江西西門子S7-200SMART模塊代理商
SIEMENS/西門子中國總代理 1984年:西門子為中國建設了條高壓直流輸電線 在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統隨著計算機控制的發展因為心Plessey公司的持有人在訪德期間參觀了西門子在慕尼黑的總部!!正如創新工業知其道用奇妙!期望我此刻給您的報價,期望您對我的相信。讓我們為以后的合作,為以后長遠的合作共同努力!
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PLC 控制伺服電機應用實例,寫出組成整個系統的 PLC 模塊及外圍器件,并附相關程序。
PLC 品牌不限。
以松下 FP1 系列 PLC 和 A4 系列伺服驅動為例,編制控制伺服電機定長正、反旋轉的 PLC 程序并設計外 圍接線圖,此方案不采用松下的位置控制模塊 FPG--PP11 等,而是用晶體管輸出式的 PLC,讓 其特定輸出點給出位置指令脈沖串,直接發送到伺服輸入端,此時松下 A4 伺服工作在位置模式。
在 PLC 程序中設定伺服電機旋轉速度,單位為(rpm),設伺服電機設定為 1000 個脈沖轉一圈。
PLC 輸出脈沖頻 率=(速度設定值/6)*100(HZ)。
假設該伺服系統的驅動直線定位精度為± 0.1mm,伺服電機每轉一圈滾 珠絲杠副移動 10mm,伺服電機轉一圈需要的脈沖數為 1000,故該系統的脈沖當量或者說驅動分辨率為 0.01mm(一個絲);PLC 輸出脈沖數=長度設定值*10。
以上的結論是在伺服電機參數設定完的基礎上得出的。
也就是說,在計算 PLC 發出脈沖頻率與脈沖前,先 根據機械條件,綜合考慮精度與速度要求設定好伺服電機的電子齒比!大致過程如下: 機械機構確定后,伺服電機轉動一圈的行走長度已經固定(如上面所說的 10mm),設計要求的定位精度 為 0.1mm(10 個絲)。
為了保證此精度,一般情況下是讓一個脈沖的行走長度低于 0.1mm,如設定一個脈沖 的行走長度為如上所述的 0.01mm, 于是電機轉一圈所需要脈沖數即為 1000 個脈沖。
此種設定當電機速度 要求為 1200 轉/分時, PLC 應該發出的脈沖頻率為 20K。
松下 FP1---40T 的 PLC 的 CPU 本體可以發脈沖 頻率為 50KHz,*可以滿足要求。
如果電機轉動一圈為 100mm,設定一個脈沖行走仍然是 0.01mm,電機轉一圈所需要脈沖數即為 10000 個脈沖,電機速度為 1200 轉時所需要脈沖頻率就是 200K。
PLC 的 CPU 輸出點工作頻率就不夠了。
需要 位置控制模塊等方式。
有了以上頻率與脈沖數的算法就只需應用 PLC 的相應脈沖指令發出脈沖即可實現控制了。
假設使用松下 A4 伺服,其工作在位置模式,伺服電機參數設置與接線方式如下: 一、按照伺服電機驅動器說明書上的“位置控制模式控制信號接線圖”接線: pin3(PULS1),pin4(PULS2)為脈沖信號端子,PULS1 連接直流電源正極(24V 電源需串連 2K 左右的電 阻),PULS2 連接控制器(如 PLC 的輸出端子)。
pin5(SIGN1),pin6(SIGN2)為控制方向信號端子,SIGN1 連接直流電源正極(24V 電源需串連 2K 左右 的電阻),SIGN2 連接控制器(如 PLC 的輸出端子)。
當此端子接收信號變化時,伺服電機的運轉方向改變。
