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湖南西乾电气设备有限公司
主营：西门子代理商,西门子PLC代理商,西门子V90代理商
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西门子V90伺服代理商 西门子代理商 西门子V90代理商 西门子PLC代理商
SIEMENS
6．西北地区：陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、山西、（6个省、区）。
西门子V90伺服驱动器产品亮点：
一、高性价比
作为西门子**发布的一款标准型产品，西门子V90伺服驱动器驱动器将多种控制模式集于一体，支持外部脉冲位置控制、内部设定值位置控制、速度和扭矩控制，适用于多样化的应用场合。同时，全功率驱动器（0.4-7kW）还标配内置制动电阻。西门子V90伺服驱动器丰富且高度集成的模式，使其具有更高的性价比。
二、伺服性能优化
通过实时参数自动优化和自动谐振抑制功能，西门子V90伺服驱动器能够兼顾设备平滑运行和高动态性能。此外，它还支持高为1MHz脉冲输入和20位高分辨率值编码器，充分保证了高精度定位，降低低速脉动。伺服电机的3倍过载能力，以及驱动器与电机的良好匹配，保证了更为优化的伺服性能，提高机器生产率和稳定性。
三、操作简便
西门子V90伺服驱动器在设计上充分考虑了产品易用性，采用直观简洁的SinamicsV-Assistant调试工具，方便快捷地实现参数设定、试运行、排障和监控等功能。西门子V90伺服驱动器提供丰富全面的接口，能满足多种应用需求；双通道脉冲接口可以便捷地实现驱动器与PLC或运动控制器的连接；端子在提供默认参数分配的基础上支持接口自定义，保证标准应用方便性的同时，也为特殊应用提供了灵活性。
四、运行可靠
西门子V90伺服驱动器采用高品质的PCB涂层，与之配套的SimoticsS-1FL6电机具有IP65防护等级，电机轴伸端标配油封。电缆连接口采用坚固的金属接头，确保驱动系统在严苛环境中也能稳定可靠地平稳运行。集成安全扭矩停止功能（STO）能更好的确保机器和操作人员的安全。
伺服系统：是一个闭环控制系统。变频器通常工作于开环控制，从速度还是精度上，变频器都无法和伺服相比。变频电机只是伺服电机的一个部分，伺服电机是在变频电机的基础上进行闭环的控制从而达到更理想的效果。 西门子公司不同类型的变频，传动，伺服，西门子备件产品用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择的型号订货。
西门子伺服电机损坏原因分析
三相交流伺服电动机应用广泛，但通过长期运行后，会发生各种故障，及时判断故障原因，进行相应处理，是防止故障扩大，保证设备正常运行的一项重要的工作。
一、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟
1．故障原因①电源未通（至少两相未通）；②熔丝熔断（至少两相熔断）；③过流继电器调得过小；④控制设备接线错误。 2．故障排除
①检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；
②检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；③调节继电器整定值与电动机配合；④改正接线。
二、通电后电动机不转有嗡嗡声
1．故障原因
①转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；
