西門子數(shù)控主板NCU572.4

西門子數(shù)控主板NCU572.4

模塊化的驅(qū)動裝置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)動參數(shù)，并對      驅(qū)動器      的控制參數(shù)進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化。

SINUMERIK802D集成了內(nèi)置PLC系統(tǒng)，對機(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      。并且隨機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)的PLC子程序庫和實例程序，簡化了制造廠設(shè)計過程，縮短了設(shè)計周期。

2) 810D

（請參閱：SINUMERIK 810D 840D 簡明調(diào)試手冊 - 2006版本）

在      數(shù)字化      控制的領(lǐng)域中，SINUMERIK 810D*次將CNC和驅(qū)動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      中獨顯威力。

模塊化的驅(qū)動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機(jī)，為機(jī)床提供了全數(shù)字化的動力。

西門子數(shù)控主板NCU572.4

西門子的工業(yè)      數(shù)控系統(tǒng)      在市場上出現(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：      運動控制      的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機(jī)組成。

SINUMERIK840D配置的驅(qū)動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+      驅(qū)動模塊      （功率模塊）。

電源模塊：主要為NC和給驅(qū)動裝置提供控制和動力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時監(jiān)測電源和模塊狀態(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或標(biāo)記可識別。

611D數(shù)字驅(qū)動:是新一代      數(shù)字控制      總線驅(qū)動的交流驅(qū)動，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，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現(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）是用于級之間互連的。

信號模塊（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，同時具有用于模擬主軸的模擬接口。zui大可以連接3個I/O模塊PP 72/48。

伺服驅(qū)動系統(tǒng)（ServoSystem）簡稱伺服系統(tǒng)，是一種以機(jī)械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)，例如數(shù)控機(jī)床等。使用在伺服系統(tǒng)中的驅(qū)動電機(jī)要求具有響應(yīng)速度快、定位準(zhǔn)確、轉(zhuǎn)動慣量。（使用在機(jī)電系統(tǒng)中的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量較大，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，必須加減速裝置。轉(zhuǎn)動慣量反映了系統(tǒng)的加速度特性，在選擇伺服電機(jī)時，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量不能大于電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量的3倍。）較大等特點，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)動單元稱為伺服驅(qū)動單元，有時簡稱為伺服，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)械運動的驅(qū)動設(shè)備，電動機(jī)為控制對象，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)，在自動控制理論的指導(dǎo)下組成的電氣傳動自動控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，實現(xiàn)運動機(jī)械的運動要求。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，由電動機(jī)和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)床坐標(biāo)軸、主軸等，帶動工作臺及刀架，通過軸的聯(lián)動使相對工件產(chǎn)生各種復(fù)雜的機(jī)械運動，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)及簡單歸分，對其技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢作簡要探討。

1伺服驅(qū)動系統(tǒng)的作用：

伺服驅(qū)動系統(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)動系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)軸的運動，完成程序所規(guī)定的操作。伺服驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。伺服驅(qū)動系統(tǒng)作用有：
（1）伺服驅(qū)動系統(tǒng)具有放大控制信號的能力；（2）根據(jù)CNC裝置發(fā)出的控制信號對機(jī)床移動部件的位置和速度進(jìn)行控制。2數(shù)控機(jī)床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的要求：數(shù)控機(jī)床集中了傳統(tǒng)的自動機(jī)床，精密機(jī)床和*機(jī)床三者的優(yōu)點，將高效率，高精度和高柔性集中于一體。
（1）可逆運行（2）速度范圍寬（3）具有足夠的傳動剛性和速度穩(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)動系統(tǒng)的分類：

數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)按其用途和功能分為進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)和主軸驅(qū)動系統(tǒng)；按其控制原理和有無位置檢測反饋環(huán)節(jié)分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)；按驅(qū)動執(zhí)行元件的動作原理分為電液伺服驅(qū)動系統(tǒng)和電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)。電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)又分為直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)和交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)。

1.進(jìn)給驅(qū)動與主軸驅(qū)動進(jìn)給驅(qū)動是用于數(shù)控機(jī)床工作臺或刀架坐標(biāo)的控制系統(tǒng)，控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運動，并提供切削過程所需的轉(zhuǎn)矩。主軸驅(qū)動控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運動，為機(jī)床主軸提供驅(qū)動功率和所需的切削力。一般地，對于進(jìn)給驅(qū)動系統(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，以及動態(tài)響應(yīng)速度的快慢。對于主軸驅(qū)動系統(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。

