西门子611D驱动基础及调试
西门子611D驱动基础及调试
I/R 模块
UI 模块
SFAE
YAN ZUDONG
Apr.,16th, 2010
第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
电源模块 Power supply
SFAE
（在模块顶部）
LED1:电子电源故障 LED2: 5V电压故障 LED3:驱动未准备好 LED4:驱动准备好 LED5:进线电源故障 LED6:直流母排过压
第一部分：SIMODRIVE 611D驱动基础
611D驱动系统概览
进
电
功
线
源
驱
率
伺
电
模
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动
模
服
源
块
控
块
执
组
组
制
组
行
件
件
单
件
组
元
件
SFAE
YAN ZUDONG
Apr.,16th, 2010
第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
611D驱动系统组成
➢ 三相伺服变压器（可选） ➢ 主电源/控制电源开关及保护元件 ➢ 线性滤波器 Line filter ➢ HFD电抗器 Commutating reactors ➢ 电源模块 Power supply ➢ 监控模块 Monitor module ➢ 功率模块 Power module ➢ 伺服控制单元 Control unit ➢ 专用模块（如液压伺服模块） ➢ 伺服执行组件（如电机）
圆度测试
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YAN ZUDONG
Apr.,16th, 2010
第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
圆度测试
SFAE
西门子调试步骤
西门子定位器调试步骤一、试前准备工作1、接气源、接电源，将调电流给到4mA以上。
2、如定位器没有调试过，这时显示屏中应出现P------进入组态，先按“+”再同时按“-”或先按“-”再同时按“+”，看阀门的最大点或最小点。
3、到最小点时显示的数值应在5-9之间，如数值不对可推动定位器上的黑色齿轮将显示的数值调整到5-9之间（越接近数值5越好）。
最大点数值应不超过9。
注意：如果定位器调试过则要在重新调整前清零。
清零步骤：按住手键使显示屏左下角显示数字状态，点击手键进入50（老版本为55），再按住“+”出现oCAY,再按住手键显示屏出现40000（老版本为C4）。
清洗完毕。
二、初始化的调校步骤（自动调整）1、按住手键显示屏左下角出现数字组态，电击手键出现为直行程，这时按下“+”或“-”出现为角行程。
2、点击手键出现为角行程。
如果需要直行程按“+”或“-”改过来。
3、点击手键出现再按住“+”进入自动调整，显示屏右下方依次出现RUN1-RUN5，完成RUN5后出现完成自动调整。
4、完成自动调整后，点击一下手键显示屏左下角出现数字组态，再按住手键显示屏出现40000（老版本为C4）后抬手看一下显示屏下方是不是自动（AUT）状态，如是手动（MAN）状态就按一下手键变为自动（AUT）状态。
三、初始化的调校步骤（手动调整）1、按住手键显示屏左下角出现数字组态，点击手键出现为直行程，这时按下“+”或“-”出现为角行程。
2、点击手键出现为角行程。
如果需要直行程按“+”或“-”改过来。
3、点击手键出现再按住“+”显示屏出现初始数字后，先按“+”再同时按“-”或先按“-”再同时按“+”，看阀门的最大点或最小点。
在阀门最小点上显示数字应为5-9之间，（如数值不对可推动定位器上的黑色齿轮将显示的数值调整到5-9之间）。
确认最小点符合以上数值要求后点击一下手键确认此点，显示屏右下方出现然后再通过按“+”“-”键将阀门开到最大点（显示屏数值应在95以下）后，按一下手键进入调整状态，显示屏右下方依次出现RUN1-RUN5，完成RUN5后出现完成调整。
611D驱动介绍
611D系统简介611系列的驱动分成模拟611A，数字611D和通用型611U。
都是模块化结构，主要有以下几个模块组成：电源模块电源模块是提供驱动和数控系统的电源，包括维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的600V直流电压。
根据直流电压控制方式，它又分为开环控制的UE模块和闭环控制的I/R模块，UE模块没有电源的回馈系统，其直流电压正常时为570V左右，而当制动能量大时，电压可高达640多伏。
I/R模块的电压一直维持在600V左右控制模块控制模块实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制功率模块对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源监控模块主要是对电源模块弱电供电能力的补充。
滤波模块对电源进行滤波作用。
电抗对电压起到平稳作用。