②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；③电源回路接点松动，接触电阻大；④电动机负载过大或转子卡住；⑤电源电压过低；⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；⑦轴承卡住。 2．故障排除①查明断点予以修复；②检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；③紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；④减载或查出并消除机械故障，⑤检查是否把规定的面接法误接；是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正，⑥重新装配使之灵活；更换合格油脂；⑦修复轴承。
三、电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多
1．故障原因
①电源电压过低；②面接法电机误接；③转子开焊或断裂；④转子局部线圈错接、接反；③修复电机绕组时增加匝数过多；⑤电机过载。 2．故障排除①测量电源电压，设法改善；②纠正接法；③检查开焊和断点并修复；④查出误接处予以改正；⑤恢复正确匝数；⑥减载。
四、电动机空载电流不平衡，三相相差大
1．故障原因①绕组首尾端接错；②电源电压不平衡；③绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。 2．故障排除①检查并纠正；②测量电源电压，设法消除不平衡；③消除绕组故障。
五、电动机运行时响声不正常有异响
1.故障原因①轴承磨损或油内有砂粒等异物；②转子铁芯松动；③轴承缺油；④电源电压过高或不平衡。 2.故障排除①更换轴承或清洗轴承；②检修转子铁芯；③加油；④检查并调整电源电压。
六、运行中电动机振动较大
1.故障原因
①由于磨损轴承间隙过大；②气隙不均匀；③转子不平衡；④转轴弯曲；⑤联轴器（皮带轮）同轴度过低。 2.故障排除①检修轴承，必要时更换；②调整气隙，使之均匀；③校正转子动平衡；④校直转轴；⑤重新校正，使之符合规定。
七、轴承过热
1．故障原因①滑脂过多或过少；②油质不好含有杂质；③轴承与轴颈或端盖配合不当（过松或过紧）；④轴承内孔偏心，与轴相擦；⑤电动机端盖或轴承盖未装平；⑥电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；⑦轴承间隙过大或过小；⑧电动机轴弯曲。 2．故障排除①按规定加润滑脂（容积的1/3-2/3）；②更换清洁的润滑滑脂；③过松可用粘结剂修复，过紧应车，磨轴颈或端盖内孔，使之适合；④修理轴承盖，消除擦点；更多精彩内容请关注微信号技成培训⑤重新装配；⑥重新校正，调整皮带张力；⑦更换新轴承；⑧校正电机轴或更换转子。
八、电动机过热甚至冒烟
1.故障原因：①电源电压过高；②电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；③修理拆除绕组时，采用热拆法不当，烧伤铁芯；④电动机过载或频繁起动；⑤电动机缺相，两相运行；⑥重绕后定于绕组浸漆不充分；⑦环境温度高电动机表面污垢多，或通风道堵塞； 2.故障排除：①降低电源电压（如调整供电变压器分接头）；②提高电源电压或换粗供电导线；③检修铁芯，排除故障；④减载；按规定次数控制起动；⑤恢复三相运行；⑥采用二次浸漆及真空浸漆工艺；⑦清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施。
电气技术领域内的技术开发，技术咨询，电器，自动化设备，机电设备的安装，销售电气设备及配件，数控设备及配件，机电设备，工程机械设备及配件，电线电缆，自动化成套设备及配件，低压电器元件，仪器仪表。
SINAMICS V90 伺服驱动系统特点概述
1 MHz 的高速脉冲输入
20 位分辨率的多圈值编码器
性价比高
集成所有控制模式：外部脉冲位置控制、内部设定值位置控制（通过程序步或 Modbus或PROFINET）、速度控制和扭矩控制
集成内部设定值位置控制功能
全功率驱动标配内置制动电阻
集成抱闸继电器（400V 型），*外部继电器
使用方便
集成了 PTI, PROFINET, USS, Modbus RTU多种上位接口方式
与控制系统的连接快捷简单
西门子一站式提供所有组件
快速便捷的伺服优化和机械优化
