西门子6ES7223-1PH22-0XA8大量库存

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传统的电流式控制方法是检测流经绕组的电流，并将反馈信号送到控制芯片，然后由控制芯片决定是增加还是降低绕组电流，以取得所需的电流强度。这种控制方法使电机在宽转速和宽电压范围内保持理想的转矩，非常适用于全步进和半驱动，而且实现起来非常容易。

闭环控制电路将电流施加到绕组。反电动势(bemf)会降低绕组电压，延长电流达到理想值的时间，因此，反电动势限制电机转速。虽然系统无需知道反电动势值，但是，不重视且不修正这个数值将会导致系统性能降低。

因为电源电压变化导致峰值电流有时波动幅度很大，所以，直到现在，工程师还是尽量避免使用电压式控制方法。工程师们还想避免反电动势随着电机转速增加而升高的问题。

在这种情况下，业内出现了能够补偿反电动势的智能电压式控制系统。这种驱动方法使电机运转更顺畅，微步分辨率更高，是对高精度定位和低机械噪声要求严格的应用的理想选择。电压式控制是一种开环控制：当正弦电压施加到电机相位时，机电系统将回馈正弦电流。

我们可以用数字方法补偿反电动势和峰流变化。在记住电机的准确特性（电机电感-转速曲线、反电动势-转速曲线、电机电阻）后，计算并施加电压，以取得理想的电流值。

电压式控制方法是向电机施加电压，而不是恒流。施加的电压值能够补偿并完全消除反电动势效应，施加电压的上升速率与因电机转速增加而导致反电动势上升的速率相同，保证电流幅度对转速曲线平坦。在已知所需电流后，就可以确定取得该电流需要施加的准确电压值。因此，电流是由电压间接控制，如图1所示。

图1：反电动势(bemf)补偿

电压式控制还节省了分流电阻，可取得高微步分辨率和极低的转矩脉动。事实上，意法半导体的l6470取得了多达128步的微步控制。

这款数字电机控制驱动器的核心是一个能够降低微控制器资源占用率的数字运动引擎(dme)。

数字运动控制引擎是由行为命令控制，例如，位置请求，并按照预设转速曲线边界驱动电机运动。全部指令集包括相对位置和位置(达到目标位置)、转速跟踪(达到并保持目标转速)和电机停止顺序，还包括机械位置管理专用命令。图2所示是前述部分命令。

图2：行为命令

该控制器通过具有菊花链功能的高速spi总线接口与主微控制器通信。

通过一个串行接口，一个微控制器能够管理多个控制器，从而控制多台步进电机，如图3所示。

图3：spi接口菊花链拓扑

值编码器广泛应用于自动控制，自动测量、遥控、计算机技术以及在上作角度和纵、横坐标的测量等，其坚固、可靠性高，寿命长，耐环境性强。值编码器的位置偏移量放在nvram中，断电也不会丢失，可以在使用sinamics或simotion过程中，还是有偶尔丢失的情况发生，值编码器位置值丢失原因有哪些？

一、没有正确使用值编码器

1、在回零时，未使用编码器标定，而是强制当前位置值，比如只用set homebbbbbbbb来设置零点，此时回零状态断电后丢失。

2、实际行程超出编码器量程，重新上电时，位置不准。可能使用虚拟圈数来扩展量程。

3、编码器校准后，进行了下载操作，把之前的回零状态又给冲掉了，此时需要重新回零。

4、sinamics回零后，没有执行copy ram to rom

二、其他原因

1、无法读取cf卡中的备份文件，在诊断缓冲区可以读到错误条目

2、电压闪变造成位置丢失

3、emc原因造成位置丢失

4、simotion的风扇电池模块年久失修而未更换

5、硬件坏了

判断直流伺服是否退磁，可用一只转速表配合来进行，具体连接电路如图所示。图中的c与b两端接直流伺服电动机电枢的两端，a为万用表直流电流挡，v为万用表直流电压挡，m为直流伺服电动机，n为转速表。

图用转速表配合万用表测直流伺服电动机是否退磁电路

检测时，在电动机低、中、高速时，测得三组电压、电流、转速值，然后用下式分别进行衡量

u=irm=ken/100

式中rm-电动机电枢直流电阻值，ω；

n-电动机转速，r/min；

ke-电动机反电动势系数，v·min/1000r。可查表（电动机手册）

或向厂家索取。

如果数据代人上式后基本能够平衡，则就说明电动机未退磁。

例如：某电动机的rm=2.5，ke=80，运转中测得u=1200v，i=480a，n=1500r/min，代入上式得

1200=480×2.5=80×1500/100

1200=1200=1200

由于能够平衡，说明该电动机未退磁。

一、分离机在技改前的运行

    云南某糖厂的制糖分离工艺采用离心脱水方式。分离机主要由锥体转筒、驱动电机组成，电机轴与转筒直接相连。从高浓度的糖水中结晶出来的固体糖，在锥体转筒中进行脱水处理。处理的过程是：电机从零开始升速，这时物料也开始注入转筒，升至210r/min大约需要1分钟，注入的物料已达到1.5吨，这时停止注料，并且升速至700r/min运行1分钟后，再升速到1000r/min，运行4分钟后，水已全部抛干，逐步降速至停止，降速过程大约2分钟。整个工艺过程需时8分钟。