2．611电源模块的接口信号611模块的接口信号有以下几组：（1）电源接口U1 V1W1：主控制回路三相电输入端口X181：工作电源的输入端口，使用时常常与主电源短接，有的系统为了让机床在断电后驱动还能正常工作一段时间，把600V的电压端子与P500 M500端子短接，这样由于600V电压不能马上放电完毕，还能维持驱动控制板的正常工作一段时间。
P600M600是600V直流电压输出端子。
（2）控制接口64：控制使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消时，所有的轴的速度给定电压为零，轴以最大的加速度停车。
延迟一定的时间后，取消脉冲使能63：脉冲使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消后，所有的轴的电源取消，轴以自由运动的形式停车。
48：主回路继电器，该信号断开时，主控制回路电源主继电器断开。
西门子611D驱动工程应用的优化研究
设计与研究
西门子 !""# 驱动工程应用的优化研究
杨 诚! 张为民 "
（ 上海 011120 ； 北京 311134 ） !同济大学机械工程学院， "西门子工厂自动化工程有限公司， 摘 要： 研究了西门子 !""# 驱动系统的电流环、 速度环和位置环的作用及相互关系， 分析这些控制环参数 对机床控制特性的影响， 设计控制环节参数优化调试实验方案， 对驱动的具体调试参数进行测量和 优化。通过 #$%!&’ 机床加工的实践证明， 驱动优化后的机床运行稳定， 大大减少和消除了加工 中的表面过切、 表面麻点问题。 关键词： 驱动优化 数控机床 !""# 驱动
・! ./ ・
!"#$%& ’&( )"#"’*+,位置环设定的主要参数为加加速限制 /0122 ， 前 馈模式 /0302 ， 位置环增益 /0022 。而位置环控制流程 中的其他参数如摩擦补偿 /0.22 和反向间隙 /01.2 等 参数， 一般在机床出厂前都已经过测量后设定， 无需再 做优化。 加加速限制可直接影响加速度的变化， 加加速过 大会造成机床振动， 从而使所加工表面出现条纹， 降低 表面加工质量； 加加速过小， 动态性能表现差， 很难实 现快速加工， 并且容易产生拖刀现象。因此加加速的 设定需要通过对机床的运动分析测量后进行设定。 前馈模式的设定主要是提高机床主轴运转精度。 采用前馈模式后主轴的跟随精度和轮廓精度可以比未 采用时提高 . 4 3 倍甚至更高。因此在模具加工中选 择合适的前馈模式参数非常重要。 位置环增益 /0022 是位置环控制中的参数， 调节 位置环增益， 可优化位置环控制器的反应速度， 更加精 确地到达数控系统设定的位置， 提高机床定位精度。
611系列驱动和电机的工作原理.
611系列驱动和电机的工作原理611系列驱动是交流调速装置,它通过控制供给交流电机的电源的频率来达到调速的目的.其主要部分是由一个把交流变成直流的整流器和一个把直流变成频率可变的交流的逆变器组成.由于接口信号的不同,伺服电机的特点由于数控机床对运动控制的要求很高,需要有良好的动态特性,大的调速范围和精确的位置控制精度,因而它需要特殊的伺服电机,西门子的驱动系统一般采用同步伺服电机,主轴是精密的异步电机,其原理和一般的鼠笼电机的原理相同,同步伺服电机与异步电机最大的不同就是转子的结构不一样.同步电机的转子上有交错分布的磁极,因而需要有相应的检测转子位置的检测元件,更换这些检测元件的时候也需要重新调整,下面就是西门子常用的三种电机的区别:·1FT5和1FT6/1FK6电机的区别这两种电机的原理基本相同,但结构和检测装置不一样,1FT5电机用在交流伺服系统上,而1FT6电机则用在数字伺服系统上.定子绕组结构不一样,1FT6电机的定子绕组结构使得电机的电流更接近于正余弦波形1FT5电机是用测速发电机来检测速度,用均分在电机圆周上的霍尔元件来检测转子的相对位置,而1FT6电机则是用一个位置编码器来检测电机速度,其电机编码器除了常规的A,B和R相的正余弦信号外,还有两个C相和D相的正余弦信号来检测电机转子的位置.1FK6 1FT6电机的原理一样,只是在机械结构上有点区别,1FK6较1FT6经济.l 注:在更换电机的编码器时要注意编码器的零点位置,更换编码器时要保证更换前后电机转子不动时编码器转盘上的一个标志和外壳上的标志的相对位置不变,如果这个相对位置有变化只能通过示波器来调整. 编码器的位置不对会影响电机的运行,比如运行不平稳,电流过大等,甚至会影响电机的使用寿命.7.伺服电机和主轴电机的区别转子结构不一样,主轴电机的转子与鼠笼电机的转子一样,由于没有磁极,因而不需要相应的检测转子位置的信号,1PH7主轴电机的编码器型号为ERN1381,1FT6/1FK6电机的编码器型号为ERN1387,其主要区别就是ERN1381没有附加的C相和D相信号,故更换编码器不需要重新调整,ERN1387可以用在1PH 电机上,但反过来ERN1381不能用在进给电机上.主轴电机一般功率很大,因而电机的结构对散热要求更高.