*章 總則
Q1: 如何根據(jù)負(fù)載特性以及用戶要求正確的選用西門子軟起動器
A1：軟起動器作為控制三相異步電動機(jī)起/停的器件，主要用途是有效降低起動電流，以及控制停車過程。其主要工作原理是通過控制主回路上的可控硅導(dǎo)通角，從而控制起動電壓。由于起動電壓與起動電流近似成正比關(guān)系，因此通過調(diào)節(jié)起動電壓即可降低起動電流。

常見的電機(jī)起動方式主要有：直接起動、星三角起動、自耦降壓起動、變頻器起動以及軟起動。在為負(fù)載選擇軟起動器時，應(yīng)先考慮軟起動器能否滿足負(fù)載工作情況。例如需要進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速控制的工況不能選擇軟起動器，因為軟起動器沒有調(diào)速的功能。對于特殊負(fù)載，尤其是起動轉(zhuǎn)矩大/加速轉(zhuǎn)矩大/起動時間長的重載情況，也應(yīng)充分考慮軟起動器能否適合負(fù)載特性。

確定選擇軟起動器時，首先應(yīng)確定負(fù)載類型。對于起動轉(zhuǎn)矩小/起動時間少于20秒的常規(guī)負(fù)載（如一般風(fēng)機(jī)/泵類），可選擇西門子標(biāo)準(zhǔn)型軟起動器3RW30/40系列。對于起動轉(zhuǎn)矩大/起動時間長的重載情況（如破碎機(jī)/提升機(jī)/羅茨式風(fēng)機(jī)等），建議考慮西門子高性能型軟起動器3RW44系列。

接下來應(yīng)根據(jù)電機(jī)額定電流/電壓選擇軟起動器，電機(jī)功率只作為參考參數(shù)，特別是客戶使用國產(chǎn)電機(jī)時，請務(wù)必核對額定電流以確保足夠的余量。

此外，還應(yīng)提供控制電壓，電網(wǎng)頻率，現(xiàn)場環(huán)境溫度，通風(fēng)散熱情況，海拔高度，每 小時起動次數(shù)等參數(shù)。對于高溫/高海拔/高起動頻率的應(yīng)用環(huán)境，應(yīng)考慮放大選型。
若客戶需要特殊功能，如保護(hù)功能/顯示功能/通訊功能時，應(yīng)查閱西門子不同系列軟起動器的特性區(qū)別。

具體選型數(shù)據(jù)請參閱西門子3RW系列軟起動器選型樣本，特殊應(yīng)用情況可使用西門子公司提供的Win-Softstarter軟件進(jìn)行選型并仿真或西門子。

Q2: 3RW系列軟起動器旁路運行是怎么回事？旁路接觸器應(yīng)如何選擇？
A2：3RW系列軟起動器起動完成后，主要會有兩種運行方式：持續(xù)運行和旁路運行。此時晶閘管處于全導(dǎo)通情況，系統(tǒng)進(jìn)入恒速運行狀態(tài)。在此，我們建議用戶采用旁路方式運行，即當(dāng)起動結(jié)束達(dá)到全電壓后，將主回路切換至與晶閘管并聯(lián)的旁路接觸器上。這樣會有兩個好處：
1、減少晶閘管的運行時間，提高晶閘管使用壽命，從而降低維護(hù)成本。
2、降低晶閘管導(dǎo)通時的熱損耗，有利于設(shè)備散熱并可有效降低設(shè)備功耗。

對于3RW30/31，3RW40和3RW44系列軟起動器，設(shè)備已經(jīng)內(nèi)置有旁路接觸器，因此客戶無需單獨選擇外置旁路接觸器，從而降低了采購成本并簡化了設(shè)計。

Q3: 什么是輕載起動、一般負(fù)載起動和重載起動？
A3：我國通常以(電機(jī)直接啟動的)起動時間4S和8S為分界點，劃為三檔。分別稱為輕載起
動、一般負(fù)載起動和重載起動。
西門子軟啟通常按(脫扣等級)Class10(小于20S 350%In電機(jī))為正常啟動,Class20(小于
40S 350%In電機(jī))為重載啟動,Class30(小于60S 350%In電機(jī))為超重載劃分。

