西門子數控主板NCU572.4

模塊化的驅動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機，為機床提供了全數字化的動力。

通過視窗化的調試工具軟件，可以便捷地設置驅動參數，并對      驅動器      的控制參數進行動態優化。

SINUMERIK802D集成了內置PLC系統，對機床進行邏輯控制。采用標準的PLC的編程語言Micro/WIN進行控制      邏輯設計      。并且隨機提供標準的PLC子程序庫和實例程序，簡化了制造廠設計過程，縮短了設計周期。

2) 810D

（請參閱：SINUMERIK 810D 840D 簡明調試手冊 - 2006版本）

在      數字化      控制的領域中，SINUMERIK 810D*次將CNC和驅動控制集成在一塊板子上。

快速的循環處理能力，使其在模塊      加工      中獨顯威力。

模塊化的驅動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機，為機床提供了全數字化的動力。

西門子數控主板NCU572.4

西門子的工業      數控系統      在市場上出現。這一代的西門子      數控系統      以繼電器控制為基礎，主要以模擬量控制和編碼器為基礎。在1964年，西門子為其      數控系統      注冊品牌 SINUMERIK.

在1965-1972，西門子以上一代的      數控系統      為基礎，推出用于車床，銑床，和磨床的基于晶體管技術的硬件。

數字伺服：      運動控制      的執行部分,由611D伺服驅動和1FT6(1FK6)電機組成。

SINUMERIK840D配置的驅動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+      驅動模塊      （功率模塊）。

電源模塊：主要為NC和給驅動裝置提供控制和動力電源，產生母線電壓，同時監測電源和模塊狀態。根據      容量      不同，凡小于15KW均不帶饋入裝置，極為U/E電源模塊；凡大于15KW均需帶饋入裝置，記為I/RF電源模塊，通過模塊上的訂貨號或標記可識別。

611D數字驅動:是新一代      數字控制      總線驅動的交流驅動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應的進給伺服電機可采用1FT6或者1FK6系列，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現全閉環控制。主軸伺服電機為1PH7系列。

4. PLC模塊

SINUMERIK810D/840D系統的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟件及模塊，在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），CPU模塊，接口模塊（Interface Module）及信號模塊（Signal Module）。PLC模塊的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。

電源模塊（PS）是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。

接口模塊（IM）是用于級之間互連的。

信號模塊（SM）使用與機床PLC輸入/輸出的模塊，有輸入型和輸出型兩種。

元件

系統集成和連接以下元件：zui大可以連接2個電子手輪，小型手持單元，通過I/O 模塊PP 72/48 或通過 MCPA模塊控制的機床操作面板，MCPA 模塊被插入安裝在PCU 210的后背板。MCPA 模塊可以連接機床控制面板，同時具有用于模擬主軸的模擬接口。zui大可以連接3個I/O模塊PP 72/48。

伺服驅動系統（ServoSystem）簡稱伺服系統，是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統，例如數控機床等。使用在伺服系統中的驅動電機要求具有響應速度快、定位準確、轉動慣量。（使用在機電系統中的伺服電機的轉動慣量較大，為了能夠和絲杠等機械部件直接相連。伺服電機有一種專門的小慣量電機，為了得到*的響應速度。但這類電機的過載能力低，當使用在進給伺服系統中時，必須加減速裝置。轉動慣量反映了系統的加速度特性，在選擇伺服電機時，系統的轉動慣量不能大于電機轉動慣量的3倍。）較大等特點，這類的電機稱為伺服電機。當然，其基本工作原理和普通的交直流電機沒有什么不同。該類電機的驅動單元稱為伺服驅動單元，有時簡稱為伺服，一般其內部包括電流、速度和/或位置閉環。

一概述：

伺服系統是以機械運動的驅動設備，電動機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執行機構，在自動控制理論的指導下組成的電氣傳動自動控制系統。這類系統控制電動機的轉矩、轉速和轉角，將電能轉換為機械能，實現運動機械的運動要求。具體在數控機床中，伺服系統接收數控系統發出的位移、速度指令，經變換、放調與整大后，由電動機和機械傳動機構驅動機床坐標軸、主軸等，帶動工作臺及刀架，通過軸的聯動使相對工件產生各種復雜的機械運動，從而加工出用戶所要求的復雜形狀的工件。作為數控機床的執行機構，伺服系統將電力電子器件、控制、驅動及保護等集為一體，并隨著數字脈寬調制技術、特種電機材料技術、微電子技術及現代控制技術的進步，經歷了從步進到直流，進而到交流的發展歷程。數控機床中的伺服系統種類繁多，本文通過分析其結構及簡單歸分，對其技術現狀及發展趨勢作簡要探討。

