng)剛性和速度穩(wěn)定性（4）響應(yīng)快速并無(wú)超調(diào)（5）高精度（6）低速度大轉(zhuǎn)矩

二伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分類：

數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)按其用途和功能分為進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),；按其控制原理和有無(wú)位置檢測(cè)反饋環(huán)節(jié)分為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng),；按驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件的動(dòng)作原理分為電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)又分為直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),。

1.進(jìn)給驅(qū)動(dòng)與主軸驅(qū)動(dòng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)是用于數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)或刀架坐標(biāo)的控制系統(tǒng),，控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并提供切削過(guò)程所需的轉(zhuǎn)矩,。主軸驅(qū)動(dòng)控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),，為機(jī)床主軸提供驅(qū)動(dòng)功率和所需的切削力。一般地,，對(duì)于進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),，主要關(guān)心它的轉(zhuǎn)矩大小、調(diào)節(jié)范圍的大小和調(diào)節(jié)精度的高低,，以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度的快慢,。對(duì)于主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要關(guān)心其是否具有足夠的功率,、寬的恒功率調(diào)節(jié)范圍及速度調(diào)節(jié)范圍,。

*章 總則
Q1: 如何根據(jù)負(fù)載特性以及用戶要求正確的選用西門子軟起動(dòng)器
A1：軟起動(dòng)器作為控制三相異步電動(dòng)機(jī)起/停的器件，主要用途是有效降低起動(dòng)電流,，以及控制停車過(guò)程,。其主要工作原理是通過(guò)控制主回路上的可控硅導(dǎo)通角，從而控制起動(dòng)電壓,。由于起動(dòng)電壓與起動(dòng)電流近似成正比關(guān)系,，因此通過(guò)調(diào)節(jié)起動(dòng)電壓即可降低起動(dòng)電流。

常見(jiàn)的電機(jī)起動(dòng)方式主要有：直接起動(dòng),、星三角起動(dòng),、自耦降壓起動(dòng)、變頻器起動(dòng)以及軟起動(dòng),。在為負(fù)載選擇軟起動(dòng)器時(shí),，應(yīng)先考慮軟起動(dòng)器能否滿足負(fù)載工作情況。例如需要進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速控制的工況不能選擇軟起動(dòng)器,，因?yàn)檐浧饎?dòng)器沒(méi)有調(diào)速的功能,。對(duì)于特殊負(fù)載，尤其是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大/加速轉(zhuǎn)矩大/起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的重載情況,，也應(yīng)充分考慮軟起動(dòng)器能否適合負(fù)載特性,。

確定選擇軟起動(dòng)器時(shí)，首先應(yīng)確定負(fù)載類型。對(duì)于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小/起動(dòng)時(shí)間少于20秒的常規(guī)負(fù)載（如一般風(fēng)機(jī)/泵類）,，可選擇西門子標(biāo)準(zhǔn)型軟起動(dòng)器3RW30/40系列,。對(duì)于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大/起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的重載情況（如破碎機(jī)/提升機(jī)/羅茨式風(fēng)機(jī)等），建議考慮西門子高性能型軟起動(dòng)器3RW44系列,。

接下來(lái)應(yīng)根據(jù)電機(jī)額定電流/電壓選擇軟起動(dòng)器,，電機(jī)功率只作為參考參數(shù)，特別是客戶使用國(guó)產(chǎn)電機(jī)時(shí),，請(qǐng)務(wù)必核對(duì)額定電流以確保足夠的余量,。

此外，還應(yīng)提供控制電壓,，電網(wǎng)頻率,，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度，通風(fēng)散熱情況,，海拔高度,，每 小時(shí)起動(dòng)次數(shù)等參數(shù)。對(duì)于高溫/高海拔/高起動(dòng)頻率的應(yīng)用環(huán)境,，應(yīng)考慮放大選型,。
若客戶需要特殊功能，如保護(hù)功能/顯示功能/通訊功能時(shí),，應(yīng)查閱西門子不同系列軟起動(dòng)器的特性區(qū)別,。

具體選型數(shù)據(jù)請(qǐng)參閱西門子3RW系列軟起動(dòng)器選型樣本，特殊應(yīng)用情況可使用西門子公司提供的Win-Softstarter軟件進(jìn)行選型并仿真或西門子,。

Q2: 3RW系列軟起動(dòng)器旁路運(yùn)行是怎么回事？旁路接觸器應(yīng)如何選擇,？
A2：3RW系列軟起動(dòng)器起動(dòng)完成后,，主要會(huì)有兩種運(yùn)行方式：持續(xù)運(yùn)行和旁路運(yùn)行。此時(shí)晶閘管處于全導(dǎo)通情況,，系統(tǒng)進(jìn)入恒速運(yùn)行狀態(tài),。在此，我們建議用戶采用旁路方式運(yùn)行,，即當(dāng)起動(dòng)結(jié)束達(dá)到全電壓后，將主回路切換至與晶閘管并聯(lián)的旁路接觸器上。這樣會(huì)有兩個(gè)好處：
1,、減少晶閘管的運(yùn)行時(shí)間,，提高晶閘管使用壽命，從而降低維護(hù)成本,。
2,、降低晶閘管導(dǎo)通時(shí)的熱損耗，有利于設(shè)備散熱并可有效降低設(shè)備功耗。

對(duì)于3RW30/31,，3RW40和3RW44系列軟起動(dòng)器,，設(shè)備已經(jīng)內(nèi)置有旁路接觸器，因此客戶無(wú)需單獨(dú)選擇外置旁路接觸器,，從而降低了采購(gòu)成本并簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì),。