    在改造之前，采用的电机是24-8-6极多极电机。多极电机的转速变化是突变的，频繁的升速、降速对电网和机械的冲击较大，带来的后果是维修费用高，停工损失很大。

二、分离机变频调速控制

    采用交流变频器驱动普通三相鼠笼电机可满足制糖分离工艺的要求。考虑到分离机的机械特性属于恒转矩大惯性负载，应采用恒转矩特性的变频器并配置刹车制动单元，选用合适的制动单元，配以一定的制动电阻满足分离机刹车制动的要求。
变频器采用森兰bt40 110kw。这种变频器具有独特的拟超导控制、低速高转矩输出、转差补偿、avr自动稳压运行等功能。与原来的操作方式一致，采用多段速度控制。

三、制动单元及电阻

1、能耗制动：由于负载较重（物料1.5吨），加速到1000r/min后，要在2分钟的时间内停下来，必须加装容量与变频器容量相当的制动单元，制动单元实际上就是一个电压滞环开关。在电机降速时，负载的动能很大，加在电机转子上的电压，给电机提供磁场，电动机变成了三相交流发电机，发电机发的电经逆变桥上的二极管整流变为直流对电容充电。如果电流可以观测，则电流的流向和降速前相反，表明能量由负载返回变频器，当电容的充电电压达到710v时，制动单元开关打开，电流流向制动电阻力，电能以电阻发热的形式耗掉。由于能量被消耗，电容电压下降，下降到680v时制动单元关断。只要制动过程没有结束，制动单元就会反复地打开和关断，使负载以平稳的速度，很快地降到零。

2、制动电阻的计算：在有制动电阻制动的情况下，电动机内部的有功耗损部分，折合成制动转矩，大约为电动机额定转矩的20%。因此可用下式计算制动电阻的阻值：

    式中：uc为制动单元动作电压值，现为710v；tb为制动转矩；tm为电动机额定转矩；n为开始减速时电机的速度，本例为1000r/min。

    由制动单元和制动电阻构成的放电回路中，其大电流受制动单元icbg大允许电流ic的限制，制动电阻的小允许值为：

rmin＝vc/ic

    因此通常rmin＜rb（5Ω）＜rb0

3、制动电阻的确定：视电机是否重复减速，制定电阻额定功率选择是不同的，本例中电阻的额定功率为24kw，自然冷却，如果强迫风冷电阻的额定功率可减小。一般制动电阻应采用双线并绕的无感电阻，当然也可用普通的箱式电阻，但需在电阻两端并接一只续流二极管，可使用快恢复二极管，耐压1000v以上。

四、实际运行效果

    分离机改造成功后，从未发生过任何故障，故障停工损失减少为零，节省大量维修费。森兰变频器在制糖分离机上的成功应用，充分说明其他类似农药生产、物料脱水、选矿等行业，都可以用森兰变频器改造提高整机的性能。

一．引言

钢板厂生产的幅宽成卷钢板一般需要经过矫平和剪切后,才能提供给客户使用，因此钢板校平、剪板机是钢板厂和板材仓库重要的生产设备。由于传统的剪板机在使用方面存在诸多问题，针对传统钢板剪板机存在的生产效率和剪切定位精度低的问题，研制了基于台安plc+伺服的幅宽成卷钢板剪板自动控制系统，该系统已投入生产使用，运行稳定可靠，控制精度高，维护使用方便，受到用户青睐。

二．剪板机动作顺序：

1．定位滑块由伺服控制，用来定钢板的长度。
2．由输送机将钢板输送到位。
3．钢板长度定位完成，滑块后移（避免剪切时，损伤滑块），剪刀下切。
控制系统图

整个系统由威伦mt506lv触摸屏、台安tp03-30ht-a、9300jsda伺服组成，做上述动作控制。
9300jsda伺服驱动器搭配jsma伺服电机 200w ～ 3kw，采用 8192ppr增量型编码器，性能突出，可应用于各种场合。

三、机能多元性

转矩、速度、位置、点对点定位及混合模式切换功能，可搭配不同控制系统,做佳化应用组合。
主回路 / 控制回路电源分离，保护协调性佳、检修容易。
内建刹车晶体，可满足负载惯量大之应用场合。
增益调整简单，内建十个等级刚性表，且具备在线（on-line）/ 离线（off-line）自动增益调整功能。
notch filter功能，可有效抑制机械共振，提高控制系统稳定性。
增益可切换运用，速度回路比例积分（pi）控制与比例（p）控制切换，可抑制电机加减速时过冲与缓冲现象。
内建十六段位置定位控制指令，可自由规划点对点定位控制
指令平滑功能，在位置及速度模式下可调整“平滑时间”参数,以延长机械使用寿命。
人性化操作接口、实时显示状态及故障信息
可任意设定多组多功能输入、输出i/o接点
完善的保护机制，多种异常警报
操作软件，通过rs-232接口，可读写参数、增益调整、状态显示及仿真数字式示波器进行内部信号图形监控。

