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上海西邑电气技术有限公司成立于1996年。在西门子公司广大同仁和工控领域各界朋友的关怀下埋头发展,一路走来已成西门子合作伙伴中的佼佼者。总部设在上海,办公面积1500多平方米,员工150余人。

    西门子6DD1681-0FA0

    更新时间:2020-09-20   浏览数:75
    所属行业:机械 电工电气 工控系统及装备
    发货地址:上海市金山区  
    产品规格:西门子6DD1681-0FA0
    产品数量:100.00台
    包装说明:全新原装
    单 价:面议

    西门子6DD1681-0FA0

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    一、概述
    S120 有两种形式:
    用于多轴系统的 DC/AC 装置
    用于单轴系统的 AC/AC 装置

    这两种形式的 Firmware V2.4 及以上版本都已具备基本定位功能。当前V2.4 版本的 S120具有如下定位功能:
    ? 点动 (Jog): 用于手动方式移动轴,通过按钮使轴运行至目标点
    ? 回零 (Homing/Reference):用于定义轴的参考点或运行中回零
    ? 限位 (Limits):用于限制轴的速度、位置。包括软限位、硬限位
    ? 程序步 (Traversing Blocks): 共64个程序步,可自动连续执行一个完整的程序也可单步执行
    ? 直接设定值输入/手动设定值输入 (Direct Setpoint Input / MDI):目标位置及运行速度可由上位机实时控制。

    使用 S120 基本定位功能的前提条件:
    调试软件:Starter V4.0 或更高版本 / SCOUT V4.0 或更高版本
    硬件版本:SINAMICS FW: V2.4 HF2 或更高版本

    注:
    安装 SCOUT V4.0 需要STEP 7 版本至少为 V5.3.3.1 以上

    二、激活基本定位功能
    S120的定位功能必须在变频器离线配置中激活,步骤如下:

    定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或专家参数表进行设置

    定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或专家参数表进行设置

    使用控制面板                                                     使用专家参数表

    使用控制面板的操作步骤:

    三、基本定位_点动(JOG)

    S120 中基本定位功能的点动有两种方式:
    ? 速度方式( travel endless):点动按钮按下,轴以设定的速度运行直至按钮释放。
    ? 位置方式( travel incremental):点动按钮按下并保持,轴以设定的速度运行至目标位置后自动停止。

    ? 使用控制面板的点动功能仅限于速度方式,位置方式需使用专家参数表设定。

    ? 执行点动功能,应先使能变频器ON/OFF1(P0840)

    四、基本定位_回零(Homing / Reference)
    回零/寻参(Homing / Reference)

    回参考点模式(回零模式)只有使用增量编码器(旋转编码器 Reserver、正/余弦编码器Sin/Cos 或 脉冲编码器)时需要,因每次上电时增量编码器与轴的机械位置之间没有任何确定的关系。因此轴都必须被移至预先定义好的零点位置。即执行 Homing 功能。
    当使用编码器 ( Absolute ) 时每次上电不需重新回零。
    S120 中回零有三种方式:
    ? 直接设定参考点 (Reference): 对任意编码器均可
    ? 主动回零 (Reference point approach): 主要指增量编码器
    ? 动态回零 (Flying Reference):对任意编码器均可西门子6DD1681-0FA0

    4.1设置参考点 (Set_Reference)
    通过用户程序可设置任意位置为坐标原点。通常情况下只有当系统即无接近开关又无编码器的零脉冲时,或者当需要轴被设置为一个不同的位置时才使用该方式

    操作步骤(已设定开关量输入点 DI2 为ON/OFF1命令源 P840)
    1. 进入“Homing”
    2. 连接一数字量输入点 ( DI 1 )至参数 P2596作为设置参考点信号位,该位上升沿有效
    3. 设定参考点位置坐标值 P2599(如 0)
    4. 闭合DI 2运行使能
    5. 闭合DI 1 激活“设置参考点”命令,于是该轴当前位置 r 2521 立即被置为P2599 中设定的值。如 r2521=0

    4.2主动回零(Active Homing)
    主动回零方式只适用于增量编码器,值编码器只需在初始化阶段进行一次编码器校准,以后不必做回零

    主动回零有三种方式:
    仅用编码器零标志位( Encoder Zero Mark ) 回零
    仅用外部零标志( External Zero Mark ) 回零
    使用接近开关 + 编码器零标志位( Homing output cam + Zero Mark ) 回零

    4.2.1值编码器的主动回零
    如果我们使用值编码器并且作主动回零时会看到如下页面:

    4.2.2增量编码器的主动回零
    依下图所示进行配置

    相关参数设定

    1. 进入 “ Homing “ (回零) 页面
    2. 定义开关量输入点DI 1为开始寻参命令(参数P2595=722.0)
    3. 回零方式选择主动回零P2597=0
    4. 定义开关量输入点DI 2为接近开关 P2612= 722.1(粗脉冲)
    5. 指定轴运行极限点,如果回零过程中极限点到达(P2613/P2614=0)则轴反转。若两点全为零则轴停止。
    6. 指定回零方式:接近开关 + 编码器零脉冲
    7. 指定回零开始方向P2604 (0:正向;1:反向)

    动作过程:
    变频器运行ON/OFF1闭合,DI 1闭合,开始寻参过程

    ? 上图中(Step1)轴按照P2604 定义的搜索方向,以大加速度 P2572 加速至搜索速度 P2605,到达接近开关后(DI 2 闭合),以大减速度P2573减速停止,进入下一步:搜索编码器的零脉冲
    ? 轴反向加速至速度 P2608,离开接近开关后(DI 2 断开)遇到的编码器的个零脉冲后轴停止。进入下一步:回参考点
    ? 上图中(Step3)轴反向加速以速度 P2611运行偏置距离P2600后停止在参考点,完成主动回零过程。

    4.3动态回零(Passive Homing)
    Passive Homing (动态回零)又称为 Homing on the fly
    动态回零用于轴工作于任意定位状态时动态修改当前位置值为零(如:在点动时、执行程序步时,执行 MDI 时),执行动态回零后并不影响轴当前的运行状态,轴并不是真正的回到零点而只是其当前位置值被置为0,重新开始计算位置。
    前提条件:P2597=1
    值编码器的动态回零:

    参数设定

    ? 打开 “ Homing “ (回零) 页面
    ? 定义开始寻参命令P2595源(如开关量输入点DI2)
    ? 回零方式选择动态回零P2597=1
    ? 指定接近开关Bero为上升沿有效(如上图中P2511)
    ? 定义开关量输入点DI 10(只能为快速I / O)为接近开关 P488= 722.10(如上图中2)

    动作过程:

    1.电子齿轮比

    1.1 电子齿轮比的作用
    电子齿轮比就是对伺服接收到的上位机脉冲频率进行放大或者缩小。其中一个参数为分子,为电机编码器的分辨率;一个为分母,为电机旋转一圈所需要的脉冲数。如果分子大于分母就是放大,如果分子小于分母就是缩小。
    在 实际应用中,连接不同的机械结构,移动小单位量所需的电机转动量是不同的,例如:同样一个伺服电机,如果连接了一个螺距为10mm的丝杠,那么电机转一 圈机械移动10mm,每移动0.001mm就需要电机转1/10000圈;而如果连接螺距为5mm的丝杠,每移动0.001mm需要电机转1/5000 圈。而电机编码器的分辨率是相同的,因此可以通过设置电子齿轮比来使电机脉冲数和机械小移动量相匹配,这就是电子齿轮比的作用。 1.2 相关概念介绍
    (1)编码器分辨率:伺服电机轴旋转编码器反馈脉冲数。
     V90的伺服电机有增量编码器和值编码器,其分辨率如下图:
    tu1
    图01. V90伺服电机编码器的分辨率
    (2)每转脉冲数:丝杠转动一圈所需脉冲数。
    (3)小长度单位(LU):上位机发出一个脉冲时,丝杠移动的直线距离或旋转轴转动的度数,也是控制系统所能控制的小距离。这个值越小,经各种补偿后越容易得到更高的加工精度和表面质量。当进给速度满足要求的情况下,可以设定较小的长度单位。也称作“脉冲当量”。
    (4)螺距:螺纹上相邻两牙对应点之间的轴向距离。

    2.1 V90电子齿轮比的设置
    V90电子齿轮比的设置方法如图2所示:

    tu2 图02.  V90的电子齿轮比设置

    从图中可以看出V90的电子齿轮比的设置有两种方法,这两种方法的本质都是算出编码器分辨率与期望每转脉冲数的比值。
    (1)电子齿轮比=编码器分辨率 / P29011。P29011即为期望每转脉冲数;
    (2)当P29011设定为0时,电子齿轮比=P29012 / P29013。
    这几个参数的说明如图3所示: tu3
    图03. 相关参数说明