Q3: 什么是輕載起動(dòng)、一般負(fù)載起動(dòng)和重載起動(dòng),？
A3：我國(guó)通常以(電機(jī)直接啟動(dòng)的)起動(dòng)時(shí)間4S和8S為分界點(diǎn),，劃為三檔。分別稱為輕載起
動(dòng),、一般負(fù)載起動(dòng)和重載起動(dòng),。
西門子軟啟通常按(脫扣等級(jí))Class10(小于20S 350%In電機(jī))為正常啟動(dòng),Class20(小于
40S 350%In電機(jī))為重載啟動(dòng),Class30(小于60S 350%In電機(jī))為超重載劃分。

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第二章3RW44軟起動(dòng)器

Q1: 3RW44控制線的zui大長(zhǎng)度是多少？
A1: 允許控制線的zui大長(zhǎng)度為１０００米．可用內(nèi)部２４ＶＤＣ或外部２４ＶＤＣ．
考慮到電磁兼容性,，一定注意要遠(yuǎn)離動(dòng)力電纜,。

Q2: 要取消3RW44軟起動(dòng)器的內(nèi)部電機(jī)過(guò)載保護(hù)，如何設(shè)定,？
A2: 在菜單項(xiàng)＂電機(jī)保護(hù)／脫扣等級(jí)＂：設(shè)置為“無(wú)"可關(guān)閉電機(jī)過(guò)載保護(hù)功能
　　　?。㈦姍C(jī)保護(hù)／溫度傳感器＂：設(shè)置為“禁用"可關(guān)閉電機(jī)過(guò)溫保護(hù)功能
注意：請(qǐng)充分考慮此設(shè)置可能導(dǎo)致軟起動(dòng)器和電機(jī)損壞

Q3: 3RW44電機(jī)額定電流與CLASS等級(jí)的設(shè)置
A3: 3RW44軟起動(dòng)器，當(dāng)電機(jī)額定電流設(shè)置與CLASS等級(jí)不符時(shí),，軟起動(dòng)器會(huì)出現(xiàn)故障報(bào)警,。由于3RW44 有3套參數(shù)設(shè)置，3套參數(shù)可以設(shè)置不同的額定電流,。但CLASS等級(jí)在“電機(jī)保護(hù)"選項(xiàng)中設(shè)置,，且只能設(shè)置一個(gè)參數(shù)。所以3套參數(shù)設(shè)置的額定電流都需要與CLASS等級(jí)相符合,。否則會(huì)出現(xiàn)報(bào)警,。

舉例：
3RW4427，CLASS10時(shí)zui大允許額定電流為93A,；CLASS30時(shí)zui大允許額定電流為77A,。
如果將參數(shù)組1的額定電流設(shè)定為93A，并使用指令“將電機(jī)參數(shù)復(fù)制到PS2+3中",，CLASS設(shè)置為10,，可以正常工作,。然后將參數(shù)組1的電流改為77A，不復(fù)制給參數(shù)2和參數(shù)3（仍為93A）,，脫扣等級(jí)設(shè)定為CLASS30,，將會(huì)出現(xiàn)報(bào)警。

Q4: 3RW44軟起動(dòng)器的95,96,98為綜合故障,，什么原因會(huì)引起它動(dòng)作,？
A4: 95，96,，98為帶公共點(diǎn)的常開(kāi)常閉綜合故障觸點(diǎn),，95為公共點(diǎn)，95/96為常閉觸點(diǎn),，95/98為常開(kāi)觸點(diǎn),。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)引起觸點(diǎn)動(dòng)作,。具體哪些故障會(huì)引起綜合故障動(dòng)作,，可查看系統(tǒng)手冊(cè)“診斷與狀態(tài)信息"。請(qǐng)注意此觸點(diǎn)只在故障情況下才動(dòng)作,，警告不會(huì)動(dòng)作,。

Q5: 3RW44有緊急起動(dòng)的功能,但為什么緊急起動(dòng)按鈕合上后,軟起動(dòng)器并沒(méi)有起動(dòng)?
A5: 緊急起動(dòng)是指電機(jī)出現(xiàn)相不平橫;熱模型過(guò)載;溫度傳感器開(kāi)路; 溫度傳感器短路; 溫度傳感器過(guò)載;超過(guò)zui大起動(dòng)時(shí)間;超過(guò)或低于電流限制;接地錯(cuò)誤;不可能的Ie/Class等級(jí)的設(shè)定時(shí),不需要做復(fù)位,采用緊急起動(dòng)的功能就能立即重新起動(dòng).除了以上故障,其它故障不能實(shí)現(xiàn)緊急起動(dòng)。但緊急起動(dòng)命令必須和電機(jī)正轉(zhuǎn)命令同時(shí)激活,軟起動(dòng)器才能實(shí)現(xiàn)緊急起動(dòng).單獨(dú)的緊急起動(dòng)命令信號(hào)不能導(dǎo)致軟起動(dòng)器的起動(dòng).

Q6: 3RW44軟起動(dòng)器zui多可設(shè)置3組參數(shù),如何用手動(dòng)控制通過(guò)不同參數(shù)組進(jìn)行起動(dòng)?
A6: 將某一開(kāi)關(guān)量輸入設(shè)置為"電機(jī)右轉(zhuǎn)PS1",并通過(guò)此輸入給軟起動(dòng)器起動(dòng)信號(hào),，則*組參數(shù)起作用,，即軟起動(dòng)器按照參數(shù)組1的設(shè)置進(jìn)行起動(dòng)。如設(shè)置為"電機(jī)右轉(zhuǎn)PS2",則第二組參數(shù)起作用,。如設(shè)置為"電機(jī)右轉(zhuǎn)PS3",則第三組參數(shù)起作用,。