刘洪强 徐兆成 化春雷 刘春时 张明洋
(沈阳机床(集团)有限责任公司,辽宁 沈阳 110142)
本文主要以“十一五”国家重大专项“全功能双伺服动力刀架”项目为平台展开研究。在该项目的试制机床中有2台数控系统为西门子802D sl,其中动力头电动机和Y轴电动机均为西门子1FT7电动机,由于西门子802D sl的固件版本低,不支持带DRIVECLiQ的1FT7电动机,所以本项目选择的是不带DRIVE-CLiQ接口的1FT7电动机,通过外加SMC20将其作为第三方电动机来配置。本文针对如何用Starter软件在西门子802D sl系统上配置1FT7电动机进行说明。为机床行业同仁在西门子802Dsl系统上配置1FT7电动机和应用Starter软件提供参考。
Starter软件可以用于所有SINAMICS驱动调试、诊断、优化等。本项目中应用的软件版本为Starter V4.1.5.5,是通过以太网建立的连接。现将具体应用步骤描述如下。
(1)选择网卡
打开Starter→选择菜单[Options]→选择[Set PG/PC interface…],在接口设定画面选择以太网接口S7ONLINE(STEP7)→选中PC网卡,点击ok后完成网卡的选择。
(2)配置接口
选择菜单[Project]→New…],在弹出的对话框中输入项目名称“test”后,双击“Insert single drive unit”→在出现的对话框中选择[Drive Unit/Bus Address],然后做如图1的配置。配置结束后进入下一步。
(3)建立连接
连接配置完成后需要将Starter和PC建立连接:选择[Project]→[Connect to target system]或电动机图标,在弹出的窗口中选择SINAMICS_IN_802D,点击ok后弹出图2所示上传下载窗口。然后选择[Load to PG=>],将项目从802D sl传到 PC;选择[<=Download],则将项目从PC传到802D sl。
在实际调试过程中,PLC程序正确无误后,即可进入驱动器的调试阶段。装载SINAMAICS Firmware、驱动出厂设置、拓扑识别和确认以及拓扑显示等后,用网线连接并上载项目,对上载的项目进行如下配置。
(1)选择驱动
本项目中“SERVO_04”配置的是1FT7动力头电动机,双击“SERVO_04”进入轴的驱动界面如3图所示,点击Configure DDS对其进行驱动配置。
(2)控制方式选择
控制方式有[20]Speed control(sensorless),[21]Speed Control(with encode),[23]Torque control(with encoder)。本项目中动力头电动机型号为1FT7105-5AF71-1NA2,属于带编码器速度控制的[21]控制方式,如图4所示。
(3)功率单元选择
此动力头电动机配置的驱动为6SL3120-1TE23-0AA3。在功率单元选择界面,选中该模块,进入下一步。
(4)电动机配置
电动机类型处选择有3种方式[1]Induction motor(rotating),[2]Synchronous motor(rotating,permanent- magnet),[4]Synchronous motor(linear,permanentmagnet)。1FT7电动机属于非直线同步电动机,故选择[2],如图5所示。
(5)电动机数据
此处根据Siemens提供的电动机数据,需要填写的数据填写完整后,进入下一步。
(6)计算参数
这一步是最关键的步骤之一。在802D sl界面上也可以配置1FT7等第三方电动机,但是参数只有保存参数选项,并无计算参数功能,不能生成相应的驱动数据。此处选择如图6所示选择第3个选项,完全根据上面所填写的电动机数据进行计算。
(7)电动机抱闸设置
电动机抱闸设置有[0]No motor holding brake being used,[1]Motor holding brake acc.to sequence control,[2]Motor holding brake always open,[3]Motor holding brake like sequence control共4种选择,此项目中动力头电动机没有抱闸,选择[0]。
(8)编码器选择
此电动机编码器为标准编码器,结合西门子NC60电动机样本,选择相应编码器。编码器接口,根据实际拓扑结构选择相应的SMC20。本项目如图7所示选择“SM_25”,此处必须与实际接口一一对应,否则编码器出错。
(9)驱动功能
共有3 种情况:[100]Standard drive,[101]Feed drive和[102]Spindle drive。此处也是配置过程中需要注意的关键点之一。本项目开始采用的默认设置[100]配置完成后动力头能够正常旋转,但是超过额定转速旋转时转速达不到,后来更改为如图8所示的选择后,才允许超过额定转速旋转。
(10)驱动协议
此处采用默认的驱动协议[116]SIEMENS telegram 116,PZD/1119。
(11)最后校验
完成上述操作后,进入到最后校验阶段,将上述所有配置生成1个表格,校验完成后,便完成了1FT7电动机的驱动配置。
完成上述驱动配置后,将驱动配置下载到802D sl系统,结合PLC程序,即可实现该轴的控制。
本文详细介绍了在802D sl系统上配置1FT7电动机的全过程,并提出关键控制点,分析了应用Starter软件配置电动机和在802D sl系统上配置电动机的区别,为机床行业同仁在802D sl上应用1FT7电动机提供参考。
[1]DOCOND 2010[Z].Siemens,2010.
[2]西门子802dsl简明调试手册2008[Z].Siemens,2008.
[3]NC60 2010[Z].Siemens,2010.