    四个电子齿轮比分子可通过数字量输入信号的组合EGEAR1和EGEAR2来选择,如图4所示:

    tu4
    图4. 电子齿轮比分子的选择

    还有两点需要注意的是:
    (1)电子齿轮比的取值范围是0.02到200;
    (2)仅可在伺服关闭状态下设置电子齿轮比。

    2.2电子齿轮比的计算及举例
    比如有一套机械系统,如图5所示: tu5
    图05. 机械系统

    其中:a/b为电子齿轮比;
                LU为小长度单位;
                r为编码器分辨率;
                i= n/m为机械减速比(n电机侧转速,m负载侧转速);
                c为丝杠螺距。
    那么期望每转脉冲数d的计算:

    gongshi1

    电子齿轮比计算:

    gongshi2

    计算电子齿轮比的实例:

    shili1

    图06. 电子齿轮比计算实例

    再比如:
    PLC的大脉冲频率为200KHz,电机的额定转速为3000rpm,伺服电机编码器分辨率是524288;丝杠螺距是10mm(没有减速箱)。
    问:如果电子齿轮比是1,伺服电机的大转速?
    答:PLC  控制伺服电机能达到的大转速=200×1000×60/524288=22.89rpm
    问:PLC发出大脉冲频率,如何通过设置V90的电子齿轮比才能让电机以额定转速运行?
    答:电机额定转速3000rpm=50r/s,50r/s时的脉冲频率:50×524288=26214400,
    因此电子齿轮比=26214400/(200×1000)=524288/4000(设置P29011=4000)。 附:

    tu7
    图07. 西门子PLC的大脉冲频率

    1     概述

    SINAMICS V90是西门子推出的一款小型、便捷的伺服系统。SINAMICS V90 驱动器与SIMOTICS S-1FL6 电机组成的伺服系统是面向标准通用伺服市场的驱动产品,覆盖0.05kW7kw功率范围。20167月底,推出了带PROFINET接口的V90驱动器,配合SIEMENS PLC, 能够组成一套完善的、经济的、可靠的运动控制解决方案轻松实现位置控制,速度控制,扭矩控制等多种控制方式。

    SINAMICS V90 PROFINET (PN) 版本有2 RJ45接口用于与PLC PROFINET通信连接,支持PROFIdriver 运动控制协议。它也可以集成到博途中与S7-1200S7-1500连接。博途V14版本后,它还可以与S7 1500 T-CPU 连接,可用于复杂的运动控制系统。

    2     产品信息

    V90 PN产品如图2-1所示。




    2-1 V90 PN产品

    SINAMICS V90进线电线为1/3 AC 200V240V低惯量高动态响应产品信息如表2-1所示。

    进线电压

    1AC 200 V  240 V (-15%/10%), 0.05 kW to 0.75 kW

    3AC 200 V240 V (-15%/10%), 0.05 kW to 2 kW

    控制模式

    速度控制模式:与SIMATIC S7-1500 / S7-1200连接,组态TO可实现速度或位置控制

    通信

    PROFINET

    防护等级

    IP20

    伺服电机

    SIMOTICS S-1FL6 低转动惯量,轴高为 20mm,30mm,40mm

    2-1 SINAMICS V90进线电线为1/3 AC 200V240V低惯量高动态响应产品信息如表

    SINAMICS V90进线电线为3AC 380V480V高惯量适用于平稳运行性能,产品信息如表2-2所示。

    进线电压

    3AC 380 V  480 V (-15%/10%), 0.4 kW  7 kW

    控制模式

    速度控制模式:与SIMATIC S7-1500 / S7-1200连接,组态TO可实现速度或位置控制

    通信

    PROFINET

    防护等级

    IP20

    伺服电机

    SIMOTICS S-1FL6 高转动惯量,轴高为 45mm,65mm,95mm

    2-2 SINAMICS V90进线电线为3AC 380V480V高惯量产品信息

    V90 PN重要信息及限制:
    (1) 不支持驱动中的IPos控制方式,不支持SIMATIC控制器的SINA_POS 功能块,只支持SINA_SPEED 功能块。

    (2) SINAMICS V90 PN支持SIMATIC PLC的工艺对象(TO),可通过TO实现位置及速度的控制,如S7-1500 T-CPU, S7-1500S7-1200

    (3) 机器的动态响应与负载及电机的转动惯量比有关,建议不要大于5:1。对于低速运行、高精度或高动态响应的应用,不建议选择TTL编码器的电机。

    (4) SINAMICS V90 PN 版本的是独立于当前的SINAMCIS V90 脉冲串的控制器,它不支持PTI,脉冲加方向,模拟量,USS/Modbus RTU通信控制方式。

    (5) V90 PN只支持PROFINET通信,支持西门子标准报文1235102105,支持DSC控制。

    西门子6DD1681-0FA0


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