工作范围不一样,伺服电机工作在最低转速和额定转速之间的恒转矩区,而主轴电机工作在额定转速和最高转速之间的恒功率区,由于要达到很大的调速范围,主轴电机的额定转速一般都很低8.常用维修技巧q·ERN1387编码器更换方法1. 卸开电机后盖, 编码器的后盖2. 松开编码器安装螺丝3. 旋转电机转子轴, 使编码器转子上的标志和编码器壳上的标志重合4. 卸下编码器, 注意在装卸的时候尽量使用特制螺丝顶出来, 免得损坏编码器5. 旋转新的编码器, 使编码器的两个标志重合6. 按以上相反的顺序安装编码器注意:在安装编码器的过程中,要保证电机的转子不同,否则会失去转子的相对位置,如果失去了相对位置, 老电机则需要用示波器来调整编码器的安装位置, 新电机则可以依据电机转子轴上的标志来判断调整编码器的安装位置时,即可以机械调整,也可以调整驱动参数MD1016来设置一个偏置值,但该方法仅能用在840D上, 通过这个方法调整的电机换到别的机床上使用可能会因为驱动参数的不同而不能正常使用.·零点调整调整步骤如下:startup--→machine data--→Axis MD--→进行参数调整:将34100(轴在参考电坐标值修正,如果换完后,现在和原来相差10mm,则将参数34100调至10.也可以对34090(参考点偏移进行修改:现在的零点与原来的零点相差多少,则输入多少.·功率模块的简易检测方法:由于功率模块主要部件是大功率管, 用以下方法可以大致检测功率管的好坏:万用表打到电阻档,用万用表的正表笔接到功率模块的直流电压输入端子P600上, 地接到功率管的三相电源输出U2,V2,W2上,此时电阻应为无穷大, 交换万用表的两个表笔,电阻应很少. 把万用表的一个表笔接到M600上,重复以上过程, 结果应该和上面的正好相反.q·电机温度报警的处理电机里面装有热敏电阻,其信号通过信号电缆反馈到驱动控制板里面,当温度达到报警值时,系统产生相应的报警, 这时可以检测反馈端相应的电阻值,如果需要屏蔽该报警时,对611D可以通过在驱动参数MD1608(对611A的控制板是参数MD64设定一个小于100的值,即可屏蔽该报警,该方法仅能使用于诊断.q·611A主轴控制单元编码器报警的屏蔽驱动控制板能对连接的编码器进行监控,如果有异常,则产生相应的报警,611A的主轴控制板可以通过对参数MD P- 90的位2置1屏蔽该报警.q·611D驱动的V/F控制有时为了诊断用,需要对驱动进行开环的频率控制, 该方法仅能用于诊断用,且转速不能设得太高.设驱动参数MD1014为1即为开环的频率控制q·驱动的优化数控的驱动由电流环,速度环和位置环组成的,其优化一般由里及外层层优化,但由于电流环的参数在电机和功率模块的型号确定后用厂家的默认参数即可, 一般不需要优化,故优化时先优化速度环,再优化位置环即可.q 速度环的优化,一般涉及到速度环增益和速度环时间常数, 速度环时间常数越大和增益越低,速度环越稳定,但精度和动态特性越差,一般来说,速度环时间常数设在10ms左右, 而速度环增益调整在使速度环的阶约响应有20-40的超调.q 位置环的优化涉及到位置环增益和加速度, 调整时先可以减少加速度值,再增加位置环增益值,保证系统稳定, 然后在适当增加加速度值,使之适应机床的机械特性,注意同一组的插补轴的位置环增益要一致,否则会影响加工精度.q·轴的屏蔽处理有时需要对单个轴进行屏蔽,具体步骤如下:在相应的轴参数里,设MD13030和MD13024为0在驱动配置菜单里,找到相应的模块,设为"no active"即可,这时,该轴就为虚拟轴,其相应的模块和电机就可以去掉了,如果要恢复,把上面的参数该回原来的值即可.轴的卸载处理:有时因机床需要对机床的轴要卸掉或装载,比如旋转分度头,这时候要插拔编码器和电机电源插座,然又不希望操作者改以上参数,这时候可以把该轴临时设为PARKING轴,具体方法是同时复位该轴的DB3X.DBX1.5和1.6既可.。
最新SimoDrive611Ue伺服模块驱动的使用
X333
611Ue的报警
SimoCom U伺服调试工具
X111
X222
注意：
扁平电缆和端子 转换器均非西门 子配套部件
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
系统的连接 – 驱动器连接（电源馈入模块）
Over Temp Exchange
Power
Ready
PP72/48
T64
T63
T48
tt
上电时 序
380 VAC
0 V 24 VDC
连接到PLC输入端 连接到PLC输出端
0V
74
73.2 73.1 72 53 52 51 63 9 9 64 19 9 112 48 NS1 NS2
9 19
75 A 16 A 75Ｂ 16Ｂ 15
56. A 14. A 24. A 20. A 65. A
9. A I 0. A I 1. A Q 0.A Q 1.A
24 VDC 0V ±10V
模拟信号参考地
CW CCW
611UE 0V
802D与611UE的调试方法请参阅 《802D简明调试手册》中的应用实 例“带直接测量系统的模拟主轴”