简单易用的 SINAMICS V-ASSISTANT 调试工具
通用 SD 卡参数复制
运行可靠
更宽的电压范围：200 V ... 240 V –15% / +10% (230V 型) 及 380 V ... 480 V –15% / +10% (400V 型)
高品质的电机轴承
电机防护等级 IP 65，轴端标配油封
集成安全扭矩停止（STO）功能
驱动与电机可靠组合
SIMOTICS S-1FL6 , 低惯量 (LI)， 适用于高动态性能
技术数据 | |
|---|---|
轴高*: | 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm |
额定扭矩: | 0.16 Nm 至 6.37 Nm |
额定/大速度: | 3000 rpm / 5000 rpm |
编码器: | 增量式 TTL 2500 S/R (13 位) |
防护等级: | IP65 |
选件: | 抱闸 |
轴类型: | 光轴或平键 |
技术数据 | |
|---|---|
轴高*: | 45 mm, 65 mm, 90mm |
额定扭矩: | 1.27 Nm 至 33.40 Nm |
额定/大速度: | 2000 rpm / 3000 rpm |
编码器: | 增量式编码器 TTL 2500 S/R (13 位 分辨率) |
防护等级: | IP65 |
选件: | 抱闸 |
轴类型: | 光轴或平键 |
技术数据 | |
|---|---|
功率范围: | 1AC 0.05 kW … 0.75 kW |
电压: | 1AC 200 V…240 V (-15 % / +10 %) |
控制模式 | 外部脉冲位置控制（PTI版）、内部设定值位置控制、速度控制、扭矩控制 |
防护等级: | IP20 |
技术数据 | |
|---|---|
功率范围: | 3AC 0.4 kW…7 kW |
电压: | 3AC 0.4 kW…7 kW |
控制模式: | 外部脉冲位置控制（PTI版）、内部设定值位置控制、速度控制、扭矩控制 |
防护等级: | IP20 |
产品详情
高惯量与低惯量电机的区别？
低惯量电机可用于高动态性能的应用，电机转动惯量较低，加速更快。
高惯量电机可用于要求运行平稳的应用，电机转动惯量高，因此转矩精度高，速度波动小，产品质量更佳。
选电机时不同编码器有什么区别？
• 增量编码器驱动器掉电后不能记忆位置实际值，每次上电后需要进行轴回零。
• 单圈编码器掉电可保持位置(*电池)，断电后移动**过半圈位置丢失。
• 多圈编码器掉电可保持位置(*电池)，断电后移动**过2048圈位置丢失。
带编码器的1FL6电机需要电池进行数据的掉电保持吗？
1FL6所配置的单圈编码器和多圈编码器属于机械式编码器，依靠内部码盘记录位置，不需要电池。
大功率驱动器是否可带小电机？
• V90大功率驱动器可以连接小功率1FL6电机，版本要求如下：
• PTI驱动器，固件版本>=V1.07.01
• PN版本驱动器，固件版本>=V1.00.03
V90能否连接第三方电机？
V90 驱动器与 SIMOTICS S-1FL6 电机组成的伺服系统是面向标准通用伺服市场的驱动产品，覆盖0.05kW～7kw功率范围。V90驱动器只能连接与其相匹配的1FL6电机，不能连接第三方厂家的伺服电机。
预装配电缆是否可以用于拖链？
预装配电缆的防护等级为 IP65，不适用于户外使用，允许的较大水平移动距离为 5 m，固定安装不能用于托拖。
允许的较大电缆长度？
预装配电缆的较大长度为 20 m。 长度为 7 m 和 15 m 的电缆仅用于高惯量电机。
V90需要订购外接制动电阻吗？
V90所有的驱动模块（200V，额定功率0.1KW的型号无内置制动电阻）都集成了内置制动电阻，可消耗掉再生的能量以确保驱动系统能够快速停止。不需要外加的制动电阻即可满足大部分的应用。当内部制动电阻容量不足以吸收再生能量时可使用外部制动电阻。
进线滤波器有什么用？
