西門子中國一級代理商

西門子中國一級代理商--電源模塊西門子SIMODRIVE 611D 系列電源模塊，通常也稱為饋 電模塊，主要為數(shù)控單元和進給驅(qū)動裝置提供控制和驅(qū)動用 的電源，即產(chǎn)生直流母線電壓和電子電源，同時監(jiān)測電源和 模塊的狀態(tài)，通常直流母線電壓根據(jù)饋電模塊的類型，電源 模塊分為不可控電源模塊稱為UI 電源模塊，可控電源模塊稱 電源模塊。

可控饋電模塊直流母線電壓穩(wěn)定在600VDC，而不可控饋電模塊的直流母線電壓在490―644VDC 范圍內(nèi)波動，電子電源主要有+15VDC，-15VDC，24VDC 5VDC，由DEVICEBUS 設備總路線輸出，供數(shù)控單元和驅(qū)動模 塊內(nèi)部工作使用。
1.1 不可控饋電模塊 不可控電源模塊采用不可控的功率二極管來實現(xiàn)整流 功能，把外部三相380V 交流供電電源整流為直流電源，通常 直流電壓的經(jīng)驗為UDC=1.35UAC。UI 不可控饋電模塊的直流 母線電壓不可調(diào)節(jié)，適用于低壓應用場合，通常有5KW，10KW 以及28KW 等級。
在UI 型饋電模塊中，因為采用功率二極管 進行整流，所以當電機制動或減速時，直流母線上產(chǎn)生的制 動能量不能回饋到電網(wǎng)，這種制動能量可以存儲在直流母線 上的大電容里。
1.2 可控饋電模塊 可控饋電模塊蕞大的特點是直流母線電壓可調(diào)節(jié)，直 流母線上的制動能量可以反饋到供電電網(wǎng)實現(xiàn)再生。它的整 流部分采用IGBT 功率晶體管實現(xiàn)整流。

1.3 電源模塊常見故障分析
1.3.1 5V，5V 故障燈亮 公司中捷FK125 數(shù)控機床，采用西門子611 驅(qū)動，電 源模塊上的15V，5V 紅色指示燈亮，說明這兩種電源電壓出 現(xiàn)故障，故障原因有兩個方面：電源模塊本身電子電源轉(zhuǎn)換 電路有問題；所聯(lián)接的外部負載出現(xiàn)問題。首先關斷電源， DC-Link 電壓降到安全范圍，斷開X151（軸模塊上），斷開 端子X121、X141、X161、X171，上電，這時候故障消失，說 明電源模塊本身沒有問題，可能在端子接口中有短路情況存 在。
然后將端子依次加上去，發(fā)現(xiàn)是X151 扁平電纜的問題。 當加到W 軸模塊時出現(xiàn)兩紅色指示燈亮起，說明驅(qū)動模塊有 問題，將模塊的控制板取出來，*新，這時故障排除。
1.3.2 外部供電電源故障燈亮 公司043-017 號昆明道斯數(shù)控加工中心，出現(xiàn)電源模 個指示燈中左邊蕞下面紅色指示燈亮，說明外部電源有故障。首先要確定故障出現(xiàn)在上電時（Power up）還是在 使能時（Enable）。
如果在上電時，檢查端子U1、V1、W1 X181是否缺相，并檢查一下供電電壓是否正常。如機床是在 使能時出現(xiàn)紅色指示燈亮，則有可能是功率模塊的故障，或 者電源模塊本身故障。斷開電源，等到DC-Link 電壓降到安 全范圍，從電源模塊處斷開直流母排的連接端，這樣就將所 有的驅(qū)動模塊從直流母線上脫開。然后上電檢查電源模塊。
故障依舊，說明驅(qū)動模塊沒有問題，故障應該出現(xiàn)在電源模 塊，更換電源模塊后故障排除。 驅(qū)動模塊611D 數(shù)字控制模塊用于控制1FT6/1FK7/1FN1/1FE1 1PH電機的運行，611D 結(jié)構(gòu)有單軸模塊和雙軸模塊兩種。