I 0.A是用于测量的高速 输入接口 如果测量装置使用外部 24V电源，该24V电源 的0V应与M24连接
Q0.A和Q1.A用于模拟 主轴的使能控制
P24
X411 X412
M24
663
SimoDrive611Ue伺服模块驱动的使用-PPT文档资料
电源馈入模块报警灯说明
电源模块与功率模块的连接
注意：必须在直 流母线放电后才 能接触母线。母 线必须连接牢固
电源模块与控制模块的连接
380VAC电源接入电源馈入模块
电抗器（根据电源模块的功率选配）
滤波器（选件）用于防止驱动器对电网的干扰
系统的连接 – 驱动器连接（电源馈入模块）
Exchange
电源馈入模块各使能接口说明
电源馈入模块各使能接口说明
电源馈入模块各使能接口说明
注意：电源馈入模块的控制端子T48、T63、 T64必须按时序由PLC控制。 上电时：T48－T63－T64依次与公共端9闭环 （延时>50ms） 断电前：T64－T63－T48依次与公共端9断开 （延时>50ms） 注意：端子112与9应保持短接；端子NS1与 NS2保持短接。 注意：在电源馈入模块的380V进线断开之前， 必须断开端子48与端子9的连接
电源模块是提供驱动和数控系统的电源，包括 维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的 600VDC直流电压 伺服控制模块主要实现对伺服轴的速度环和电 流环的闭环控制的控制。其受控于CNC等控制 器的控制信号，并接受来自于编码器或光栅尺 的反馈信号，进行闭环的调节。 伺服功率模块主要为伺服电动机提供频率和电 压可变的交流电源。
P24 M24 663 9 19 75 A 16 A 75Ｂ 16Ｂ 15
X411 X412
X423
X471X472
TTL编码器接口 用于连接主轴外置 编码器。 该接口最大信号频 率为 1 MHz。 对于车床或加工中 心应根据主轴的转 速进可能选择高线 数的编码器。 建议： 选用西门子配套的 编码器和配套的电 缆 RS232通讯接口 用于连接驱动器调 试软件： SIMOCOMＵ 电缆的连接图请参 阅《简明调试手册》 驱动器设备总线接 口 由电源模块通过配 套的扁平电缆连接 直流母线导流条必 须与电源模块的直 流母线导流条紧密 连接
西门子611D驱动基础及调试
LED1:电子电源故障 LED3:驱动未准备好 LED5:进线电源故障
LED2: 5V电压故障 LED4:驱动准备好 LED6:直流母排过压
SFAE
YAN ZUDONG
Apr.,16th, 2010
第一部分: 第一部分: SIMODRIVE 611D驱动基础 驱动基础
电源模块 Power supply
SFAE YAN ZUDONG Apr.,16th, 2010
第一部分: 第一部分: SIMODRIVE 611D驱动基础 驱动基础
电源模块 Power supply
主要端子功能 T112:驱动组件工作建立 T48:电源接触器得电吸合 TNS1,NS2:内部进线接触器使能 TAS1,AS2:驱动组件启动禁止(常 闭) TM500,P500:直流母排缓冲电源 T1U1,1V1,1W1:内部三相电源 T2U1,2V1,2W1:用于电子电源的外 部进线电源
功率模块Power module 功率模块
用途:和控制模块共同实现进给和主轴驱动 分类:根据可驱动的轴数可分为单轴模块和 双轴模块 工作方式:进给驱动FDD和主轴驱动MSD 可连接的电机类别:
1,连进给:1FT6/1FK6/1FK7/1FT7/1FW/1FN 2,连主轴:1PH/1PM/1FE/2SP1
Bode图中的极点和零点 图中的极点和零点
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第二部分: 第二部分: SIMODRIVE 611D调试介绍 调试介绍
阻尼,频率和阶跃响应( 图和阶跃图的对应关系) 阻尼,频率和阶跃响应(Bode图和阶跃图的对应关系) 图和阶跃图的对应关系
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上下电顺序
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SimoDrive_611Ue伺服模块驱动的使用
X411 X412
X423
X471X472
TTL编码器接口 用于连接主轴外置 编码器。 该接口最大信号频 率为 1 MHz。 对于车床或加工中 心应根据主轴的转 速进可能选择高线 数的编码器。 建议： 选用西门子配套的 编码器和配套的电 缆 RS232通讯接口 用于连接驱动器调 试软件： SIMOCOMＵ 电缆的连接图请参 阅《简明调试手册》 驱动器设备总线接 口 由电源模块通过配 套的扁平电缆连接 直流母线导流条必 须与电源模块的直 流母线导流条紧密 连接
（二）SINAMIC S120驱动器