實際運轉方向由伺服電機驅動器的 P41,P42 這兩個參數控制,pin7(com+)與外接 24V 直流電源的正極相 連。
pin29(SRV-0N), 伺服使能信號, 此端子與外接 24V 直流電源的負極相連, 則伺服電機進入使能狀態, 通俗地講就是伺服電機已經準備好,接收脈沖即可以運轉。
上面所述的六根線連接完畢(電源、編碼器、電機線當然不能忘),伺服電機即可根據控制器發出的脈沖 與方向信號運轉。
其他的信號端子,如伺服報警、偏差計數清零、定位完成等可根據您的要求接入控制器 構成更完善的控制系統。
二、設置伺服電機驅動器的參數。
1、Pr02----控制模式選擇,設定 Pr02 參數為 0 或是 3 或是 4。
3 與 4 的區別在于當 32(C-MODE)端子為 短路時,控制模式相應變為速度模式或是轉矩模式,而設為 0,則只為位置控制模式。
如果您只要求位置 控制的話,Pr02 設定為 0 或是 3 或是 4 是一樣的。
2、Pr10,Pr11,Pr12----增益與積分調整,在運行中根據伺服電機的運行情況相應調整,達到伺服電機運 行平穩。
當然其他的參數也需要調整(Pr13,Pr14,Pr15,Pr16,Pr20 也是很重要的參數),在您不太熟悉前 只調整這三個參數也可以滿足基本的要求. 。
3、 Pr40----指令脈沖輸入選擇, 默認為光耦輸入(設為 0)即可。
也就是選擇 3(PULS1), 4(PULS2), 5(SIGN1), 6(SIGN2)這四個端子輸入脈沖與方向信號。
4、Pr41,Pr42----簡單地說就是控制伺服電機運轉方向。
Pr41 設為 0 時,Pr42 設為 3,則 5(SIGN1), 6(SIGN2)導通時為正方向(CCW), 反之為反方向(CW)。
Pr41 設為 1 時, Pr42 設為 3,則 5(SIGN1), 6(SIGN2) 斷開時為正方向(CCW),反之為反方向(CW),正、反方向是相對的,看您如何定義了,正確的說法應該為 CCW,CW 。
5、Pr48、Pr4A、Pr4B----電子齒比設定。
此為重要參數,其作用就是控制電機的運轉速度與控制器發 送一個脈沖時電機的行走長度。
其公式為: 伺服電機每轉一圈所需的脈沖數=編碼器分辨率 × Pr4B/(Pr48 × 2^Pr4A) 伺服電機所配編碼器如果為:2500p/r 5 線制增量式編碼器,則編碼器分辨率為 10000p/r
如您連接伺服電機軸的絲桿間距為 20mm,您要做到控制器發送一個脈沖伺服電機行走長度為一個絲 (0.01mm)。
計算得知:伺服電機轉一圈需要 2000 個脈沖(每轉一圈所需脈沖確定了,脈沖頻率與伺服電機 的速度的關系也就確定了) 。
三個參數可以設定為: Pr4A=0, Pr48=10000, Pr4B=2000, 約分一下則為: Pr4A=0, Pr48=100, Pr4B=20。
從上面的敘述可知:設定 Pr48、Pr4A、Pr4B 這三個參數是根據我們控制器所能發送的脈沖頻率與 工藝所要求的精度。
在控制器的發送脈沖頻率確定后,工藝精度要求越高,則伺服電機能達到的 速度越低。
松下 FP1---40 T 型 PLC 的程序梯型圖如下:
S7—200 PLC 在數字伺服電機控制中的應用 首先了解 plc 如何控制伺服電機 1、電機的連線及控制 本應用實例選擇的是位置控制模式,脈沖輸入方式有集電極開路方式和差動驅動方式兩種,為了方便 的實現同時對兩部電機的控制,采用差動驅動方式。
與 PLC 的接線圖如圖所示。
