6ES7214-1AF40-0XB0技術(shù)參數(shù)

直流伺服電機(jī)基本構(gòu)造與一般直流電動(dòng)機(jī)相似,。電機(jī)轉(zhuǎn)速n＝E／K1j＝（Ua－IaRa）／K1j,，式中E為電樞反電動(dòng)勢(shì)，K為常數(shù),，j為每極磁通,，Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流,，Ra為電樞電阻,，改變Ua或改變?chǔ)眨煽刂浦绷魉欧妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,，但一般采用控制電樞電壓的方法,，在永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)中，勵(lì)磁繞組被磁鐵所取代,，磁通φ恒定,。直流伺服電動(dòng)機(jī)具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時(shí)間響應(yīng),。

西門子直流伺服電機(jī)和西門子交流伺服電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

1、直流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：速度控制精確,，轉(zhuǎn)矩速度特性很硬,，控制原理簡(jiǎn)單，使用方便,，價(jià)格便宜,。

缺點(diǎn)：電刷換向，速度限制,，附加阻力,，產(chǎn)生磨損微粒（無塵易爆環(huán)境不宜）

2、交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：速度控制特性良好,，在整個(gè)速度區(qū)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平滑控制,，幾乎無振蕩，90%以上的高效率,，發(fā)熱少,，高速控制，高精確度位置控制（取決于編碼器精度）,，額定運(yùn)行區(qū)域內(nèi),，可實(shí)現(xiàn)恒力矩，慣量低,，低噪音,，無電刷磨損，免維護(hù)（適用于無塵,、易爆環(huán)境）

缺點(diǎn)：控制較復(fù)雜,，驅(qū)動(dòng)器參數(shù)需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整PID參數(shù)確定，需要更多的連線,。

西門子交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī)的特點(diǎn)：

1,、交流伺服電機(jī)

（1）籠型兩相交流伺服電機(jī)（細(xì)長(zhǎng)籠型轉(zhuǎn)子、機(jī)械特性近似線性,、體積和勵(lì)磁電流小、小功率伺服,、低速運(yùn)轉(zhuǎn)不夠平滑）

（2）非磁性杯型轉(zhuǎn)子兩相交流伺服電機(jī)（空心杯轉(zhuǎn)子,、機(jī)械特性近似線性、體積和勵(lì)磁電流較大,、小功率伺服,、低速運(yùn)轉(zhuǎn)平滑）

（3）鐵磁杯型轉(zhuǎn)子兩相交流伺服電機(jī)（鐵磁材料杯型轉(zhuǎn)子、機(jī)械特性近似線性,、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,、齒槽效應(yīng)小,、運(yùn)行平穩(wěn)）

（4）同步型永磁交流伺服電機(jī)（由永磁同步電機(jī)、測(cè)速機(jī)及位置檢測(cè)元件同軸一體機(jī)組,，定子為3相或2相,，磁性材料轉(zhuǎn)子，必須配驅(qū)動(dòng)器,；調(diào)速范圍寬,、機(jī)械特性由恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)組成，可連續(xù)堵轉(zhuǎn),，快速相應(yīng)性能好,，輸出功率大，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)??；有方波驅(qū)動(dòng)和正弦波驅(qū)動(dòng)兩種方式，控制性能好,，為機(jī)電一體化產(chǎn)品）

（5）異步型三相交流伺服電機(jī)（轉(zhuǎn)子與籠型異步電機(jī)相似,，必須配驅(qū)動(dòng)器，采用矢量控制,，擴(kuò)大了恒功率調(diào)速范圍,，多用于機(jī)床主軸調(diào)速系統(tǒng)）

2、直流伺服電機(jī)

（1）印制繞組直流伺服電機(jī)（盤形轉(zhuǎn)子,、盤形定子軸向粘接柱狀磁鋼,，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，無齒槽效應(yīng),，無飽和效應(yīng),，輸出轉(zhuǎn)矩大）

（2）線繞盤式直流伺服電機(jī)（盤形轉(zhuǎn)子、定子軸向粘接柱狀磁鋼,，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,，控制性能優(yōu)于其他直流伺服電機(jī)，效率高,，輸出轉(zhuǎn)矩大）

（3）杯型電樞永磁直流電機(jī)（空心杯轉(zhuǎn)子,，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，適用于增量運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng)）