SINAMICS S120是西门子公司新的一代驱动系统。 S120 驱动系统采用了最先进的硬件技术、软件技术 以及通讯技术。采用高速驱动接口，配套的1FK7永 磁同步伺服电机具有电子铭牌，系统可以自动识别所 配置的驱动系统。具有更高的控制精度和动态控制特 性，更高的可靠性。 和802Dsl配套使用的 Sinamics S120 产品包括：书 本型驱动器和用于单轴的AC/AC 模块式驱动器。
0V
Ready
24 VDC 74
连接到PLC输入端
连接到PLC输出端
PP72/48
73.2 73.1 72 53 52 51 63 9 9 64 19 9 112 48 NS1 NS2
Over Temp
Power
0V
与主轴停止同步 T64 T63 T48
t t t t
上电时 序
断电时 序
电网滤波器 (选件) 主 开 关 电抗器（根据电源模块的功率选配）
电源馈入模块各使能接口说明
电源馈入模块各使能接口说明
SIMODRIVE 611Ue交流数字伺服驱动连接与调试
９６ ： 动器 电源模块 “ ／４ 驱 驱动使能” 信号输入 ， 当
９６ ／４问 的触 点 闭合 时 ， 动器各 坐 标 轴 的调 节器 开 始 驱 工作。
块） 等安装成一体 ， 成了驱动模块。各驱动模块单 组 元间共用 ６ １ ｅ １Ｕ 直流母线与控制 总线 。电源模块与
三个 方面论 述 了该驱 动 系统 连接 与调试 过 程和方 法 。 关键 词 ：Ｉ ＯＤ Ｉ Ｅ ６ １ 驱 动 ＳＭ Ｒ Ｖ １ Ｕｅ 结构 连接 调试
Ｃｏ ｎ ｃｉｇ ａ ｄ Ｄｅ ｕ ｇｎ ｆ ｎ ｅ ｔ ｎ ｂ ｇ ｉｇ ｏ ｎ ＡＣ ｒｏ Ｄｒ ｉｇ Ｓｙ ｔ ｍ ＭＯＤＲＩ １ ｅ Ｓｅ ｖ ｉ ｎ ｓｅ ＳＩ ｖ ＶＥ ６ Ｕ １
（） ２ 电源模 块 “ 使能 ” 制 端 Ｘ１１ 控 ２ ５／２ ５ ： ３５／ １驱动器 电源模 块 过 电流 触 点输 出 （３ ５／ ５ １为常 闭 ，２ ５ 为 常开 ） 驱动 控制 回路 开始工 作 。 ５／ １ ，
伺服变压器 ） 电源模块 、 、 功率模块 、 闭环控制模块等 基本部件组成。电源模块 自成单元 ； 功率模块 、 控制模
维普资讯
功 能 部 件 Ｆ ｆＵｓ ｕＩ ｎ ｎ ｎｉ ｃ ｆ ｏ
ＳＭＯＤ ｌ １ ｌ ＲＶＥ６ Ｕｅ交 流数 字 伺 服驱 动连 接 与 调 试 １
刘 江
（ 常州机 电职业技 术 学院 ， 苏 常州 ２３６ ） 江 １１４ 摘 要 ：Ｉ ＳＭＯＤ Ｉ Ｅ ６１ Ｒ Ｖ １Ｕｅ交流数 字伺服 驱动 系统是 ＳＥ Ｎ Ｉ ＭＥ Ｓ公 司最 新的伺 服驱 动 系统 。 确地 进 行连 正 接 与调试是 提 高数控 机床性 能 、 可靠 性 的 关键 因素 。 文章 从 ６１ ｅ驱 动 的 结构 与 特 点 、 接 、 试 １Ｕ 连 调
SIMODRIVE611D系列电源模块现场检验指导
SIMODRIVE611D 系列电源模块现场检验指导1. 概述 电源模块主要为 NC 和给驱动装置提供控制和动力电源，产生母线电压，同时监测电源和模块状态，端子 接口如图 1 所示。
电源模块的有一个非常完善的诊断机制能够提供足够的故障诊断信息，如果用户能够掌握其 诊断技巧和检测手段，能够在现场非常准确而迅速的判断出电源模块是否出现故障。
图 1 电源模块端子接口 2. 准备步骤 （1）脱离电源模块的负载，也就是 X351 设备总线以及 P600/M600 直流母线； （2）对照电源模块的设置要求检查并正确设置 S1 开关位置； （3）执行所有的端子连接检查。
3. 测试步骤 （1）X181 端子短接（1U1-2U1; 1V1-2V1; 1W1-2W1） ； （2）U1, V1,W1 端子分别连接到三相交流电源 380V，并注意相序并保证 PE 端子可靠接地。
（3） 接通交流电源， 绿色 LED 指示灯亮， 其他 5 个指示灯不亮 （电源模块的指示灯含义参照 GUIDE LINE） ， 直流母线 P600/M600 电压大约 0-30VDC 中国论文下载中心。
（4）在通电的情况下，将短接好的 NS1-NS2 插头插入 X171，将短接好的“9-48-112”插头插入 X161，此 时黄色 LED 等变亮，直流母线电压在 540VDC 左右。
（5）将短接好的 63-9/64-9 插头插入 X121 科技小论文，此时绿色 LED 灯熄灭，只有黄色 LED 亮，可控电 源模块的直流母线电压稳定在 600VDC，不可控电源模块直流母线电压还是 540VDC 左右。
（6）检查电子电源端子的电源状态，其中端子 15 为 0VDC； 端子 7：+20.4~28.8V/50mA；端子 45：+15V/10mA； 端子 10：-20.4~28.8V/50mA；端子 45：- 15V/10mA； 这些测试可以说明电源模块没有明显短路，电子电源没有明显出现故障，电源回馈工作也正常，上述测试 也可以以表 1 的形式来说明。
SIMODRIVE611D驱动基础及调试
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
电源模块 Power supply
主要端子功能