1伺服驅動系統的作用：

伺服驅動系統是CNC裝置和機床的環節。CNC裝置發出的控制信息，通過伺服驅動系統，轉換成坐標軸的運動，完成程序所規定的操作。伺服驅動系統是數控機床的重要組成部分。伺服驅動系統作用有：
（1）伺服驅動系統具有放大控制信號的能力；（2）根據CNC裝置發出的控制信號對機床移動部件的位置和速度進行控制。2數控機床對伺服驅動系統的要求：數控機床集中了傳統的自動機床，精密機床和*機床三者的優點，將高效率，高精度和高柔性集中于一體。
（1）可逆運行（2）速度范圍寬（3）具有足夠的傳動剛性和速度穩定性（4）響應快速并無超調（5）高精度（6）低速度大轉矩

二伺服驅動系統的分類：

數控機床的伺服驅動系統按其用途和功能分為進給驅動系統和主軸驅動系統；按其控制原理和有無位置檢測反饋環節分為開環系統和閉環系統；按驅動執行元件的動作原理分為電液伺服驅動系統和電氣伺服驅動系統。電氣伺服驅動系統又分為直流伺服驅動系統和交流伺服驅動系統。

1.進給驅動與主軸驅動進給驅動是用于數控機床工作臺或刀架坐標的控制系統，控制機床各坐標軸的切削進給運動，并提供切削過程所需的轉矩。主軸驅動控制機床主軸的旋轉運動，為機床主軸提供驅動功率和所需的切削力。一般地，對于進給驅動系統，主要關心它的轉矩大小、調節范圍的大小和調節精度的高低，以及動態響應速度的快慢。對于主軸驅動系統，主要關心其是否具有足夠的功率、寬的恒功率調節范圍及速度調節范圍。

*章 總則
Q1: 如何根據負載特性以及用戶要求正確的選用西門子軟起動器
A1：軟起動器作為控制三相異步電動機起/停的器件，主要用途是有效降低起動電流，以及控制停車過程。其主要工作原理是通過控制主回路上的可控硅導通角，從而控制起動電壓。由于起動電壓與起動電流近似成正比關系，因此通過調節起動電壓即可降低起動電流。

常見的電機起動方式主要有：直接起動、星三角起動、自耦降壓起動、變頻器起動以及軟起動。在為負載選擇軟起動器時，應先考慮軟起動器能否滿足負載工作情況。例如需要進行電機轉速控制的工況不能選擇軟起動器，因為軟起動器沒有調速的功能。對于特殊負載，尤其是起動轉矩大/加速轉矩大/起動時間長的重載情況，也應充分考慮軟起動器能否適合負載特性。

確定選擇軟起動器時，首先應確定負載類型。對于起動轉矩小/起動時間少于20秒的常規負載（如一般風機/泵類），可選擇西門子標準型軟起動器3RW30/40系列。對于起動轉矩大/起動時間長的重載情況（如破碎機/提升機/羅茨式風機等），建議考慮西門子高性能型軟起動器3RW44系列。

接下來應根據電機額定電流/電壓選擇軟起動器，電機功率只作為參考參數，特別是客戶使用國產電機時，請務必核對額定電流以確保足夠的余量。

此外，還應提供控制電壓，電網頻率，現場環境溫度，通風散熱情況，海拔高度，每 小時起動次數等參數。對于高溫/高海拔/高起動頻率的應用環境，應考慮放大選型。
若客戶需要特殊功能，如保護功能/顯示功能/通訊功能時，應查閱西門子不同系列軟起動器的特性區別。