（4）無刷直流伺服電機(jī)（定子為多相繞組,，轉(zhuǎn)子為永磁式,，帶轉(zhuǎn)子位置傳感器，無火花干擾,，壽命長(zhǎng),，噪聲低）

3、力矩電機(jī)

（1）直流力矩電機(jī)（扁平結(jié)構(gòu),，極數(shù)槽數(shù)換向片數(shù)串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)多,；輸出轉(zhuǎn)矩大,，低速或堵轉(zhuǎn)下可連續(xù)工作，機(jī)械和調(diào)節(jié)特性好,，機(jī)電時(shí)間常數(shù)?。?/p>

（2）無刷直流力矩電機(jī)（與無刷直流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)相似，但為扁平狀,，極數(shù)槽數(shù)串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)多,；輸出轉(zhuǎn)矩大，機(jī)械和調(diào)節(jié)特性好,，壽命長(zhǎng),，無火花，噪聲低）

（3）籠型交流力矩電機(jī)（籠型轉(zhuǎn)子,，扁平結(jié)構(gòu),，極數(shù)槽數(shù)多，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,，機(jī)電時(shí)間常數(shù)小,，可長(zhǎng)期堵轉(zhuǎn)運(yùn)行，機(jī)械特性較軟）

（4）實(shí)心轉(zhuǎn)子交流力矩電機(jī)（鐵磁材料實(shí)心轉(zhuǎn)子,，扁平結(jié)構(gòu),，極數(shù)槽數(shù)多，可長(zhǎng)期堵轉(zhuǎn),，運(yùn)行平滑,，機(jī)械特性較軟）

4、步進(jìn)電機(jī)

（1）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（定轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊成,，轉(zhuǎn)子鐵心上無繞組,，定子上有控制繞組；步距角小,，啟動(dòng)與運(yùn)行頻率較高,，步距角精度較低，無自鎖力矩）

（2）永磁步進(jìn)電機(jī)（永磁式轉(zhuǎn)子,，徑向磁化極性,；步距角大，啟動(dòng)與運(yùn)行頻率低,，有保持轉(zhuǎn)矩,，消耗功率比反應(yīng)式小，但須供正,、負(fù)脈沖電流）

（3）混合式步進(jìn)電機(jī)（永磁式轉(zhuǎn)子，軸向磁化極性,；步距角精度高,，有保持轉(zhuǎn)矩,，輸入電流小，兼有反應(yīng)式和永磁式兩者的優(yōu)點(diǎn)）

5,、開關(guān)磁阻電機(jī)（定轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊成,，都為凸極式，與極數(shù)相接近的大步距反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)相似,，帶有轉(zhuǎn)子位置傳感器,，轉(zhuǎn)矩方向與電流方向無關(guān)，調(diào)速范圍小,，噪聲大,，機(jī)械特性由恒轉(zhuǎn)矩區(qū)、恒功率區(qū),、串勵(lì)特性區(qū)三部分組成）

客戶的口碑是選擇西門子系統(tǒng)的有力佐證,。西門子伺服系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)定位和精確的運(yùn)動(dòng)控制序列，而豐富的西門子伺服電機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊,，可實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)特性和運(yùn)行效率

6ES7214-1AF40-0XB0技術(shù)參數(shù)

由于不同的數(shù)控系統(tǒng)其數(shù)據(jù)保護(hù)方法不一樣,，本文以SINUMERIK802D數(shù)控系統(tǒng)為例，分析其機(jī)床數(shù)據(jù)的功用及保護(hù)的方法,。機(jī)床數(shù)據(jù)的保護(hù)如下所述：
　　機(jī)床數(shù)據(jù)的保護(hù)與機(jī)床數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)位置,、數(shù)控系統(tǒng)的啟動(dòng)方式與方法、機(jī)床數(shù)據(jù)的備份方法有關(guān),。

對(duì)于診斷中繼器的拓?fù)溥B接特性,，首先是級(jí)聯(lián)深度也是9個(gè)中繼器，且每個(gè)級(jí)聯(lián)的診斷中繼器接線方式請(qǐng)參考手冊(cè),，這里不再附圖,。但注意每個(gè)中繼器的DP2/DP3網(wǎng)段可以診斷的zui遠(yuǎn)距離是100米，有的電纜只能達(dá)到80米,。