T72,T73.1:驱动组件正常（常开） T73.2,T74:驱动组件正常（常闭） T5.1,T5.2,T5.3:I2T监控 T9:使能电压 24V DC T63:电源脉冲使能 T64:电源控制使能 T19:电子地 T7:+24V DC输出 T45:+15V DC输出 T44:-15V DC输出 T10:-24V DC输出 T15:参考地M TR:驱动组件故障复位
执
块
组
组
制
行
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件
件
单
组
件
元
件
SFAE
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
611D驱动系统组成
三相伺服变压器（可选） 主电源/控制电源开关及保护元件 线性滤波器 Line filter HFD电抗器 Commutating reactors 电源模块 Power supply 监控模块 Monitor module 功率模块 Power module 伺服控制单元 Control unit 专用模块（如液压伺服模块） 伺服执行组件（如电机）
电容模块Capacitor module
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
脉冲电阻模块Pulse Resistor module
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
脉冲电阻模块Pulse Resistor module
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YAN ZUDONG
Apr.,16th, 2010
第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
➢ I/R模块：电机制动时流入直流母排 的能量可被驱动系统循环利用，常用 在高动态响应，频繁启停的场合。（ 〉28KW）
➢ UI模块：电机制动时流入直流母排的 能量通过制动电阻以热能的形式散发 到环境中，常用对动态响应要求不高 ，制动不多的场合。（5/10/28KW）
提醒：如果使用了HFD电抗器，必须使用I/R模块
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
伺服控制单元 Control Unit
➢ 驱动软件的应用要求 ➢ 驱动软件的下载：
在系统初始化阶段通过驱动总 线从840D系统传入控制板
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
滤波器介绍
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
滤波器介绍
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
优化基本流程
时域内速度控制器优化
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
信号传递功能和频率响应
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
Bode图中的极点和零点
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
电源模块 Power supply
➢ 主要端子功能
T72,T73.1:驱动组件正常（常开） T73.2,T74:驱动组件正常（常闭） T5.1,T5.2,T5.3:I2T监控 T9:使能电压 24V DC T63:电源脉冲使能 T64:电源控制使能 T19:电子地 T7:+24V DC输出 T45:+15V DC输出 T44:-15V DC输出 T10:-24V DC输出 T15:参考地M TR:驱动组件故障复位
伺服控制单元 Control Unit
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
伺服控制单元 Control Unit
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
驱动连接示意图
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
电源模块 Power supply
➢ 主要端子功能
T112：驱动组件工作建立 T48：电源接触器得电吸合 TNS1,NS2：内部进线接触器使能 TAS1,AS2：驱动组件启动禁止（常 闭） TM500,P500：直流母排缓冲电源 T1U1,1V1,1W1:内部三相电源源
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
速度环优化
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
速度环优化
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
