西門子數(shù)控主板NCU573.3

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子程序庫和實(shí)例程序，簡(jiǎn)化了制造廠設(shè)計(jì)過程，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NCU573.3

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I/O 模塊PP 72/48 或通過 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位置檢測(cè)反饋環(huán)節(jié)分為開環(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。

Q7: 如何選擇3RW44系列軟起動(dòng)器的散熱風(fēng)扇?
A7: (1)3RW442,，3RW443,，3RW444及3RW445系列
風(fēng)扇為標(biāo)準(zhǔn)配置，不需額外訂購,。也可以作為備件單獨(dú)購買,。

(2)3RW446系列軟起動(dòng)器，
風(fēng)扇為標(biāo)準(zhǔn)配置,，不需額外訂購,。3RW446系列軟器除具有其他3RW44系列軟器有的下部風(fēng)扇外，還額外配置了一個(gè)前部風(fēng)扇,。風(fēng)扇可以作為備件購買,。

注意：加裝散熱風(fēng)扇可以有效的提高軟起動(dòng)器的操作頻率，建議現(xiàn)場(chǎng)溫度較高或操作較頻繁的用戶加裝風(fēng)扇,。

Q8: 3RW44如何通過液晶屏旁的按鍵起停電機(jī) ?
A8:*步：在電機(jī)控制內(nèi)第三項(xiàng)“標(biāo)準(zhǔn)控制",，選中“按鍵"

第二步：然后在“通過按鍵控制電機(jī)"中，“按鍵控制"選中激活

第三步：然后在“通過按鍵控制電機(jī)"中,，“參數(shù)組",，選定參數(shù)組1(以參數(shù)組1為例，如采用其他參數(shù)組控制,，可以此類推)

第四步：然后在“通過按鍵控制電機(jī)"中,，“控制功能執(zhí)行",選定電機(jī)右轉(zhuǎn)（選中后會(huì)有一個(gè)小叉），然后按下“發(fā)送"指令,，即可右轉(zhuǎn)電機(jī)

第五步：然后在“通過按鍵控制電機(jī)"中,，“控制功能執(zhí)行",再選定電機(jī)右轉(zhuǎn)（小叉消失）,，然后按下“發(fā)送"指令，即可停止電機(jī)（電機(jī)在按鍵控制轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,，只能通過此方式停機(jī)）

Q9: 給3RW44軟起動(dòng)器停止信號(hào),，風(fēng)扇會(huì)馬上停止嗎？
A9: 3RW44軟起風(fēng)扇是從控制電源取電,，給軟起動(dòng)器起動(dòng)信號(hào)后,，風(fēng)扇開始運(yùn)行，給停止信號(hào)后,，風(fēng)扇不會(huì)馬上停止,，會(huì)運(yùn)行一段時(shí)間（大概十幾分鐘），才會(huì)停止運(yùn)行,。

Q10: 3RW44的起動(dòng)方式當(dāng)選擇為"電壓斜坡"時(shí),是否還有電流限制?
A10: 仍有zui大電流限制值,且為默認(rèn)不可調(diào).不同型號(hào)的3RW44的電流限制默認(rèn)如下:

3RW4422 … 3RW4447 = 550%
3RW4453 … 3RW4457 = 500%,
3RW4458 … 3RW4466 = 450%

Q11: 3RW44的外部顯示和操作模塊功能是否和3RW44面板上的液晶屏一樣,，具有參數(shù)設(shè)定和發(fā)布控制命令功能?
A11: 3RW44的外部顯示和操作模塊功能同3RW44面板上的液晶屏一樣，也是就說3RW44面板上液晶屏能實(shí)現(xiàn)的功能,，外部顯示和操作模塊3RW4900-0AC00都能實(shí)現(xiàn),。

Q12: 軟起動(dòng)器和電機(jī)之間的供電電纜需要屏蔽嗎?
A12: 針對(duì)3RW軟起動(dòng)器,在電機(jī)與3RW軟起動(dòng)器之間使用非屏蔽的主回路電纜就已經(jīng)足夠.
主要原因如下：
? 在整個(gè)軟起動(dòng)器運(yùn)行期間,電機(jī)端子上電源的頻率穩(wěn)定在50或60赫茲
? 軟起動(dòng)完成以后,主回路切換到并聯(lián)的內(nèi)部旁路接觸器，電流和電壓波形是*的正弦波,。
? 軟起動(dòng)器在軟起動(dòng)和軟停止期間使用相角控制操作,。相角控制是通過對(duì)晶閘管導(dǎo)通時(shí)間的控制來達(dá)到降壓起動(dòng)的目的，只有在脈沖觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管的一瞬間才會(huì)產(chǎn)生諧波,，并且持續(xù)時(shí)間很短,。所以可以忽略不計(jì)。