四。参数调整

cn001=2, （控制模式）
cn002=0011,（servo on 与驱动禁止）
cn025=100, （惯量比）
cn026=5, （刚性等级）
cn030=212, （电机对应参数）
pn301=10,（脉冲形式）
pn313=0, （一次平滑时间）
qn401=80,（速度回路增益）
qn402=50,（速度回路积分时间）
qn405=80（位置回路增益）

五．结束语

基于台安plc+伺服的幅宽成卷钢板剪板自动控制系统，投入生产实践使用后应用效果表明：
（1）该方案裁切精度高，完全满足用户要求，操作使用方便；
（2）用伺服和plc作简单搭配能实现快速定长控制，性能价格比高，符合实际工程需要，能满足市场需求。

通过对西门子交流伺服系统（mc）的应用介绍，说明在zl26滤棒成型机组中，伺服控制系统比机械变速系统更灵活、更简便，zl26滤棒成型机组对原材料的适应性更好，改善了产品的品质。

关键词： 交流伺服系统 滤棒成型机组 速比 profibus simobbbb 同步

zl26滤棒成型机组除风机、风泵外，丝束的纵向开松和传送，甘油量的给定，封口胶和内线胶量的控制，都需要与主传动同步。进口机型kdf2和国产机型zl22滤棒成型机组，都是通过机械传动方式与主传动联接。zl26滤棒成型机组采用了当今先进的交流伺服系统，实现了各分传动部分与主传动电机速度同步，而且速比可调，使用简便。

丝束从供丝开始至滤棒成型，要经过如下工艺过程：1级至3级开松，通过风泵产生的压缩空气，使之横向开松（展开），开松效果怎样，可通过调节压缩空气压力大小解决，不需要其他控制；供丝辊、拉伸辊、传送辊对丝束作纵向开松（拉伸），开松效果怎样，需控制3对辊速与主传动的同步关系；甘油量、内线胶量、封口胶量的给定，需与主传动同步；高压喷嘴的空气压力需要与主传动同步。

一、初步方案

zl26滤棒成型机组的速度为600米/分，机组的功耗为33千瓦。

根据zl26滤棒成型机组的工艺要求，采用伺服系统控制设备的工作流程如下：主传动采用伺服电机，拖动成型机及输出部分，控制设备的速度按给定方式运行，并作为伺服控制系统的主轴；供丝辊、拉伸辊、传送辊采用伺服电机，作为从动轴，受主轴控制；甘油量、内线胶量、封口胶量的供给也采用伺服电机，作为从动轴，受主轴控制；高压喷嘴的空气压力不采用伺服控制，选用比例阀去控制和调节压力大小。

二、系统配置及主要特点

由于交流调速系统具有维护简便等优点，得到了普遍应用。所以，本系统采用了西门子交流伺服系统，选型配置（见表1）。

表1 伺服系统选置（mc）

zl26滤棒成型机组的plc控制系统是西门子s7-300布局（见图1），伺服系统通过profibus-dp与plc数据通讯，设备的运行指令及相关设定由plc发出，伺服控制系统通过读取这些指令及轴编码器反馈信号，调整电机的运行状态。

丝束的开松效果决定滤棒的品质，因此要求供丝辊、拉伸辊、传送辊与主传动按一定的速比实时同步，为了加速动态响应，这三对辊速的控制器与主轴控制器通过simobbbb进行实时数据通讯。

三、运行效果

zl26滤棒成型机组（见图2）采用伺服控制系统后，通过在长沙卷烟厂近一年的使用，效果很好，与zl22机组（进口机型为kdf2，速度为400米/分）做过同类滤棒产品比较，针对不同规格的丝束，可以很方便地调整相应的辊速比、甘油量，所以生产出的滤棒重量、吸阻更稳定，几项主要指标均优于zl22机组（见表2）。

表2 zl26机组与zl22机组相关数据比较

针对长沙卷烟厂的滤棒规格，zl26滤棒成型机组的速度为600米/分。2006年1月6日，我们和用户一起对zl26滤棒成型机组进行过多次测试，现取其中一组测试数据（见表3）。

表3 测试数据

从测试结果来看，产品的各项主要指标比其他机型稳定，比用户内控指标还要好，原材料消耗比用户的考核计划要低，传动系统故障大大减少，可为用户降低生产、使用成本。实践证明，西门子交流伺服系统在zl26滤棒成型机组上的应用是可行的，也是成功的。