| 詳細(xì)參數(shù) | |||
|---|---|---|---|
| 品牌 | 西門子 | 型號(hào) | 西門子 |
| 結(jié)構(gòu)形式 | 模塊式 | 安裝方式 | 現(xiàn)場(chǎng)安裝 |
| LD指令處理器 | 軟PLC | 加工定制 | 否 |
西門子模塊中國(guó)代理商成立于2010年，有自己的盤柜生產(chǎn)基地。主要從事自動(dòng)化控制工程方案設(shè)計(jì)、軟件編程、電控柜組裝、開關(guān)柜設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)電氣安裝、工業(yè)系統(tǒng)調(diào)試、流水線編程調(diào)試、軟件解決方案、組態(tài)界面設(shè)計(jì)、可視化設(shè)計(jì)等，同時(shí)作為電控柜/開關(guān)柜廠家，為工業(yè)自動(dòng)化及貿(mào)易公司提供， 業(yè)務(wù)涉及： 自動(dòng)化領(lǐng)域 機(jī)械自動(dòng)化 自動(dòng)化生產(chǎn)線 自動(dòng)化產(chǎn)品貿(mào)易等，公司還開展電控柜成套業(yè)務(wù)，電控柜、開關(guān)柜等產(chǎn)品品質(zhì)達(dá)到歐美質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。并開拓了食品飲料、環(huán)保、水泥、冶金、船舶、機(jī)場(chǎng)、汽車等領(lǐng)域客戶在制造工業(yè)中存在大量的開關(guān)量為主的開環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號(hào)按照時(shí)序動(dòng)作;另外還有與順序、時(shí)序無(wú)關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制;以及大量的開關(guān)量、脈沖量、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器、模擬量的越限報(bào)警等狀態(tài)量為主的—離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。由于這些控制和監(jiān)視的要求，使PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。PLC廠家在原來CPU模板上提逐漸增加了各種通訊接口，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展，使PLC的應(yīng)用范圍越來越廣泛。 PLC具有穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，這是它能持久的占有市場(chǎng)的根本原因。 [5] PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu)，有母板，數(shù)字I/O模板，模擬I/O模板，還有特殊的定位模板，條形碼識(shí)別模板等模塊，用戶可以根據(jù)需要采用在母板上擴(kuò)展或者利用總線技術(shù)配備遠(yuǎn)程I/O從站的方法來得到想要的I/O數(shù)量。 [5] PLC在實(shí)現(xiàn)各種數(shù)量的I/O控制的同時(shí)，還具備輸出模擬電壓和數(shù)字脈沖的能力，使得它可以控制各種能接收這些信號(hào)的伺服電機(jī)西門子模塊中國(guó)代理商，步進(jìn)電機(jī)，變頻電機(jī)等，加上觸摸屏的人機(jī)界面支持，施耐德的PLC可以滿足您在過程控制中任何層次上的需求。西門子模塊中國(guó)代理商 選型規(guī)則編輯在可編程邏輯控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是可編程邏輯控制器工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。可編程邏輯控制器及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用可編程邏輯控制器應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定可編程邏輯控制器的功能、外部設(shè)備特性等，后選擇有較高性能價(jià)格比的可編程邏輯控制器和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)
西門子PLC模塊代理商選型