Q13: 軟起動(dòng)器3RW44哪些故障可以自復(fù)位,，如何實(shí)現(xiàn)?
A13: 并非所有的故障能實(shí)現(xiàn)自復(fù)位,，能實(shí)現(xiàn)自復(fù)位的故障如下，(實(shí)現(xiàn)自復(fù)位的方法為在LCD顯示屏的菜單里設(shè)置相應(yīng)參數(shù))：
1)電機(jī)熱模型過載,。實(shí)現(xiàn)自復(fù)位的方法為選擇“設(shè)置"->“響應(yīng)..." ->“熱負(fù)荷電機(jī)模型-過載" ->“脫扣重啟"
2)功率元件過熱,。實(shí)現(xiàn)自復(fù)位的方法為選擇“設(shè)置"->“響應(yīng)..." ->“晶閘管過載" ->“脫扣重啟"
3)溫度傳感器過載。實(shí)現(xiàn)自復(fù)位的方法為選擇“設(shè)置"->“響應(yīng)..." ->“溫度傳感器-過載" ->“脫扣重啟"
4)溫度傳感器短路,。實(shí)現(xiàn)自復(fù)位的方法為選擇“設(shè)置"->“響應(yīng)..." ->“溫度傳感器-過載" ->“脫扣重啟"
5)溫度傳感器電線斷裂,。實(shí)現(xiàn)自復(fù)位的方法為選擇“設(shè)置"->“響應(yīng)..." ->“溫度傳感器-過載" ->“脫扣重啟"
6)PIO錯(cuò)誤。無需設(shè)置參數(shù)

在進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)設(shè)置后,，當(dāng)故障自動(dòng)或手動(dòng)消除后,，軟起動(dòng)器可實(shí)現(xiàn)自復(fù)位。

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第三章 通訊

Q1: 3RW系列軟起動(dòng)器是否具有通訊功能,？通訊功能如何實(shí)現(xiàn)？
A1:對(duì)于3RW系列軟起動(dòng)器（目前型號(hào)3RW30/31,、3RW40,、3RW44，已停產(chǎn)的型號(hào)3RW34,、3RW22）中,，自身具有通訊功能的為高性能型的3RW44和3RW22。

高性能3RW44軟起動(dòng)器的面板上標(biāo)準(zhǔn)配置有本地設(shè)備RS232接口,，即可借助計(jì)算機(jī)和PC電纜及相關(guān)軟件實(shí)現(xiàn)操作,、監(jiān)控與參數(shù)設(shè)定的功能，也可選購?fù)獠坎僮黠@示模塊通過連接電纜與該接口連接實(shí)現(xiàn)操作,、監(jiān)控的功能,。
外部操作顯示模塊的訂貨號(hào)為：3RW4900-0AC00
連接電纜的訂貨號(hào)為：3UF7932-0AA00-0（長(zhǎng)度：0.5m扁平電纜）
3UF7932-0BA00-0（長(zhǎng)度：0.5m圓電纜）
3UF7937-0BA00-0（長(zhǎng)度：1.0m圓電纜）
3UF7933-0BA00-0（長(zhǎng)度：2.5m圓電纜）
PC電纜（RS232）的訂貨號(hào)為：3UF7940-0AA00-0

此外3RW44軟起動(dòng)器通過附加Profibus通訊模塊，可以實(shí)現(xiàn)Profibus-DP通訊功能,。使用專業(yè)版軟件Soft Starter ES可通過Profibus-DP協(xié)議實(shí)現(xiàn)操作,、監(jiān)控與參數(shù)設(shè)定的功能。
Profibus通訊模塊的訂貨號(hào)為：3RW4900-0KC00

對(duì)于3RW30/31,、3RW34及3RW40系列軟起動(dòng)器,，可與西門子公司的Simocode-DP 3UF5或Simocode Pro 3UF7智能馬達(dá)控制保護(hù)模塊配合使用，從而實(shí)現(xiàn)Profibus-DP及RS232串口通訊,。

Q2: 3RW44軟起動(dòng)器參數(shù)化軟件Soft Starter ES 2007的三個(gè)版本有什么區(qū)別?
A2: 的參數(shù)化軟件Soft Starter ES 2007版共有三個(gè)版本:

(1)Soft Starter ES 2007 Basic: 可通過軟起動(dòng)器的RS232系統(tǒng)接口進(jìn)行參數(shù)化和調(diào)試

(2)Soft Starter ES 2007 Standard: 可通過軟起動(dòng)器的RS232系統(tǒng)接口進(jìn)行參數(shù)化、調(diào)試及診斷

(3)Soft Starter ES 2007 Premium: 可通過軟起動(dòng)器的RS232系統(tǒng)接口及外接ProfiBus-DP接口進(jìn)行參數(shù)化,、調(diào)試及診斷,，并包含Step7的目標(biāo)管理器

Soft Starter ES 2007 + SP1支持的操作系統(tǒng)有:
? MS Windows 2000 SP3/SP4
? Windows XP Professional SP2
? Windows Vista Business 32-bit
? Windows Vista Ultimate 32-bit

Q3: 當(dāng)采用Profibus DP控制3RW44時(shí),如何實(shí)現(xiàn)當(dāng)PLC停機(jī)后軟起動(dòng)器仍然保持原來的運(yùn)行狀態(tài)？
A3: 在Soft Starter ES軟件Field Bus界面下有Response to CPU/master stop的設(shè)置,如選擇Retain last value,則當(dāng)CPU停機(jī)時(shí),軟起動(dòng)器仍然保持原來的狀態(tài).如選擇Switch substitute value, 則當(dāng)CPU停機(jī)時(shí),軟起動(dòng)器的狀態(tài)取決于下面substitute value的設(shè)置,如Motor right選中,則軟起動(dòng)器仍然運(yùn)行.如Motor right不選中,則軟起動(dòng)器停機(jī).