使用进线滤波器以保护伺服系统免受高频噪声干扰。V90 搭配其中一款推荐的进线滤波器后， EMC 性能可以达到 EN 61800-3 C2 类。
保护熔断器及断路器的作用，如何选择？
可以使用进线侧过电流保护装置熔断器 / 断路器来保护驱动系统。可按上表选择。
存储卡的作用？
复制驱动器参数或执行固件更新。
设备运行必须要有储卡吗？
V90在运行时是不需要SD卡的。
驱动系统环境要求及防护等级？
驱动器：防护等级 IP 20，环境温度0 ℃ 至 45 °C无功率降额； 45 °C 至 55 °C有功率降额。环境湿度，运行 < 90%（无凝露）
电机：相对湿度 90%（30°C 时无凝露）；防护等级 IP 65，带轴油封，防热等级 B。1FL602?、1FL603? 和 1FL604?：0 至 40 °C（无功率降额）
1FL605?：0 至 30 °C（无功率降额）， 30 °C 和 40 °C 之间时会有 10% 的功率降额。
驱动系统能提供哪些认证？
伺服驱动系统支持如下认证：
1FL6 伺服电机支持如下认证：
电缆支持如下认证：
1FL6产品更新，新型号与旧型号区别？
旧版的1FL6电机中，高惯量电机和轴高50mm的低惯量电机接线方式为固定插口方向的直型连接器。
更新后的1FL6电机中，高惯量电机和轴高50mm的低惯量电机接线方式为可调插口方向的直角连接器。
注意:
对于轴高 SH50 带有多圈编码器的电机，仅直角型连接器版本可用。更新后的1FL6电机需要与新的连接电缆配合使用。
的一键优化及自动实时优化功能使设备获得更高的动态性能
自动抑制机械谐振频率
1 MHz 的高速脉冲输入
20 位分辨率的多圈编码器
集成所有控制模式：外部脉冲位置控制、内部设定值位置控制（通过程序步或 Modbus或PROFINET）、速度控制和扭矩控制
集成内部设定值位置控制功能
全功率驱动标配内置制动电阻
集成抱闸继电器（400V 型），*外部继电器
集成了 PTI, PROFINET, USS, Modbus RTU多种上位接口方式
与控制系统的连接快捷简单
西门子一站式提供所有组件
快速便捷的伺服优化和机械优化
简单易用的 SINAMICS V-ASSISTANT 调试工具
通用 SD 卡参数复制
更宽的电压范围：200 V ... 240 V –15% / +10% (230V 型) 及 380 V ... 480 V –15% / +10% (400V 型)
高品质的电机轴承
电机防护等级 IP 65，轴端标配油封
集成安全扭矩停止（STO）功能
驱动与电机可靠组合
SINAMICS V90 （PTI及PN版）400V系列, 外形尺寸 AA - C
PLC控制伺服电机准确定位的方法
在自动化生产、加工和控制过程中，经常要对加工工件的尺寸或机械设备移动的距离进行准确定位控制。这种定位控制仅仅要求控制对象按指令进入*的位置，对运动的速度无特殊要求，例如生产过程中的点位控制(比较典型的如卧式镗床、坐标镗床、数控机床等在切削加工前的定位)，仓储系统中对传送带的定位控制，机械手的轴定位控制等等。在定位控制系统中常使用交流异步电机或步进电机等伺服电机作为驱动或控制元件。实现定位控制的关键则是对伺服电机的控制。由于可编程控制器(PLC)是专为在工业环境下应用而设计的一种工业控制计算机，具有抗干扰能力强、可靠性较高、体积小等显著优点，是实现机电一体化的理想控制装置。本文旨在阐述利用PLC控制伺服电机实现准确定位的方法，介绍控制系统在设计与实施中需要认识与解决的若干问题，给出了控制系统参考方案及软硬件结构的设计思路，对于工业生产中定位控制的实现具有较高的实用与参考价值。
1 利用PLC的高速计数器指令和旋转编码器控制三相交流异步电机实现的准确定位
1.1 系统工作原理
PLC的高速计数器指令和编码器的配合使用，在现代工业生产自动控制中可实现定位和测量长度。目前，大多数PLC都具有高速计数器功能，例如西门子S7-200系列CPU226型PLC有6个高速计数器。高速计数器可以对脉宽小于PLC主机扫描周期的高速脉冲准确计数，不需要增加特殊功能单元就可以处理频率高达几十或上百kHz的脉冲信号。旋转编码器则可以将电动机轴上的角位移转换成脉冲值。