另外,，診斷中繼器的DP2/DP3網(wǎng)段中不能連接分支電纜（spur line）。

圖3 DP網(wǎng)段上不能有分支電纜

且同一診斷回路上不能有兩個(gè)診斷設(shè)備,，即兩個(gè)帶診斷功能的接口不能連接在一起（圖4）,。

圖4 診斷回路的錯(cuò)誤連接方式

關(guān)于隔離和接地的特性：
1) DP2、DP3和PG接口之間沒有電氣隔離,，DP1,、電源和它們之間是電氣隔離的，且PE和“地"之間是隔離的,。
2) 如果系統(tǒng)希望是“浮地"的,，則要求使用“浮地"的電源。但不管什么情況PE都必須是接地的

SIMATIC ET 200SP， 數(shù)字式輸入端模塊,， DI 4x 120..230V AC 標(biāo)準(zhǔn)型,， 適合用于 B1 類型的基座單元， 顏色代碼 41 模塊診斷,，4DI, 120..230VAC, 標(biāo)準(zhǔn)型, 適用B1型基座單元

一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件：

• CPU：
  不同的 CPU 可用于不同的性能范圍,，包括具有集成 I/O 和對(duì)應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口的 CPU,。

• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊 (SM),。

• 用于連接總線和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。

• 用于高速計(jì)數(shù),、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）,。

根據(jù)要求，也可使用下列模塊：

• 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負(fù)載電源模塊(PS),。

• 接口模塊 (IM),，用于多層配置時(shí)連接*控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU)。
  通過分布式*控制器 (CC) 和 3 個(gè)擴(kuò)展裝置 (EU),，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個(gè)模塊,。所有模塊均在外殼中運(yùn)行，并且無需風(fēng)扇,。

• SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)展的環(huán)境條件：
  適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度,、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬,、雨淋或水濺,，在防護(hù)等級(jí)為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時(shí)，可直接在汽車或室外建筑使用,。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼,。

設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：

• 安裝模塊：
  只需簡(jiǎn)單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)到位然后鎖緊螺釘,。

• 集成的背板總線： 
  背板總線集成到模塊里,。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面,。

• 模塊采用機(jī)械編碼,，更換極為容易：
  更換模塊時(shí)，必須擰下模塊的固定螺釘,。按下閉鎖機(jī)構(gòu),，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯(cuò)插到其他的模塊上,。

• 現(xiàn)場(chǎng)證明可靠的連接：
  對(duì)于信號(hào)模塊,，可以使用螺釘型,、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。

• TOP 連接：
  為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號(hào)模塊上接線,。

• 規(guī)定的安裝深度：
  所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi),，并有前蓋保護(hù)。因此,，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。

• 無插槽規(guī)則:
  信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接,。系統(tǒng)可自行組態(tài)

概述

• 適用于具有中等/較高要求的應(yīng)用的 CPU,，用于 S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中的程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

• 具有高處理速度，適用于二進(jìn)制和浮點(diǎn)運(yùn)算

• 在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用

• PROFINET IO IRT 接口,，帶 2 端口交換機(jī)

• PROFINET I/O 控制器,，用于在 PROFINET 上運(yùn)行分布式 I/O

• 用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的 PRIFINET I-Device

• 配備單獨(dú) IP 地址的附加 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡(luò)隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備,，又或者作為 I-設(shè)備用于高速通信,。

• OPC UA Server（數(shù)據(jù)訪問）作為運(yùn)行系統(tǒng)選件，用于方便地將 SIMATIC S7-1500 控制器連接到第三方設(shè)備/系統(tǒng)

• 等時(shí)模式

• 集成運(yùn)動(dòng)控制功能,，用于控制速度控制,，定位和同步軸（齒輪和凸輪），支持外部編碼器,，凸輪/凸輪軌道和探頭
  用于通過多 4 個(gè)插補(bǔ)軸實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制的工藝對(duì)象,，如笛卡爾門架、Delta 揀選機(jī),、滾軸揀選機(jī),、關(guān)節(jié)臂、圓柱坐標(biāo)機(jī)械手,、三腳架揀選機(jī)和 SCARA,。
  還支持用戶自定義運(yùn)動(dòng)。

• 用于診斷集成 Web 服務(wù)器,，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點(diǎn)的選項(xiàng)

注

運(yùn)行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲(chǔ)卡,。