根據(jù)三相電特性對(duì)電源模塊內(nèi)部的主要元件IGBT晶體管和續(xù)流二極管的導(dǎo)通時(shí)序進(jìn)行分析,論述了三相電整流成直流電及電壓提升到直流母線額定電壓的過程,并根據(jù)IGBT晶體管的導(dǎo)通特性,總結(jié)了兩種關(guān)于電源模塊及功率模塊的診斷方法。
我們以西門子810/820數(shù)控系統(tǒng)為例，講解一下西門子電源模塊維修故障診斷的一般檢查方法如下，其他系統(tǒng)的故障診斷方法與此類似。
一、電源模塊的故障診斷
SIEMENS810與820系統(tǒng)電源模塊的區(qū)別僅在于輸入電壓不同，模塊的輸出電壓及外部接口一致。810系統(tǒng)電源模塊采用的是直流24V輸入，顯示器電源為直流15V;820采用交流220V輸入，顯示器為交流220V。電源模塊的輸出直流電壓有+5V，-5V，+12V，-12V，+15V等，具有過電流、短路等保護(hù)功能。測(cè)量、控制端有+5V電壓測(cè)量孔、電源正常(POWERSUPPLY OK)信號(hào)輸出端子、系統(tǒng)啟動(dòng)(NC-ON)信號(hào)輸入端子及復(fù)位按鈕(RESET)等。
二、電源模塊的工作過程如下：
1.外部直流24V或交流220V電壓加入;
2.通過短時(shí)接通系統(tǒng)啟動(dòng)(NC-ON)信號(hào)，接通系統(tǒng)電源;
3.若控制電路正常，直流輸出線路中無(wú)過電流，“電源正常"輸出觸點(diǎn)信號(hào)閉合;否則輸出信號(hào)斷開。
電源模塊的故障通?？梢酝ㄟ^對(duì)+5V測(cè)量孔的電壓測(cè)量進(jìn)行判斷，若接通NC-ON信號(hào)后，+5V測(cè)量孔有+5V電壓輸出，則表明電源模塊工作正常。
若無(wú)+5V電壓輸出，則表明電源模塊可能損壞。維修時(shí)可取下電源模塊，檢查各電子元器件的外觀與電源輸入熔絲是否熔斷;在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)原理圖逐一檢查各元器件。
當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)開機(jī)時(shí)有+5V電壓輸出，但幾秒鐘后+5V電壓又?jǐn)嚅_的故障時(shí)。一般情況下，電源模塊本身無(wú)損壞，故障是由于系統(tǒng)內(nèi)部電源過載引起的。維修時(shí)可以將電源模塊拔出，使其與負(fù)載斷開，再通過接通NC-ON正常上電，若這種情況下+5V電壓輸出正常且電源正常信號(hào)輸出觸點(diǎn)閉合，則證明電源模塊本身工作正常，故障原因?qū)儆谙到y(tǒng)內(nèi)部電源過載。這時(shí)可以逐一取下系統(tǒng)各組成模塊，進(jìn)一步檢查判斷故障范圍。若電源模塊取下后，無(wú)+5V輸出或仍然只有幾秒的+5V電壓輸出，可能是電源模塊本身存在過載或內(nèi)部元器件損壞，可根據(jù)原理圖進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。 以上是我們慧博工程師根據(jù)多年的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)得出的心得，希望對(duì)大家的實(shí)踐操作有所幫助。
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在UI 型饋電模塊中，因?yàn)椴捎霉β识O管 進(jìn)行整流，所以當(dāng)電機(jī)制動(dòng)或減速時(shí)，直流母線上產(chǎn)生的制 動(dòng)能量不能回饋到電網(wǎng)，這種制動(dòng)能量可以存儲(chǔ)在直流母線 上的大電容里。
1.2 可控饋電模塊 可控饋電模塊蕞大的特點(diǎn)是直流母線電壓可調(diào)節(jié)，直 流母線上的制動(dòng)能量可以反饋到供電電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)再生。它的整 流部分采用IGBT 功率晶體管實(shí)現(xiàn)整流。
1.3 電源模塊常見故障分析
1.3.1 5V，5V 故障燈亮 公司中捷FK125 數(shù)控機(jī)床，采用西門子611 驅(qū)動(dòng)，電 源模塊上的15V，5V 紅色指示燈亮，說明這兩種電源電壓出 現(xiàn)故障，故障原因有兩個(gè)方面：電源模塊本身電子電源轉(zhuǎn)換 電路有問題；所聯(lián)接的外部負(fù)載出現(xiàn)問題。首先關(guān)斷電源， DC-Link 電壓降到安全范圍，斷開X151（軸模塊上），斷開 端子X121、X141、X161、X171，上電，這時(shí)候故障消失，說 明電源模塊本身沒有問題，可能在端子接口中有短路情況存 在。