利用PLC的高速计数器指令和编码器控制三相交流异步电机实现的准确定位控制系统，其原理是通过与电动机同轴相连的光电旋转编码器将电机角位移转换成脉冲值，经由PLC的高速计数器来统计编码器发出的脉冲个数，从而实现定位控制。
1.2 设计与实施
以对传输带的定位控制设计为例加以说明。现需要用传输带运送货物，从货物运送起点到*位置(终点)的距离为10 cm。现要求当传输带上的货物运行10 cm后，传输带电机停止运行。该系统硬件设置主要包括西门子S7-200CPU226型PLC、传输带电机(三相交流异步电机)、OMRON的E6A2-CW5W光电旋转编码器、松下VFO系列BFV00042GK变频器等。该系统的工作原理是将光电编码器的机械轴和传动辊(由三相交流异步电机拖动)同轴相连，通过传动辊带动光电编码器机械轴转动，输出脉冲信号，利用PLC的高速计数器指令对编码器产生的脉冲(采用A相脉冲)个数进行计数，当高速计数器的当前值等于预置值时产生中断，经变频器控制电动机停止运行，从而实现传输带运行距离的准确定位控制。很显然，该控制系统中实现准确定位控制的关键是对PLC的高速计数器的预置值进行设置，高速计数器的预置值即为传输带运行10 cm时光电编码器产生的脉冲数。该脉冲数值与传输带运行距离、光电编码器的每转脉冲数以及传动辊直径等参数有关。该脉冲数可以通过实验测量也可通过计算得出。计算得出传输带运行10 cm对应的脉冲数为：
脉冲数=[(传动辊直径(mm)×π÷(脉冲数/转)]×传送带运行距离(mm)
该系统通过计算得出脉冲数为100，则高速计数器的预置值即为100。参考程序如图1所示。
在子程序中，将高速计数器HSC0设置为模式1，即单路脉冲输入内部方向控制的增/减计数器。无启动输入，使用复位输入。系统开始运行时，调用子程序HSC_INIT，其目的是初始化HSC0，将其控制字节SMB37数据设置为16#F8，对高速计数器写入当前值和预置值，同时通过中断连接指令ATCH将中断事件12(即高速计数器的当前值等于预置值中断)和中断服务程序COUNT_EQ连接起来，并执行ENI指令，全局开中断。当高速计数器的当前值等于预置值时，执行中断服务程序，将SMD42的值清零，再次执行HSC指令重新对高速计数器写入当前值和预置值，同时使M0.0置位，电动机停止运行。
2 利用PLC的高速脉冲指令控制步进电机实现准确定位
2.1 系统工作原理
步进电机因其具有结构简单、控制方便、转动惯量低、定位精度高、无累积误差和成本低廉等优点而成为工业控制的主要执行元件，尤其是在定位场合中得到广泛应用。在工业生产中，步进电机和生产机械的连接有很多种，常见的一种是步进电机和丝杠连接，将步进电机的旋转运动转变成工作台面的直线运动。当需要对工作台面移动距离进行定位控制时，只需要控制步进电机的转速和角位移大小即可。在非**载的情况下，步进电机的转速和角位移只取决于脉冲信号的频率和脉冲数。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的相序，则可以实现步进电机反转。
目前世界上主要的PLC厂家生产的PLC均有专门的高速脉冲输出指令，可以很方便地和步进电机构成运动定位控制系统。由PLC高速脉冲指令控制步进电机实现准确定位的实质是PLC通过高速脉冲输出指令PTO/PWM输出高速脉冲信号，经步进电机脉冲细分驱动器控制步进电机的运行，从而推动工作台移动到达*的位置，实现准确定位。工作台移动的距离与PLC脉冲数之间的关系为：
式中：N为PLC发出的控制脉冲的个数;n为步进电机驱动器的脉冲细分数(如果步进电机驱动器有脉冲细分驱动);θ为步进电机的布距角，即步进电机每收到一个脉冲变化，轴所转过的角度;d为丝杠的螺纹距，它决定了丝杠每转过一圈，工作台面前进的距离;δ为脉冲当量(定位精度);i为传动速比;L为工作台移动的距离。
显然，利用PLC控制步进电机实现准确定位的关键是对PLC产生的脉冲数的设定。而脉冲数与脉冲当量、传动速比、步进电机驱动器的细分数以及脉冲频率等都有关。
