1     免责声明

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2     概述

西门子WEISS-2SP1202同步电主轴适用于高速机，提升整体机床切削效率和精度

型号：                                                                  image.png

3     要求

3.1      硬件要求

18000转同步电主轴，需要VPM电压保护模块。配置表如下：

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3.2      软件版本要求

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3.3      其他要求

如果选用的有刀和无刀检测开关为模拟量开关，主轴动力线，编码器线和模拟量开关线都要选用屏蔽电缆

 

 

 

 

 

4     注意事项

4.1      注意事项一

电主轴开始作业时有如下注意事项：

1. 检查刀柄是否干净，必要时清洁刀柄。

2. 接通所需介质（水、空气）。

3. 在第一次调试电主轴，电主轴冷启动时，需要遵守试车和热启动规定。image.png

4.2      注意事项二

     第一次加上使能前，把640降低到原值的百分之二十以内，防止因调试错误导致烧电机和极性错误等原因造成的飞车。

4.3      注意事项三

同步电机首先选择正确的磁极识别方式，并且要在不同角度做换向角识别保证差值在5度以内。

 

5     调试

5.1      硬件连接

•        编码器和松拉刀检测在主轴上的位置

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•        编码器电柜端连接。编码器电缆型号：6FX5002-2CA31

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•        VPM保护，VPM的X3端子连接PPU的X132的12脚或X132没有使用的端脚（如本台连接到X132.2），控制主轴驱动OFF2.

•        VPM模块安装于S120驱动与电机之间。连接示意图如下图：     

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5.2      电机参数设置

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•        主轴驱动配置

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驱动配置完成后，修改P643设置为电压保护

检查P845参数分配是否无误

 

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P1400设置为7A8H

检查P2000和P1082设置为18000，断大电重启。

 

 

 

1， 驱动配置后进行轴分配，建议进入驱动参数检查电机和编码器参数是否无误。

2， 修改340=4，对控制器参数进行计算。

3， 检查并调整P600，P4601等参数，使温度传感器正常工作。

4， 根据电机给出的参数修改P1980，P325，P329等换向角识别参数。

5， 记录640现有值，并降低到百分之二十以内。

6， 加上使能做换向角识别，各个位置如果识别情况较一致的情况下，注意电机和编码器实际方向，以及飞车情况。根据情况修改P410.

7， 做电流环优化，调整1715（西门子电机不建议修改）。注意：电流环不能超调导致电机损坏

8， 电机旋转正常，恢复P640原值。

9， 做速度环，位置环自动优化或者手动优化。

10，              换向角识别方法：

     1）设置P1980=4（饱和法，2级方法）参见下图测试。根据图形可以看出2SP1202同步电机适合“饱和法，2级方法”。

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     2）主轴加上使能，设置1983=1，查看1984里的值，第一次数值比较大，之后应该5度以内。

     3）       正确设置329里的值，329=323*20-30%

     4)       设置1990=1，这时系统会出现报警提示：

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出现报警提示后，手动方式旋转一下主轴（转速不要太高），让同步电机找到编码器的零点。主轴会自己停止，同时出现如下报警提示：这时粗同步完成。

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保存数据，报警消失。按复位键。换向角识别完成。查看431里的值并记录，主轴再换个角度做换向角（返回4）），431里的值变化值在5度以内

5）       手动在旋转主轴，在转到编码器零位时，精同步完成。

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5.3      PLC编程

•        通过松拉刀和有无刀开关制作主轴保护程序。

主轴松刀开关到位时，禁止主轴旋转

主轴拉刀在无刀状态时，需要激活接口信号DB380X.DBX3.6对应轴参数35160设置无刀转速限制

 

6     故障处理

1，         客户电机调试并优化后，主轴转速进行到7000转时，主轴功率条波动严重，修改P1400改为自适应=7A8H，功率条稳定。转到12000转以上再次出现主轴功率条波动严重。现场主轴空运行采集数据如下：

12000转时功率条稳定且很小              15000转时电流不稳定且大

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 15000转时，电流从-5到正3.5不稳定的波动。

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18000转时波动更大，功率条从百分之10到百分之50不稳定的波动。

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1）检查转子位置识别方法，客户使用的磁极识别为P1980=4（饱和法，2级方法）。通过测试设置无误。如下图

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2）检查换向角各个位置差值。无问题。如下图

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3）测试电流环，通过测试电流环图形可以看出参数有问题。经过检查客户电机参数不全。

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重新匹配电机参数，再次测试电流环图形正确，主轴18000转电流没有波动现象。

                         

2，         硬件连接后，电机参数和编码器参数配置完成报警如下图：

下图报警内容除了26002以外，电机参数配置正确就是硬件故障，排查编码器线，smc20，电机编码器。

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报警26002：检查驱动参数P408和轴参数31020都改为256。

7     参考文献

1.    ECS电主轴2SP1使用说明2SP1_zh-CHS，操作手册

2.    S120 ECS 电主轴2SP1_PJ_0211_chs，配置手册

8     作者/联系人

Liu Tao   Wang Qi

2020.4.28