西门子6ES7231-7PB22-0XA8规格说明

西门子6ES7231-7PB22-0XA8规格说明

 1.概述
　　 双轴攻丝复合机主要用于加工一些建筑材料，主要分为铣牙和攻丝两道工序，例如给水管进行铣牙和攻丝。目前，随着房地产等建筑行业的升温，该机型也得到了广泛的运用，市场前景看好。
　　
　　 2.系统描述
　　 本系统采用了施耐德的解决方案，根据工艺的要求，我们选择了施耐德Twido 系列 PLC TWDLCAA24DRF+I/O扩展模块TWDDRA8RT+RS485通信扩展选件+变频器ATV31+文本屏XBTN400，以下为系统配置图。
　　

　　(1)PLC选用的是施耐德Twido 系列，本体 TWDLCAA24DRF＋数字量扩展TWDDRA8RT, 该款PLC使用220VAC供电，14路DI/10 路DO，输出全为继电器输出，输出电流大2A，大可以扩展4个数字量或模拟量模块，为用户提供个性化选择，另外，扩展CANOPEN 主模块可以使Twido PLC 作为CANOPEN主站，进行高速通信；选购Twido PORT以太网模块可使PLC接入以太网。
　　在本系统中，PLC负责所有的动作控制，包括变频器的频率给定，控制起停，各种动作的互锁等等功能。该机型动作主要分为手动铣牙，自动铣牙，手动攻丝，自动攻丝，全自动五种工作模式，而且这五种工作模式在任何时候可以相互切换，并且各种控制命令要相互屏蔽，这就需要考虑到各种安全保护措施，以防误动作发生。使用施耐德的解决方案以后，完全满足客户的需求，而且改进了以前老设备的一些不足之处。
　　(2)我们还加了一个485通信扩展选件TWDNAC485T,用于与ATV31变频器实现Modbus通信。通过Modbus通信，可以直接在文本屏上设置变频器参数，如：LSP，
　　HSP，ACC等参数，这样就可以避免非用户由于需要修改工艺参数而直接对变频器进行重新设定，提高设备的安全性。另外，Modbus 的通信速率设为19.2k 波特率，足以满足客户需求。
　　

　　(3)使用施耐德4行文本屏XBTN400作为人机交互界面，通过它可以设置和显示工艺参数，并对设备故障进行报警。该文本屏无需提供24VDC电源，它可以直接由Twido PLC的编程口取5VDC电源，用户所需要作的就是插上通信电缆即可。
　　

　　 (3)使用施耐德4行文本屏XBTN400作为人机交互界面，通过它可以设置和显示工艺参数，并对设备故障进行报警。该文本屏无需提供24VDC电源，它可以直接由Twido PLC的编程口取5VDC电源，用户所需要作的就是插上通信电缆即可

接线图

两相步进电机接线图

两相混合式步进电机驱动器

四相步进电机接线图

三菱与步进电机驱动器的接线图

步距角的实际值与理论值的误差都会影响到的正常运作的，

步进电机中的空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使步进电机驱动器达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。

步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示：误差/步距角*。不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之内，八拍运行时应在15%以内。完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即ab-bc-cd-da-ab，四相八拍运行方式即 a-ab-b-bc-c-cd-d-da-a。二相、三相的就不在这一一列举了。

步进电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积的标准，与驱动电压及驱动等无关，虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过分采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音，电机一旦选定，电机的静力矩确定，而动态力矩却不然，电机的动态力矩取决于电机运行时的平均电流(而非静态电流)，平均电流越大，电机输出力矩越大，即电机的频率特性越硬。要使平均电流大，尽可能提高驱动电压，采用小电感大电流的电机。

在进行自动增益调整或手动增益调整前，必须首先进行惯量比的确定。的惯量直接关系到伺服电机的稳定性和jingque度；

（1）惯量越小，精度越高；

（2）惯量越大，稳定性越高；

选择伺服电机，就是选择精度性和稳定性之间找到平衡点。惯量比是负载惯量和电机惯量之间的比值，在小功率750w以下，可以20倍匹配，优为5倍匹配。根据惯量比，可以估算出伺服系统的加减速时间是否能满足设备工艺要求。惯量比和电机功率的选择和匹配，是由控制要求决定的、加减速时间的大小来确定的。

汇川公司伺服驱动器is6209惯量确定步骤：

预设置惯量比小于10倍，惯量比参数h08-15<10；

设置其参数：

h09-05, 离线惯量辨识模式；

h09-06, 惯量辨识大速度；

h09-07, 惯量辨识加减速时间；

h09-08, 单次惯量辨识完成后等待时间；

h09-09, 完成单次惯量辨识需电机转动圈数；

松下公司a5系列伺服驱动器惯量比确定：

预设置惯量比 ，pr0.04；在实时自动增益调整有效时，伺服电机带动负载运行时，实时监测出惯量比，每隔30分钟将惯量比存入eeprom内存之中。

常见故障处理技巧如下：

一、伺服电机维修窜动现象

在进给时出现窜动现象，测速信号不稳定，如编码器有裂纹;接线端子接触不良，如螺钉松动等;当窜动发生在由正方向运动与反方向运动的换向瞬间时，一般是由于进给传动链的反向问隙或伺服驱动增益过大所致;

二、伺服电机维修爬行现象

大多发生在起动加速段或低速进给时，一般是由于进给传动链的润滑状态不良，伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。尤其要注意的是，伺服和滚珠丝杠联接用的联轴器，由于连接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠与伺服电动机的转动不同步，从而使进给运动忽快忽慢;

三、伺服电机维修振动现象

机床高速运行时，可能产生振动，这时就会产生过流报警。机床振动问题一般属于速度问题，所以应寻找速度环问题;

四、伺服电机维修转矩降低现象

伺服电机从额定堵转转矩到高速运转时，发现转矩会突然降低，这时因为电动机绕组的散热损坏和机械部分发热引起的。高速时，电动机温升变大，因此，正确使用伺服电机前一定要对电机的负载进行验算;

五、伺服电机维修位置误差现象

当伺服轴运动超过位置允差范围时(kndsd100出厂标准设置pa17：400，位置超差检测范围)，伺服驱动器就会出现“4”号位置超差报警。主要原因有：系统设定的允差范围小;伺服系统增益设置不当;位置检测装置有污染;进给传动链累计误差过大等;

六、伺服电机维修不转现象

数控系统到伺服驱动器除了联结脉冲+方向信号外，还有使能控制信号，一般为dc+24 v线圈电压。伺服电动机不转，常用诊断方法有：检查数控系统是否有脉冲信号输出;检查使能信号是否接通;通过液晶屏观测系统输入/出状态是否满足进给轴的起动条件;对带电磁制动器的伺服电动机确认制动已经打开;驱动器有故障;伺服电动机有故障;伺服电动机和滚珠丝杠联结联轴节失效或键脱开等。