2.2 设计与实施
以货物仓储系统中的对直线导轨的定位控制设计为例加以说明。在仓储系统中，要求由步进电机拖动直线导轨将料块送到*的仓库门口。假设从起点到终点的运送距离为100 mm，即要求由步进电机带动导轨作直线运动，定位距离为100 mm。为实现准确定位，系统采用西门子S7-200系列CPU226型PLC、四通57BYG250C混合式步进电机和森创SH-20403步进电机驱动器等设备。其中CPU226型PLC的CPU有两个脉冲发生器，分别是Q0.0端子和Q0.1端子。这两个端子均可输出PTO/PWM高速脉冲信，脉冲频率可达20 kHz。根据控制要求，系统拟采用高速脉冲串输出PTO功能，PTO功能可输出一定脉冲个数和占空比为50%的方波信号。输出脉冲的周期以μs或ms为增量单位。PTO功能允许多个脉冲串排队输出，从而形成流水线。流水线分为两种：单段流水线和多段流水线。
为了消除电机的低频振荡，提高分辨率，采用了步进电机细分驱动器，驱动步距角为0.9°/1.8°，脉冲细分数设定为4。为保证速度和定位精度要求，步进电机运行一般要经历三个过程，即启动加速、恒速运行和接近定位点时的减速运行。为了维护步进电机以及驱动设备，要求驱动脉冲频率也线性增大，所以，本定位控制系统采用多管线操作，控制电机的运行过程。设直线导轨起始位置在A点，现欲从A点移至D点，其中AD=100 mm。定位精度只与步进电机脉冲当量有关，取脉冲当量为0.11 mm/脉冲，则需要900个脉冲完成定位。步进电机运行过程中，要从A点加速到B点后恒速运行，又从C点开始减速到D点完成定位过程用200个脉冲完成升频加速，500个脉冲恒速运行，200个脉冲完成降频减速。如图2所示。
因此确定PTO为3段脉冲管线(AB，BC，CD)。设较大脉冲频率为1 kHz，将16#A0写入控制字节SMB67，允许多段PTO脉冲输出，时基为μs级，建立3段脉冲的包络表并对各段参数分别设置，给定段的周期增量按下式计算：
给定段的周期增量=(该段结束时的周期值-该段初始的周期值)/该段脉冲数
包络表结构如表1所示。
参考程序如图3所示。
这种控制方式属于对步进电机的一种开环控制，其优点是结构简单、成本低、定位准确、易于实现等。
2.3 控制系统在设计与实施过程中的注意事项
(1)PLC类型的选择。首先，PLC必须是可以输出高速脉冲的晶体管输出形式。其次，PLC输出脉冲频率大小必须满足控制要求。
(2)步进电机脉冲细分驱动器的选择及参数设置。
(3)步进电动机的选择。首先考虑的是步进电动机的类型选择，其次才是品种选择，根据系统要求，确定步进电动机的电压值、电流值以及有无定位转矩和使用螺栓机构的定位装置，从而就可以确定步进电动机的相数和拍数。在进行步进电动机的品种选择时，要综合考虑速比i、轴向力F、负载转矩Ti、额定转矩TN和运行频率fy，以确定步进电机的具体规格和控制装置。
(4)脉冲当量的计算。
3 利用PLC的其他方式实现的准确定位
3.1 利用PLC的PID指令及软、硬件配合实现准确定位
例如在气缸定位控制系统中，由PLC、电磁阀、光栅尺、气缸组成一个闭环控制系统。其中PLC作为控制运算中心，光栅尺作为检测装置检测气缸活塞移动量，并将检测结果通过PLC的模拟量输入端子反馈到PLC内部，与设定值比较，并进行PID调节，PID运算结果通过PLC的继电器输出接口驱动交流或直流电磁阀，由电磁阀的开关改变气缸活塞移动的流量，使气缸准确运动到目标位置，达到准确定位的目的。
3.2 利用PLC的EM253模块实现的准确定位
EM253位控模块是S7-200的特殊功能模块，它能够产生脉冲串，用于步进电机和伺服电机的速度和位置开环控制。它与S7-200系列PLC通过扩展的I/O总线通讯。它带有八个数字输出，在I/O的组态中作为智能模块，可提供单轴、开环移动控制所需要的功能和性能。提供高速控制，12～200 000脉冲/s。STEP7-Micro/WIN为位置控制模块的组态和编程提供了位置控制向导，可以生成组态/包络表和位置控制指令，配置EM253的运动参数、运动轨迹包络等