西門子伺服驅動器

伺服系統是數控機床最重要的組成部分之一，是數控裝置與執行部件之間的聯系鈕帶，它將數控裝置發出的數字信號轉換成為符合預定要求的方向、速度、 位置的運動［1］ 。 數控機床對進給伺服系統性能要求包括：定位速度和輪廓切削進給速度、定位精度和輪廓切削度、精加工的表面粗糙度、在外界干擾下的穩定性等。這些要求主要取決于伺服系統的靜態、動態特性，如為保證輪廓形狀精度，除了要求機床有較高的定位精度外，還要求伺服系統有良好的動態響應特性，能穩定而靈活地跟隨指令信號，即要求系統具有高的輪廓跟隨精度，這與CNC機床伺服驅動系統的穩、動態特性有關，而這些特性取決于進給伺服系統的主要數，如電流環增益MD1120、電流環積分時間MD1121、速度環增益MD1407/MD1408、速度環積分時間MD1409/MD1410等。上述參數在數控系統出廠時就已設定，但與數控機床實際工作情況并不完全吻合，如加工時實際機械部件的拖動情況，因此需進行參數的調整和優化，以提高數控機床性能。參數的調整和優化分手工和自動兩種方法，手工調整和優化對調試人員的要求較高，難以掌握。自動調整和優化具有簡單，快速的優點，易迅速掌握。

1伺服驅動器的配置

1.1SimoCom_U伺服調試工具 SimoCom_U伺服調試工具是西門子公司開發的用于調試Simodrive611U的一個軟化工具，具有直觀、快捷、易撐握的特點。SimoCom_U伺服調試軟件主畫面 如圖1所示，它能夠設定驅動器與電機和功率模塊匹 配的基本參數，根據伺服電機實際拖動的機械部件，對611UE速度控制器的參數進行自動調整與優化，能夠監控伺服驅動器的運行狀態，如電機實際電流和實際扭矩等

1.2SimoCom_U軟件與驅動器的連接在斷電的情況下，用RS232電纜連接PC的COM接口與611U上的X471端口，再給驅動器上電，其611UE的液晶窗口顯示“A1106”，比奧斯驅動器沒有數據、R/F紅燈亮、總線接口模塊上的紅燈亮。這時可從WINDOWS的“開始”中找到驅動器調式工具SimoCom_U軟件并啟動。1.3伺服驅動基本參數設定使用SimoCom_U進行參數設定時，必須遵照以下步驟進行：a.啟動SimoCom_U軟件，選擇聯機方式，查找在線驅動器（Searchforonlinedrives…）；b.命名將要調試的驅動器，然后選擇下一步（NEXT）；C.進入聯機方式后，SimoCom_U自動識別功率模塊和611U控制板的型號，然后選擇“下一步”（NEXT）；d選擇輸入電機的型號，如1FK6063-6AF71然后選擇“下一步”（NEXT）；e.根據電機的型號選擇編碼器的類型；f.選擇速度控制方式（Speed/torquesetpoint），然后選擇“下一步”（NEXT）；g.SimoCom_U列出所選擇的數據，如果數據無誤，選擇“接受該軸驅動器配置”（Calculatecontrollerdata，save，reset）注意：如果這是PLC應用程序還沒調式，驅動器的使能信號不生效，電機不能旋轉。在PLC功能生效（即驅動器使能控制生效）后，并且設定了NC近給軸參數（MD301和MD30240），才能移動進給軸，才能對進給軸的動態特性進行優化

1.4伺服驅動器參數的優化

在完成伺服驅動器的設定后，需要對伺服驅動器的速度環動態特性進行調式，然后才能進行位置環調試。西門子611U/Ue的交流伺服驅動器的速度環動態特性優化可通過SimoCom_U軟件自動進行。優化驅動器的速度給定，由PC機以數字量給出，無須CNC控制。驅動器速度環動態性優化的操作步驟如下：

a.       利用“驅動器調式電纜”，將調試計算機與611UE的X471接口連接。如果需要對帶制動的電動機進行優化，應設定對應的NC通用參數，如：802D，MD14512[18]的第2位為“1”（優化完畢后恢復為“1”）；

b.       接通驅動器的使能信號（電源模塊端子T48、T63和T64與接通），并將坐標軸移動到工作臺的中間位置，因為驅動器優化時，并將坐標軸移動到工作臺的中間位置，因為驅動器優化時，電動機將自動旋轉大約兩轉；

c.       啟動工具軟件SimoCom_U，選擇聯機方式，再選擇“PC”控制方式，并通過“OK”確認。在彈出的對話框中選擇“控制器子目錄（Controller）”，之后再選擇“Noneofthese”，彈出“速度控制畫面

d.       選擇自動速度控制器優化“Executeautomaticspeedcontrollersetting”，彈出“參數環優化畫面”。選擇“1~4步”自動執行優化過程：（1）分析機械特性一（電機正轉，帶制動電機的抱閘應釋放）；（2）分析機械特性二（電機反轉，帶制動電機的抱閘應放）；（3）電流環測算（電機靜止，帶制動電機的抱閘應夾緊）；（4）參數優化計算

SimoCom_U軟件在幾分鐘內，控制數控系統和數控機床完成參數的自動優化，具有快速、簡單的特點，易被廣大數控機床調試人員撐握，其優化后的參數符合數控機床實際工作情況，能有效的提高伺服驅動器的動態特性，從而提高數控機床的加工精度

其中，M21為工件夾具松開；M26為打開工作區上料門；xxx為y軸在桁架機器人抓取工件時的停止位置坐標值。本機床將y軸的第二參考點設為桁架機器人抓取工件時的停止位置，第二參考點的位置存在參數1241中。將Y軸的坐標值輸入參數1241中

2.結束語

隨著市場競爭的加劇對產品需求的提高，高精度、高生產率、柔性化、多品種、短周期的數控機床及其自動生產線正在沖擊著傳統的組合機床生產線，因此，提高數控機床在整個生產線的工作效率成了未來生產線發展的關鍵所在。其中提高數控機床與外圍設備的通訊速度與穩定性，也必將成為未來數控機床生產線技術的發展方向。