驅(qū)動模塊分為功率單元和數(shù)字閉環(huán)控制單元，通過設備總線與 驅(qū)動總線連接到系統(tǒng)。由于611D 數(shù)字控制單元結(jié) SINUMERIK840C 或SINUMERIK840D 才能發(fā)揮其作用，所以 611D 的控制參數(shù)要通過840C 或840D 數(shù)控系統(tǒng)設定。
2.1 驅(qū)動模塊連接 驅(qū)動模塊上的脈沖使能觸點T663/9 是一個輸入信號， 當T663/9 觸點閉合時，驅(qū)動模塊各進給軸控制回路開始工 作，控制信號對該模塊上的所有軸都有效?！懊}沖使能"信 號由PLC 控制，有條件地使能各個驅(qū)動模塊，如果直接短 接，則系統(tǒng)一旦上電，驅(qū)動模塊的控制立即進入工作狀態(tài)。
2.2 功率單元的檢測方法 如果功率模塊發(fā)生故障，那么集成在內(nèi)部的半導體器 件（IGBT）就會有反應，可以通過電阻測試很容易地檢測出 來。從圖04 可以看出驅(qū)動模塊**率單元的工作原理，功率 單元實現(xiàn)電源逆變主要靠6 個IGBT 晶體管的導通/關斷動作 以及續(xù)流二極管的導通.關閉驅(qū)動的電源，等直流母線放電結(jié) 束，斷開電機的連接端子（U2、V2、W2）。直流母線M600、 P600 上把模塊與其他相鄰的模塊斷開。用萬用表的正*測試 M600 端，負*測試P600 端，如圖05 所示。萬用表顯示的兩 個二極管的壓降值大約在0.7V ，如果顯示的壓降值在0V 者大于2.2V，則說明模塊有故障。

2.3 進驅(qū)動模塊常見故障分析
2.3.1 功率模塊故障 公司FK110 數(shù)控機床，在加工的過程中出現(xiàn)“25201" 伺服故障報警。產(chǎn)生故障的原因有多方面的，如伺服電機、電纜出現(xiàn)問題；機械傳動部分阻力過大；功率模塊內(nèi)部 故障等等。首先重啟機床，上電完成后沒有出現(xiàn)報警，說明 模塊通過了自檢，如有報警基本上可以肯定是驅(qū)動模塊損 壞。第二步，加上驅(qū)動模塊的使能后，如果馬上產(chǎn)生報警， 原因主要是伺服電機、動力電纜短路或接地，說明功率模塊 本身有問題。第三步，選擇JOG 模式，進給倍率選擇在低速 區(qū)，正、負方向移動一下就出現(xiàn)25201 號報警，通過軸驅(qū)動 參數(shù)1708 號查看負荷率，負荷率在移動瞬間只有40%多，說 明機械傳動部分正常。
2.3.2 散熱器溫度報警 公司奧地利EMCO 數(shù)控車床出現(xiàn)300515 號報警，功率 單元蕞大溫度*出，這是功率模塊蕞常見報警之一。原因有 兩方面，機械傳動阻力過大，造成電流值過大，功率單元的 散熱器溫度過高；還有就是功率模塊散熱風扇壞。其監(jiān)控機 制如圖06 所示。在實際的維修工作中，特別夏季出現(xiàn)頻繁， 絕大多數(shù)是因為散熱風扇不工作造成的報警，通過更換風扇 故障排除。 結(jié)束語 在對模塊故障診斷前，必須熟知各模塊接口的定義， 掌握模塊好壞的檢測方法。特別是對于驅(qū)動模塊，同一個報 警代碼可能產(chǎn)生故障的原因有很多種，如出現(xiàn)25201 伺服故 障報警時，有可能是功率模塊本身有故障，也有可能是電纜 線，伺服電機損壞，也有可能是機械傳動部分出問題，也有 可能是測量系統(tǒng)有故障造成的，等等。要根據(jù)其它的報警提 示，結(jié)合模塊監(jiān)控參數(shù)，觀察模塊的指示燈狀態(tài)，聽傳動部 位聲音等手段來綜合診斷故障點。