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第二章3RW44軟起動器

Q1: 3RW44控制線的zui大長度是多少？
A1: 允許控制線的zui大長度為１０００米．可用內(nèi)部２４ＶＤＣ或外部２４ＶＤＣ．
考慮到電磁兼容性，一定注意要遠(yuǎn)離動力電纜。

Q2: 要取消3RW44軟起動器的內(nèi)部電機(jī)過載保護(hù)，如何設(shè)定？
A2: 在菜單項＂電機(jī)保護(hù)／脫扣等級＂：設(shè)置為“無"可關(guān)閉電機(jī)過載保護(hù)功能
　　　?。㈦姍C(jī)保護(hù)／溫度傳感器＂：設(shè)置為“禁用"可關(guān)閉電機(jī)過溫保護(hù)功能
注意：請充分考慮此設(shè)置可能導(dǎo)致軟起動器和電機(jī)損壞

Q3: 3RW44電機(jī)額定電流與CLASS等級的設(shè)置
A3: 3RW44軟起動器，當(dāng)電機(jī)額定電流設(shè)置與CLASS等級不符時，軟起動器會出現(xiàn)故障報警。由于3RW44 有3套參數(shù)設(shè)置，3套參數(shù)可以設(shè)置不同的額定電流。但CLASS等級在“電機(jī)保護(hù)"選項中設(shè)置，且只能設(shè)置一個參數(shù)。所以3套參數(shù)設(shè)置的額定電流都需要與CLASS等級相符合。否則會出現(xiàn)報警。

舉例：
3RW4427，CLASS10時zui大允許額定電流為93A；CLASS30時zui大允許額定電流為77A。
如果將參數(shù)組1的額定電流設(shè)定為93A，并使用指令“將電機(jī)參數(shù)復(fù)制到PS2+3中"，CLASS設(shè)置為10，可以正常工作。然后將參數(shù)組1的電流改為77A，不復(fù)制給參數(shù)2和參數(shù)3（仍為93A），脫扣等級設(shè)定為CLASS30，將會出現(xiàn)報警。

Q4: 3RW44軟起動器的95,96,98為綜合故障，什么原因會引起它動作？
A4: 95，96，98為帶公共點的常開常閉綜合故障觸點，95為公共點，95/96為常閉觸點，95/98為常開觸點。當(dāng)出現(xiàn)故障時，會引起觸點動作。具體哪些故障會引起綜合故障動作，可查看系統(tǒng)手冊“診斷與狀態(tài)信息"。請注意此觸點只在故障情況下才動作，警告不會動作。

Q5: 3RW44有緊急起動的功能,但為什么緊急起動按鈕合上后,軟起動器并沒有起動?
A5: 緊急起動是指電機(jī)出現(xiàn)相不平橫;熱模型過載;溫度傳感器開路; 溫度傳感器短路; 溫度傳感器過載;超過zui大起動時間;超過或低于電流限制;接地錯誤;不可能的Ie/Class等級的設(shè)定時,不需要做復(fù)位,采用緊急起動的功能就能立即重新起動.除了以上故障,其它故障不能實現(xiàn)緊急起動。但緊急起動命令必須和電機(jī)正轉(zhuǎn)命令同時激活,軟起動器才能實現(xiàn)緊急起動.單獨的緊急起動命令信號不能導(dǎo)致軟起動器的起動.

Q6: 3RW44軟起動器zui多可設(shè)置3組參數(shù),如何用手動控制通過不同參數(shù)組進(jìn)行起動?
A6: 將某一開關(guān)量輸入設(shè)置為"電機(jī)右轉(zhuǎn)PS1",并通過此輸入給軟起動器起動信號，則*組參數(shù)起作用，即軟起動器按照參數(shù)組1的設(shè)置進(jìn)行起動。如設(shè)置為"電機(jī)右轉(zhuǎn)PS2",則第二組參數(shù)起作用。如設(shè)置為"電機(jī)右轉(zhuǎn)PS3",則第三組參數(shù)起作用。