然后將端子依次加上去，發(fā)現(xiàn)是X151 扁平電纜的問題。 當(dāng)加到W 軸模塊時(shí)出現(xiàn)兩紅色指示燈亮起，說明驅(qū)動(dòng)模塊有 問題，將模塊的控制板取出來，*新，這時(shí)故障排除。
1.3.2 外部供電電源故障燈亮 公司043-017 號(hào)昆明道斯數(shù)控加工中心，出現(xiàn)電源模 個(gè)指示燈中左邊蕞下面紅色指示燈亮，說明外部電源有故障。首先要確定故障出現(xiàn)在上電時(shí)（Power up）還是在 使能時(shí)（Enable）。
如果在上電時(shí)，檢查端子U1、V1、W1 X181是否缺相，并檢查一下供電電壓是否正常。如機(jī)床是在 使能時(shí)出現(xiàn)紅色指示燈亮，則有可能是功率模塊的故障，或 者電源模塊本身故障。斷開電源，等到DC-Link 電壓降到安 全范圍，從電源模塊處斷開直流母排的連接端，這樣就將所 有的驅(qū)動(dòng)模塊從直流母線上脫開。然后上電檢查電源模塊。
故障依舊，說明驅(qū)動(dòng)模塊沒有問題，故障應(yīng)該出現(xiàn)在電源模 塊，更換電源模塊后故障排除。 驅(qū)動(dòng)模塊611D 數(shù)字控制模塊用于控制1FT6/1FK7/1FN1/1FE1 1PH電機(jī)的運(yùn)行，611D 結(jié)構(gòu)有單軸模塊和雙軸模塊兩種。
驅(qū)動(dòng)模塊分為功率單元和數(shù)字閉環(huán)控制單元，通過設(shè)備總線與 驅(qū)動(dòng)總線連接到系統(tǒng)。由于611D 數(shù)字控制單元結(jié) SINUMERIK840C 或SINUMERIK840D 才能發(fā)揮其作用，所以 611D 的控制參數(shù)要通過840C 或840D 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定。
2.1 驅(qū)動(dòng)模塊連接 驅(qū)動(dòng)模塊上的脈沖使能觸點(diǎn)T663/9 是一個(gè)輸入信號(hào)， 當(dāng)T663/9 觸點(diǎn)閉合時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊各進(jìn)給軸控制回路開始工 作，控制信號(hào)對(duì)該模塊上的所有軸都有效。“脈沖使能"信 號(hào)由PLC 控制，有條件地使能各個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊，如果直接短 接，則系統(tǒng)一旦上電，驅(qū)動(dòng)模塊的控制立即進(jìn)入工作狀態(tài)。
2.2 功率單元的檢測(cè)方法 如果功率模塊發(fā)生故障，那么集成在內(nèi)部的半導(dǎo)體器 件（IGBT）就會(huì)有反應(yīng)，可以通過電阻測(cè)試很容易地檢測(cè)出 來。從圖04 可以看出驅(qū)動(dòng)模塊**率單元的工作原理，功率 單元實(shí)現(xiàn)電源逆變主要靠6 個(gè)IGBT 晶體管的導(dǎo)通/關(guān)斷動(dòng)作 以及續(xù)流二極管的導(dǎo)通.關(guān)閉驅(qū)動(dòng)的電源，等直流母線放電結(jié) 束，斷開電機(jī)的連接端子（U2、V2、W2）。直流母線M600、 P600 上把模塊與其他相鄰的模塊斷開。用萬(wàn)用表的正*測(cè)試 M600 端，負(fù)*測(cè)試P600 端，如圖05 所示。萬(wàn)用表顯示的兩 個(gè)二極管的壓降值大約在0.7V ，如果顯示的壓降值在0V 者大于2.2V，則說明模塊有故障。
2.3 進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊常見故障分析
2.3.1 功率模塊故障 公司FK110 數(shù)控機(jī)床，在加工的過程中出現(xiàn)“25201" 伺服故障報(bào)警。產(chǎn)生故障的原因有多方面的，如伺服電機(jī)、電纜出現(xiàn)問題；機(jī)械傳動(dòng)部分阻力過大；功率模塊內(nèi)部 故障等等。首先重啟機(jī)床，上電完成后沒有出現(xiàn)報(bào)警，說明 模塊通過了自檢，如有報(bào)警基本上可以肯定是驅(qū)動(dòng)模塊損 壞。第二步，加上驅(qū)動(dòng)模塊的使能后，如果馬上產(chǎn)生報(bào)警， 原因主要是伺服電機(jī)、動(dòng)力電纜短路或接地，說明功率模塊 本身有問題。第三步，選擇JOG 模式，進(jìn)給倍率選擇在低速 區(qū)，正、負(fù)方向移動(dòng)一下就出現(xiàn)25201 號(hào)報(bào)警，通過軸驅(qū)動(dòng) 參數(shù)1708 號(hào)查看負(fù)荷率，負(fù)荷率在移動(dòng)瞬間只有40%多，說 明機(jī)械傳動(dòng)部分正常。