根據(jù)不同的PLC配置情況確定I/O地址是PLC編程的前提與基礎，程序中的地址必須與實際物理連接點一一對應，才能確保動作的正確執(zhí)行。
   當選擇了PLC之后，首先需要確定的是系統(tǒng)中各I/O點的絕對地址。在西門子S7系列PLC中I/O絕對地址的分配方式共有固定地址型、自動分配型、用定義型3種。實際所使用的方式?jīng)Q定于所采用的PLC的CPU型號、編程軟件、軟件版本、編程人員的選擇等因素。
   1．固定地址型
   固定地址分配方式是一種對PLC安裝機架上的每一個安裝位置（插槽）都規(guī)定地址的分配方式。其特點如下：
   ①PLC的每一個安裝位置都按照該系列PLC全部模塊中可能存在的最大I/O點數(shù)分配地址。
   例如：S7-300系列I/O模塊中最大開關量輸入／輸出為32點，因此，每一個安裝位置都必須分配32點地址：如果實際安裝的模塊只有16點輸入，那么剩余的I/O地址將不可以再作為物理輸入點使用。
   ②對于輸入或輸出來說，I/O地址是間斷的，而且，在輸入與輸出中不可以使用相同的二進制字節(jié)與位。
   例如：S7-300系列I/O模塊的第1安裝位中安裝了32點輸入模塊，地址數(shù)據(jù)中的0.0～3.7就被該模塊所占用，地址固定為I0.0～13.7;即使第2安裝位中安裝了32點輸出模塊，其輸出地址也只能是Q4.O～Q7.7，而不可以是QO.O～Q3.7，在實際編程時QO.O～Q3.7就變成了不存在的輸出。同樣，如果在第3安裝位中接著安裝了16點輸入模塊，其地址將為I8.0~19.7，在實際編程時I4.0～17.7就變成了不存在的輸入。
   以上分配原則對模擬量模塊同樣適用。

西門子中國一級代理商--在以上PLC地址確定以后，即可以進行PLC程序的設計。PLC程序的設計可以根據(jù)的基本要求，分步進行編制，并充分應用前述的典型程序。

CPU寄存器狀態(tài)字的各位給出了有關指令狀態(tài)或結(jié)果的信息以及所出現(xiàn)的錯誤，我們可以將二進制邏輯操作狀態(tài)位狀態(tài)直接集成到程序中，以控制程序執(zhí)行的流程。

　　2.狀態(tài)字寄存器

　　先簡單介紹一下CPU中狀態(tài)字。

　　檢查位：狀態(tài)字的0位稱作檢查位，如果/FC位的狀態(tài)為“0"，則表示伴隨著下一條邏輯指令，程序中將開始一個新的邏輯串。FC前面的斜杠表示對FC取反。

　　邏輯運算結(jié)果：狀態(tài)字的第1位為RLO位（RLO=“邏輯運算結(jié)果"），在二進制邏輯運算中用作暫時存儲位。比如，一串邏輯指令中的某個指令檢查觸點的狀態(tài)，并根據(jù)布爾邏輯運算規(guī)則將檢查的結(jié)果（狀態(tài)位）與RLO位進行邏輯門運算，然后邏輯運算結(jié)果又存在RLO位中。

　　狀態(tài)位：狀態(tài)位（第2位）用以保存被尋址位的值。狀態(tài)位總是向掃描指令（A,AN,O,…）或?qū)懼噶睿?,S,R,）顯示尋址位的狀態(tài)（對于寫指令，保存的尋址位狀態(tài)是本條寫指令執(zhí)行后的該尋址位的狀態(tài)）。

