首页 > 案例 >  SIMODRIVE 611U通用模块的使用和异常排除

1 引言


SIMODRIVE 611U 是西门子公司开发的交流数字式伺服驱动系统,其基本结构采用模块化安装方式,适用的范围很广。它可以进行速度、转矩、位置等的闭环控制。当它与数控系统配套后,通过CNC进行位置环的闭环自动控制,以构成全数字式驱动系统。但在需要时,利用611U的位置控制功能,驱动器也可以进行单独的位置控制。各驱动器模块可通过Profibus DP总线与PLC及CNC 数控系统相连接。由于其灵活的安装方式和精确的控制精度,使得伺服驱动系统在数控设备上得到了广泛的应用。


2 611U伺服驱动系统的主要组成


SIMODRIVE611U系列驱动器主要由整流电抗器(或伺服变压器)、电源模块、功率模块、闭环控制模块等基本部件组成。


电源模块自成单元,主要为各功率模块提供驱动和数控系统的电源,包括维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的600V直流电压。控制模块主要是实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制。功率模块主要对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源。功率模块、控制模块以及其他选择子模块(如Profibus DP总线接口模块) 等安装成一体,组成驱动模块。各驱动模块单元间共用611U直流母线。


611U采用模块化安装方式,驱动器有“单轴”与“双轴”两种基本结构形式,双轴可同时对2台电机进行控制。驱动器采用了统一的模块化设计和整体并列安装的结构形式。各组成部件的子模块均采用了标准化的接口, 便于进行互换。


3 伺服调试软件的使用


西门子公司开发的SimoComU调试软件主要用于611U伺服驱动系统的参数调整和配置,利用SimoComU 软件可设定伺服驱动器与电机和功率模块相匹配的基本参数,监控驱动器的运行状态以及当驱动器参数的备份和恢复等。


要想使用SimoComU软件与伺服驱动系统建立连接,需要使用相应的通讯线。通讯线比较简单,可按照图2自行制作通讯线。


两头均为9针通讯头,按照图2做好电缆后,一端插在驱动器的X471接口,另一端与电脑的com口连接,如电脑没有com口,可利用USB转RS232转换线将信号转换成USB接口与电脑相连接。


(1)SimoCom软件上载参数


首先打开SimoCom软件,点“Search For Online Drive”图标,如果电脑和驱动器正常连接,界面会显示驱动器内部参数。点“File”后“Save as File”,可将驱动器内的参数保存到电脑设定的路径,编辑文件名,保存后完成参数上载。如果驱动器是双轴结构,要在软件界面将参数切换到第二轴的参数。重复以上操作, 按成参数备份。断开连接时,点菜单工具栏中的图标“Disconnect”,即可断开连接。

  

  图 1 SIMODRIVE 611U 伺服驱动系统现场图

  

  图 2 SIMODRIVE 611U 伺服通讯

  

  图 3 调试界面


(2)参数下载


当更换新的控制模块时,要恢复驱动器的运行, 需将备份的参数下载至驱动器内。下载方法是:点文件“File”,“Lodad to Drive(FEPROM)”,可将参数下载到驱动器内。


4 常见异常现象及处理方法


如前所述,SIMODRIVE 611U伺服驱动主要有电源模块、控制模块、功率模块和Profibus总线接口模块等几部分组成。电源模块主要是为各控制模块和功率模块提供直流电。运行过程中出现异常情况较少。出现异常时可通过模块上的6个指示灯的状态判断其异常原因,从而进行相应的处理。实际运行过程中出现异常较多的为功率模块,其次为控制模块。无论哪个模块出现异常,都可以在控制模块的面板显示器上显示报警代码。以下为常见的异常报警种类:


(1)A1106报警:查看报警说明:驱动器没有数据。说明在设备突然断电或关机后控制板内参数丢失。出现这种情说明控制板存储存在异常,更换新控制板,然后重新下载参数后即可正常运行。


(2) B608报警:出现这种报警一般是功率模块出现异常,可关闭电源,更换功率模块进行试验。更换功率模块时只要确保相同型号即可,不用对参数进行任何调整。


(3) A614报警:伺服电机内的温度传感器异常。出现这种情况首先测量电机温度是否正常,如正常说明电机反馈给模块的温度信号异常。电机内部有测量温度的传感器,随着电机温度的变化,电阻值随之指发生变化。信号是通过编码器线的13和15号线连接模块。可直接测量13和15号线之间的电阻值。在 20°C 时,能测量到大约


580 欧姆的电阻是正常的。当确认电机温度正常而出现A614报警时应急办法可拆除控制模块的13和25端子之间信号线,直接并联一可变电阻,将阻值调至580欧姆。待更换新电机后再恢复原来的信号线。


(4) 对于双轴模块,由于一个模块驱动2个伺服电机, 出现报警时可通过报警代码判断是A轴还是B轴存在异常,报警代码A开头的表示A轴存在异常,报警代码B开头的表示B轴存在异常。


5 结束语


目前,玻璃深加工行业对玻璃加工精度的要求越来越高,使得西门子SIMODRIVE 611U 通用模块在玻璃深加工设备中应用越来越广泛。611U伺服系统控制精度高、响应快、运行稳定、故障率较低。随着使用时间的增长,硬件部分老化会使驱动器出现异常。如果维护人员对SIMODRIVE 611U系统不了解、没有更深一层的认识, 排除异常可能会耗费一定的时间,系统一旦出现异常可能会给生产带来一定的损失。在设备正常运行时,做好伺服驱动器参数的备份,以及调试软件和通讯线等的准备,是确保SIMODRIVE 611U伺服系统正常运行的根本保证。