2.3.2 散熱器溫度報(bào)警 公司奧地利EMCO 數(shù)控車床出現(xiàn)300515 號(hào)報(bào)警，功率 單元蕞大溫度*出，這是功率模塊蕞常見報(bào)警之一。原因有 兩方面，機(jī)械傳動(dòng)阻力過大，造成電流值過大，功率單元的 散熱器溫度過高；還有就是功率模塊散熱風(fēng)扇壞。其監(jiān)控機(jī) 制如圖06 所示。在實(shí)際的維修工作中，特別夏季出現(xiàn)頻繁， 絕大多數(shù)是因?yàn)樯犸L(fēng)扇不工作造成的報(bào)警，通過更換風(fēng)扇 故障排除。 結(jié)束語(yǔ) 在對(duì)模塊故障診斷前，必須熟知各模塊接口的定義， 掌握模塊好壞的檢測(cè)方法。特別是對(duì)于驅(qū)動(dòng)模塊，同一個(gè)報(bào) 警代碼可能產(chǎn)生故障的原因有很多種，如出現(xiàn)25201 伺服故 障報(bào)警時(shí)，有可能是功率模塊本身有故障，也有可能是電纜 線，伺服電機(jī)損壞，也有可能是機(jī)械傳動(dòng)部分出問題，也有 可能是測(cè)量系統(tǒng)有故障造成的，等等。要根據(jù)其它的報(bào)警提 示，結(jié)合模塊監(jiān)控參數(shù)，觀察模塊的指示燈狀態(tài)，聽傳動(dòng)部 位聲音等手段來綜合診斷故障點(diǎn)。
本文通過分析介紹兩種模塊的工作原理和功能，驅(qū)動(dòng)模塊的 檢測(cè)方法，結(jié)合實(shí)際工作中電源和驅(qū)動(dòng)模塊出現(xiàn)的故障現(xiàn) 象，針對(duì)不同的故障原因，提出相應(yīng)的故障診斷和維修方 [關(guān)鍵詞]數(shù)控機(jī)床電源模塊 驅(qū)動(dòng)模塊 故障，診斷 TM 前言西門子SIMODRIVE 611 系列驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種**驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)，能滿足數(shù)控機(jī)床對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和技術(shù)性能方 面等要求，包括蕞高要求的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，速度整定范圍以及平 滑運(yùn)行特性，通常用于西門子802D、840D、810D 以及海德漢 等數(shù)控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的驅(qū)動(dòng)功能。
611D 電源模塊主要功 能是提供直流母線電壓、電子電源、使能信號(hào)以及故障監(jiān)控 功能。驅(qū)動(dòng)模塊一般由功率模塊和控制模塊以及驅(qū)動(dòng)總線組 成，實(shí)現(xiàn)伺服對(duì)位置、速度和電流三個(gè)閉環(huán)控制。
電源模塊西門子SIMODRIVE 611D 系列電源模塊，通常也稱為饋 電模塊，主要為數(shù)控單元和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置提供控制和驅(qū)動(dòng)用 的電源，即產(chǎn)生直流母線電壓和電子電源，同時(shí)監(jiān)測(cè)電源和 模塊的狀態(tài)，通常直流母線電壓根據(jù)饋電模塊的類型，電源 模塊分為不可控電源模塊稱為UI 電源模塊，可控電源模塊稱 電源模塊。
可控饋電模塊直流母線電壓穩(wěn)定在600VDC，而不可控饋電模塊的直流母線電壓在490―644VDC 范圍內(nèi)波動(dòng)，電子電源主要有+15VDC，-15VDC，24VDC 5VDC，由DEVICEBUS 設(shè)備總路線輸出，供數(shù)控單元和驅(qū)動(dòng)模 塊內(nèi)部工作使用。
1.1 不可控饋電模塊 不可控電源模塊采用不可控的功率二極管來實(shí)現(xiàn)整流 功能，把外部三相380V 交流供電電源整流為直流電源，通常 直流電壓的經(jīng)驗(yàn)為UDC=1.35UAC。UI 不可控饋電模塊的直流 母線電壓不可調(diào)節(jié)，適用于低壓應(yīng)用場(chǎng)合，通常有5KW，10KW 以及28KW 等級(jí)。
在UI 型饋電模塊中，因?yàn)椴捎霉β识O管 進(jìn)行整流，所以當(dāng)電機(jī)制動(dòng)或減速時(shí)，直流母線上產(chǎn)生的制 動(dòng)能量不能回饋到電網(wǎng)，這種制動(dòng)能量可以存儲(chǔ)在直流母線 上的大電容里。