　　OR位：在用指令OR執(zhí)行或邏輯操作之前，執(zhí)行與邏輯操作的時候，就需要用到OR這一狀態(tài)位。OR位表示先前執(zhí)行的與邏輯操作產(chǎn)生的值為“1"，于是，邏輯操作或的執(zhí)行結(jié)果就已被確定為“1"。

　　OV位：溢出表示算術或比較指令執(zhí)行時出現(xiàn)了錯誤。根據(jù)所執(zhí)行的算術或邏輯指令結(jié)果對該位進行設置。

　　OS位：溢出存儲位是與OV位一起被置位的，而且在更新算術指令之后，它能夠保持這種狀態(tài)，也就是說，它的狀態(tài)不會由于下一個算術指令的結(jié)果而改變。這樣，即使是在程序的后面部分，也還有機會判斷數(shù)字區(qū)域是否溢出或者指令是否含有無效實數(shù)。OS位只有通過如下這些命令進行復位：JOS（若OS=1，則跳轉(zhuǎn)）命令，塊調(diào)用和塊結(jié)束命令。

1．什么是全局變量和局部變量？

   以西門子的S7-200為例，輸入I、輸出、變量存儲器V、內(nèi)部存儲器位M、定時器T、計數(shù)器C等屬于全局變量，可以在符號表中為全局變量定義符號名。

   程序組織單元(ProgramOrganizationalUnit)簡稱為POU，包括主程序、子程序和中斷程序。每個POU均有自己的64字節(jié)局部變量，局部變量用L(Local)來表示，局部變量只能在它所在的POU中使用。與此相反，全局變量可以在各POU中使用。

   2．局部變量有哪些類型？

   子程序可以使用下列局部變量：

   1)TEMP(臨時變量)是暫時保存在局部數(shù)據(jù)區(qū)中的變量。只有在執(zhí)行該POU時，定義的臨時變量才被使用，POU執(zhí)行完后，不再保存臨時變量的數(shù)值。主程序和中斷程序的局部變量表中只有TEMP變量。

   2)IN(輸入?yún)?shù))由調(diào)用它的POU提供的傳入子程序的輸入?yún)?shù)。

   3)OUT(輸出參數(shù))是子程序的執(zhí)行結(jié)果，它被返回給調(diào)用它的POU。

   4)IN_OUT(輸入_輸出參數(shù))的初始值由調(diào)用它的POU傳送給子程序，并用同一變量將子程序的執(zhí)行結(jié)果返回給調(diào)用它的POU。

   主程序和中斷程序的局部變量表中只有臨時變量TEMP。

   3．子程序的輸入、輸出參數(shù)有什么作用？

   具有輸入、輸出參數(shù)和局部變量的子程序易于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程，對于長期生產(chǎn)同類設備或生產(chǎn)線的廠家尤為有用。編程人員為設備的各部件或工藝功能編寫了大量的通用的子程序。即使不知道子程序的內(nèi)部代碼，只要知道子程序的功能和輸入、輸出參數(shù)的意義，就可以用它們快速“組裝"出不同的用戶要求的控制程序。就好像可以用數(shù)字集成電路芯片組成復雜的數(shù)字電路一樣。

   如程序輸入、輸出參數(shù)，這種子程序明確的接口，使用起來很不方便。

   4．局部變量有什么優(yōu)點？

   1)子程序如果局部變量，它和調(diào)用它的程序之間只能通過全局變量來交換數(shù)據(jù)，子程序內(nèi)部也只能使用全局變量。將它移植到別的項目時，需要對各POU使用的全局變量作統(tǒng)一安排，以保不會出現(xiàn)地址沖突。當程序很復雜，子程序很多時，這種地址分配是很花時間的。

   如程序有局部變量，并且在子程序中只使用局部變量，不使用全局變量，因為與其他P沖突，不作任何改動，就可以將子程序移植到別的項目中去。

   為了移植子程序的工作量，在子程序中應盡量避免使用全局變量和全局符號。

   2)如果使用局部變量表中的臨時變量（TEMP），同一片物理存儲器可以在不同的程序中重復使用。