具體選型數據請參閱西門子3RW系列軟起動器選型樣本，特殊應用情況可使用西門子公司提供的Win-Softstarter軟件進行選型并仿真或西門子。

Q2: 3RW系列軟起動器旁路運行是怎么回事？旁路接觸器應如何選擇？
A2：3RW系列軟起動器起動完成后，主要會有兩種運行方式：持續運行和旁路運行。此時晶閘管處于全導通情況，系統進入恒速運行狀態。在此，我們建議用戶采用旁路方式運行，即當起動結束達到全電壓后，將主回路切換至與晶閘管并聯的旁路接觸器上。這樣會有兩個好處：
1、減少晶閘管的運行時間，提高晶閘管使用壽命，從而降低維護成本。
2、降低晶閘管導通時的熱損耗，有利于設備散熱并可有效降低設備功耗。

對于3RW30/31，3RW40和3RW44系列軟起動器，設備已經內置有旁路接觸器，因此客戶無需單獨選擇外置旁路接觸器，從而降低了采購成本并簡化了設計。

Q3: 什么是輕載起動、一般負載起動和重載起動？
A3：我國通常以(電機直接啟動的)起動時間4S和8S為分界點，劃為三檔。分別稱為輕載起
動、一般負載起動和重載起動。
西門子軟啟通常按(脫扣等級)Class10(小于20S 350%In電機)為正常啟動,Class20(小于
40S 350%In電機)為重載啟動,Class30(小于60S 350%In電機)為超重載劃分。

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第二章3RW44軟起動器

Q1: 3RW44控制線的zui大長度是多少？
A1: 允許控制線的zui大長度為１０００米．可用內部２４ＶＤＣ或外部２４ＶＤＣ．
考慮到電磁兼容性，一定注意要遠離動力電纜。

Q2: 要取消3RW44軟起動器的內部電機過載保護，如何設定？
A2: 在菜單項＂電機保護／脫扣等級＂：設置為“無"可關閉電機過載保護功能
　　　?。㈦姍C保護／溫度傳感器＂：設置為“禁用"可關閉電機過溫保護功能
注意：請充分考慮此設置可能導致軟起動器和電機損壞

Q3: 3RW44電機額定電流與CLASS等級的設置
A3: 3RW44軟起動器，當電機額定電流設置與CLASS等級不符時，軟起動器會出現故障報警。由于3RW44 有3套參數設置，3套參數可以設置不同的額定電流。但CLASS等級在“電機保護"選項中設置，且只能設置一個參數。所以3套參數設置的額定電流都需要與CLASS等級相符合。否則會出現報警。

舉例：
3RW4427，CLASS10時zui大允許額定電流為93A；CLASS30時zui大允許額定電流為77A。
如果將參數組1的額定電流設定為93A，并使用指令“將電機參數復制到PS2+3中"，CLASS設置為10，可以正常工作。然后將參數組1的電流改為77A，不復制給參數2和參數3（仍為93A），脫扣等級設定為CLASS30，將會出現報警。

Q4: 3RW44軟起動器的95,96,98為綜合故障，什么原因會引起它動作？
A4: 95，96，98為帶公共點的常開常閉綜合故障觸點，95為公共點，95/96為常閉觸點，95/98為常開觸點。當出現故障時，會引起觸點動作。具體哪些故障會引起綜合故障動作，可查看系統手冊“診斷與狀態信息"。請注意此觸點只在故障情況下才動作，警告不會動作。

Q5: 3RW44有緊急起動的功能,但為什么緊急起動按鈕合上后,軟起動器并沒有起動?
A5: 緊急起動是指電機出現相不平橫;熱模型過載;溫度傳感器開路; 溫度傳感器短路; 溫度傳感器過載;超過zui大起動時間;超過或低于電流限制;接地錯誤;不可能的Ie/Class等級的設定時,不需要做復位,采用緊急起動的功能就能立即重新起動.除了以上故障,其它故障不能實現緊急起動。但緊急起動命令必須和電機正轉命令同時激活,軟起動器才能實現緊急起動.單獨的緊急起動命令信號不能導致軟起動器的起動.

Q6: 3RW44軟起動器zui多可設置3組參數,如何用手動控制通過不同參數組進行起動?
A6: 將某一開關量輸入設置為"電機右轉PS1",并通過此輸入給軟起動器起動信號，則*組參數起作用，即軟起動器按照參數組1的設置進行起動。如設置為"電機右轉PS2",則第二組參數起作用。如設置為"電機右轉PS3",則第三組參數起作用。