1.精彩内容
SINAMICS V90 这款产品具备规格齐全,安全可靠,调试方便,功能完善等优点,在各个行业的应用非常广泛。对于有拧紧或者夹紧需求的场合, V90的固定停止点功能可以完美应对这种工艺需求。
实现固定停止点有以下两种方法:
以上两种方法的实现过程和处理逻辑是相同的,具体操作时依然紧扣固定停止点功能的4个关键点展开:
设置扭矩限制值
设置跟随误差
设置静态监控窗口
设置最大允许距离
关键点1:设置扭矩限制值
该值的作用是控制拧紧或夹紧的扭矩,设置过小达不到夹紧或者拧紧需求,设置太大会拧坏或夹坏工件。
关键点2:设置跟随误差
该值是配合扭矩限制值进一步判断是否已彻底拧紧或夹紧,跟随误差是设定位置和实际位置之间的差值,利用跟随误差判断类似利用延时判断,可以认为是已到达夹紧扭矩后再延时一段时间,确认机构还能不能再运行,如果不能运行就拧紧或夹紧了,如果能运行就说明没有拧紧或夹紧,跟随误差既能给出延时,也能判断是否还能运行,一举两得。
关键点3:设置静态监控窗口
该值是用来监控拧紧或夹紧之后机构还能不能再运行的,在配置时设置一个监控区间,如果已经确认拧紧或夹紧了,但实际位置又发生了变化,而且变化范围超出了我们设置的监控区间的大小,那就需要检查是什么原因导致的机构再次位移。
关键点4:设置最大允许距离
无论是拧紧还是夹紧工艺,都会有一个最大的工作区间,我们可以控制这个区间的大小,让系统能够快速准确的判断出是否已经超出了正常的拧紧或夹紧范围。
以上4个关键点都需要根据实际工件和机构进行设置。
主讲专家:张砚
具有多年西门子自动化、变频及伺服产品的应用经验。负责西门子变频器和伺服产品热线支持、客户培训、工程调试等工作。具有系统调试、故障诊断排查等丰富的现场经验。
2.专家大讲堂技术问答汇总
Q1:EPOS 模式下只能用程序段吗?比如更换螺丝尺寸了,要改位置,只能在程序段里面改吗?
A1:是的,只能用程序段,程序段本身最多有 16 段,每段可以设置成不同的工艺参数,使用时调用不同的程序段,如果多于 16 种还可以使用 FB286,FB287 指令进行非循环通信修改程序段的相关参数;
V90 非循环通信 FB286,FB287 功能块的使用文档如下:
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109750094
Q2:BasicPosControl 和 FB284 有什么区别吗?
A2:功能上没有区别,调用方法略有不同,使用方法相同,通过选择报文实现硬件标识符的自动连接,设定位置时比 FB284 更简单,位置的单位直接对应物理单位;BasicPosControl 比 FB284 少了两个硬件标识符的引脚;
BasicPosControl 使用方法链接:
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博途V17 中驱动基本定位功能(EPOS)的新变化及使用
S7-1200/1500 通过 FB284 控制 V90 的使用文档链接:
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109765618
Q3:S7-1200 有 MC_TORQUELIMITING扭矩控制指令吗?
A3:没有,只有S7-1500(T)有。
Q4:工艺对象和 FB284 各自应用的特点是什么?
A4:工艺对象位置控制在 PLC,控制逻辑灵活,占用 PLC 资源较大,带轴数量较少(具体带轴数量请查看相应 PLC 的技术数据)。
EPOS 模式下使用 FB284 位置控制在伺服驱动器,占用 PLC 资源较小,带轴数量较多(带轴较多时需要考虑 PLC 内存的占用量)。
Q5:机构扭矩限幅会出现慢速再猛冲的情况,怎么解决?
A5:在位置控制下,猛冲的现象是因为扭矩被限制后拉开了位置跟随误差,然后突然放开扭矩限值或突然减载后电机有足够的能力去追赶误差,使用 MC_MOVEVELOCITY 指令,然后将指令引脚P ositionControlled 引脚设置为 0,这样就不会计算位置误差,也就避免了猛冲的现象。
Q6:TO操作,V90 设置为速度模式,在控制时能用绝对定位语句?
A6:可以,TO 操作时 V90 本身就应配置为速度模式,工艺对象的指令包括点动、连续运行、相对定位、绝对定位,这些指令都是可以用的。
Q7:STW1.14 不管使用扭矩限幅还是 750 都应该置 1 吗?
A7:不是,STW1.14 只有在 102 和 105 报文时才有具体定义,是用来切换速度模式和扭矩模式的,其他报文的这个位都是预留位,当切换到扭矩模式后,原来 102 和105 报文中的速度设定值就失效了,扭矩设定值应从 750 报文给定。
Q8:工艺里面的 EPOS 功能出现功能块报警无法恢复,只能断电后才能清除功能块的报错是什么原因?
A8:111 报文所使用的指令,无论是 FB284 还是 BasicPosControl 指令,出现故障后都需要遵循严格的复位流程,先关闭使能,然后复位故障,最后再上使能,否则指令块一直出现 8402 的故障代码(驱动器禁止启动)。
Q9:V90 调试时,取消评估惯量比以后,怎么算出惯量比?
A9:这种情况下系统无法自动计算出惯量比,需要人为根据 V90 说明书附录部分给出的各种机械模型的公式进行计算,附录中也给出了一个选型计算的案例,可以作为参考。
Q10:工艺对象的跟随误差在哪里设置?
A10:如果要使能工艺轴的跟随误差监控功能,那么就需要在组态的跟随误差页面去使能,并配置跟随误差监控的阈值。
Q11:S7-1200 和 V90PN 通信可以走扭矩模式吗?
A11:可以,请参考如下文档
1200+V90PN 使用 102 和 750 报文不组态工艺对象扭矩控制:
http://www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/V90_Document/06_TorqueControl/02_12001500TorqueControlNoTO/TorqueControlNoTO.htm
Q12:S7-1500 控制的全系列 V90 伺服驱动器都具备扭矩固定停止点功能吗?
A12:是的
Q13:EPOS 和 TO 是不是分别可以实现固定停止点模式?
A13:是的,EPOS 是利用程序段模式里的固定停止点功能,而TO是 S7-1500 或 S7-1500T 搭配 102/105 报文组态工艺轴后利用 MC_TORQUELIMITING 指令的模式1实现的。
Q14:工艺对象(TO)模式下,不使用 750 报文怎么读扭矩?
A14:通过非周期通信方式,利用 FB286 或 FB287 指令读取 r31 参数
Q15:调试 V90 的时候需要先优化吗,什么时候需要优化?
A15:当伺服工作时性能达不到要求时,就需要优化操作。伺服驱动器采用的是 PID 算法进行控制,PID 参数需要根据实际负载情况进行匹配,才能提高伺服带负载后的工作性能。
Q16:S7-1500+V90 可以速度模式运行中伺服不停直接切换定位模式吗?
A16:可以直接切换,直接激活想要使用的定位模式的指令就行,不用停止
Q17:速度模式下使用固定停止点功能怎么控制位置?
A17:使用指令
MC_MOVEABSOLUTE 和 MC_MOVERELATIVE 实现控制位置的功能。