电源模块 Power supply
➢ 主要端子功能
TL1,L2：外部控制电源交流380V TU1,V1,W1：连伺服电机动力电缆 TP600,M600：直流母排连接，工作 时电压约600V DC。
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
电容模块Capacitor module
根据安装方式，电容模块可分为两类：集中式电容模块和分布式电容模块
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
监控模块 Monitor module
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
电容模块Capacitor module
➢ 用途：防止电源故障；存蓄制动能量。 ➢ 按功能分类：
• 2.8mF和4.1mF，用作动态能量存储装置 • 20mF，用作电源跌落缓冲
第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
常用控制器类型
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
时域内速度控制器优化
输入（设定值）
输出（实际值）
超调
设定复位时间Tn为1个 很大的值，例如500ms
产生一个设定点的阶跃 变化，工作值一定不能 达到极限
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
功率模块Power module
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
伺服控制单元 Control Unit
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位置环优化（间接位置反馈）
MD32200 位置环增益Kv
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
位置环优化（直接位置反馈）
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
简化的驱动控制模型
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
驱动控制回路
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监控模块 Monitor module
➢ 用途：为部分驱动组件
1. 提供电子电源 2.执行主要监控功能
➢ 工作方式：当以下监控对象位于许可 范围内时，输出“驱动组件ok”信号
➢ 监控对象：
• 直流母排电压 • 控制器电源（+/-15V） • 5V电压电平
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系统冷却方式
➢ 内部冷却 ➢ 外部冷却 ➢ 管道冷却
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
电源模块 Power supply
➢ 用途：将进线电源转换成驱动组件可 用电源（交流==〉直流）
➢ 分类：按能量流动方式可分为I/R模 块和UI模块。
块
执
组
组
制
组
行
件
件
单
件
组
元
件
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第一部分： SIMODRIVE 611D驱动基础
611D驱动系统组成
➢ 三相伺服变压器（可选） ➢ 主电源/控制电源开关及保护元件 ➢ 线性滤波器 Line filter ➢ HFD电抗器 Commutating reactors ➢ 电源模块 Power supply ➢ 监控模块 Monitor module ➢ 功率模块 Power module ➢ 伺服控制单元 Control unit ➢ 专用模块（如液压伺服模块） ➢ 伺服执行组件（如电机）
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上升时间Tn 增加Kp值重复测量
Kp值已优化好，减小Tn值（允许 20-40%的超调）
减小Kp值重复测量
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
时域内速度控制器优化
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
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第二部分： SIMODRIVE 611D调试介绍
阻尼、频率和阶跃响应（Bode图和阶跃图的对应关系）
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