西门子伺服驱动器

伺服系统是数控机床最重要的组成部分之一，是数控装置与执行部件之间的联系钮带，它将数控装置发出的数字信号转换成为符合预定要求的方向、速度、 位置的运动［1］ 。 数控机床对进给伺服系统性能要求包括：定位速度和轮廓切削进给速度、定位精度和轮廓切削度、精加工的表面粗糙度、在外界干扰下的稳定性等。这些要求主要取决于伺服系统的静态、动态特性，如为保证轮廓形状精度，除了要求机床有较高的定位精度外，还要求伺服系统有良好的动态响应特性，能稳定而灵活地跟随指令信号，即要求系统具有高的轮廓跟随精度，这与CNC机床伺服驱动系统的稳、动态特性有关，而这些特性取决于进给伺服系统的主要数，如电流环增益MD1120、电流环积分时间MD1121、速度环增益MD1407/MD1408、速度环积分时间MD1409/MD1410等。上述参数在数控系统出厂时就已设定，但与数控机床实际工作情况并不完全吻合，如加工时实际机械部件的拖动情况，因此需进行参数的调整和优化，以提高数控机床性能。参数的调整和优化分手工和自动两种方法，手工调整和优化对调试人员的要求较高，难以掌握。自动调整和优化具有简单，快速的优点，易迅速掌握。

1伺服驱动器的配置

1.1SimoCom_U伺服调试工具 SimoCom_U伺服调试工具是西门子公司开发的用于调试Simodrive611U的一个软化工具，具有直观、快捷、易撑握的特点。SimoCom_U伺服调试软件主画面 如图1所示，它能够设定驱动器与电机和功率模块匹 配的基本参数，根据伺服电机实际拖动的机械部件，对611UE速度控制器的参数进行自动调整与优化，能够监控伺服驱动器的运行状态，如电机实际电流和实际扭矩等

1.2SimoCom_U软件与驱动器的连接在断电的情况下，用RS232电缆连接PC的COM接口与611U上的X471端口，再给驱动器上电，其611UE的液晶窗口显示“A1106”，比奥斯驱动器没有数据、R/F红灯亮、总线接口模块上的红灯亮。这时可从WINDOWS的“开始”中找到驱动器调式工具SimoCom_U软件并启动。1.3伺服驱动基本参数设定使用SimoCom_U进行参数设定时，必须遵照以下步骤进行：a.启动SimoCom_U软件，选择联机方式，查找在线驱动器（Searchforonlinedrives…）；b.命名将要调试的驱动器，然后选择下一步（NEXT）；C.进入联机方式后，SimoCom_U自动识别功率模块和611U控制板的型号，然后选择“下一步”（NEXT）；d选择输入电机的型号，如1FK6063-6AF71然后选择“下一步”（NEXT）；e.根据电机的型号选择编码器的类型；f.选择速度控制方式（Speed/torquesetpoint），然后选择“下一步”（NEXT）；g.SimoCom_U列出所选择的数据，如果数据无误，选择“接受该轴驱动器配置”（Calculatecontrollerdata，save，reset）注意：如果这是PLC应用程序还没调式，驱动器的使能信号不生效，电机不能旋转。在PLC功能生效（即驱动器使能控制生效）后，并且设定了NC近给轴参数（MD301和MD30240），才能移动进给轴，才能对进给轴的动态特性进行优化

1.4伺服驱动器参数的优化

在完成伺服驱动器的设定后，需要对伺服驱动器的速度环动态特性进行调式，然后才能进行位置环调试。西门子611U/Ue的交流伺服驱动器的速度环动态特性优化可通过SimoCom_U软件自动进行。优化驱动器的速度给定，由PC机以数字量给出，无须CNC控制。驱动器速度环动态性优化的操作步骤如下：

a.       利用“驱动器调式电缆”，将调试计算机与611UE的X471接口连接。如果需要对带制动的电动机进行优化，应设定对应的NC通用参数，如：802D，MD14512[18]的第2位为“1”（优化完毕后恢复为“1”）；

b.       接通驱动器的使能信号（电源模块端子T48、T63和T64与接通），并将坐标轴移动到工作台的中间位置，因为驱动器优化时，并将坐标轴移动到工作台的中间位置，因为驱动器优化时，电动机将自动旋转大约两转；

c.       启动工具软件SimoCom_U，选择联机方式，再选择“PC”控制方式，并通过“OK”确认。在弹出的对话框中选择“控制器子目录（Controller）”，之后再选择“Noneofthese”，弹出“速度控制画面

d.       选择自动速度控制器优化“Executeautomaticspeedcontrollersetting”，弹出“参数环优化画面”。选择“1~4步”自动执行优化过程：（1）分析机械特性一（电机正转，带制动电机的抱闸应释放）；（2）分析机械特性二（电机反转，带制动电机的抱闸应放）；（3）电流环测算（电机静止，带制动电机的抱闸应夹紧）；（4）参数优化计算

SimoCom_U软件在几分钟内，控制数控系统和数控机床完成参数的自动优化，具有快速、简单的特点，易被广大数控机床调试人员撑握，其优化后的参数符合数控机床实际工作情况，能有效的提高伺服驱动器的动态特性，从而提高数控机床的加工精度

其中，M21为工件夹具松开；M26为打开工作区上料门；xxx为y轴在桁架机器人抓取工件时的停止位置坐标值。本机床将y轴的第二参考点设为桁架机器人抓取工件时的停止位置，第二参考点的位置存在参数1241中。将Y轴的坐标值输入参数1241中

2.结束语

随着市场竞争的加剧对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期的数控机床及其自动生产线正在冲击着传统的组合机床生产线，因此，提高数控机床在整个生产线的工作效率成了未来生产线发展的关键所在。其中提高数控机床与外围设备的通讯速度与稳定性，也必将成为未来数控机床生产线技术的发展方向。