PLC 與伺服放大器接線圖 圖中 L+為公共 PLC 端子,接 24VDC 正端,通過控制內部晶體管的開關使得輸出 Q 呈現不同的電平信號 或發出脈沖信號。
L+一 PG—P lM—L+為脈沖輸入回路,PLC 控制該回路中的發光二極管的亮滅,形成脈 沖編碼輸入。
L+一 NG—NP 一 1M— L+為電機旋轉方向控制回路,當該回路的發光二極管點亮時,電機正 轉,否則反轉。
由于伺服放大器內部電阻只有 100 歐,為 了防止電流過大燒壞內部的發光二極管,需要外接電阻 R,其阻值的計算如下: 根據公式(1),可以選擇 R=3.9KO 2、電子齒比 數字交流伺服系統具有位置控制的功能,可通過上位控制器發出位置指令脈沖。
而伺服系統的位置反饋脈 沖當量由編碼器的分辨率及電機每轉對應的機械位移量等決定。
當指令脈沖當量與位置反饋脈沖當量二者 不*時,就需要使用電子齒使二者匹配。
使用了電子齒功能,就可以任意決定一個輸入脈沖所相當 的電機位移量。
具有電子齒功能的伺服系統結構如圖 3 所示。
若機械傳動機構的螺距為 w,指令脈沖當 量為△L,編碼器每轉脈沖數為 P,又考慮到一般電機軸與傳動絲杠為直接相連,則位置反饋脈沖當量△ =W /4P。
具有電子齒功能的伺服系統結構圖 由于脈沖當量與反饋脈沖當量不一定相等,就需要使用電子齒比來建立兩者的關系。
具體計算公式為: AL=3M ×CMX / CDV 。
因此根據一個指令脈沖的位置當量和反饋脈沖的位置當量,就可以確定具體的電子齒比。
三菱該系列 伺服電機的電子齒比的設定范圍 對于輸入的脈沖,可以乘上其中任意倍率使機械運行。
下面是 plc 控制私服的具體應用 3、PI C 控制原理及控制模型 本例采用了西門子 s7.200 系列 CPU226 作為主控制器。
它是 s7.200 系列中的 PLC,本機自 帶 24 個數字輸人口、l6 個數字輸出口及兩個 RS-422/485 串行通訊口,多可擴展 7 個應用模塊 j。
實 際項目中, 通過擴展 EM231 模擬量輸入模塊來采集電壓信號, 輸入的模擬信號可在 0~10V± 5V、 0~20mA 等多種信號輸入方式中選擇。
終,PLC 根據輸入電壓信號的大小控制脈沖發送周期的長短,從而達到控 制伺服電機速度的目的。
3.1 高速數字脈沖輸出 西門子 s7.200 系列 AC/DC/DC(交流供電,直流 I/O)類型 PLC 上集成了兩個高速脈沖輸出口,兩 個高速脈沖輸出口分別 通過 Qo.0、Qo.1 兩個輸出端子輸出,輸出時可選擇 PWM(脈寬調制)和 PIO(脈沖串)方式。
PIO 方式每 次只能發出固定脈沖,脈沖開始發送后直到發送完畢才能開始新的脈沖串;PWM 方式相對靈活,在脈沖 發送期間可隨時改變脈沖周期及寬度,其中脈沖周期可以選擇微秒級或毫秒級。
3.2 PID 功能特性 該系列 PLC 可以通過 PID 回路指令來進行 PID 運算,在一個程序中多可以用 8 條 PID 指令,既 多可同時實現 8 個 PID 控制算法。
在實際程序設計中,可用 STEP 7-Micro/Win 32 中的 PID 向導程序來完成一個閉環控制過程 的 PID 算法,從而提高 程序設計效率。
3.3 控制模型 控制模型方框圖如下圖所示, 其中 Uset 為極間電壓給定值(此時產氣狀態), 為極間電壓采樣值, Uf Vout 為伺服電機 運轉速度。
通過對電弧電壓采樣值與弧間電壓給定值的比較并經過 PLC 的 PID 調節回路控制, 可以得出用 于控制伺服電機旋 轉的脈沖發送周期 T,從而使伺服電機的送棒速度不停的得到調整,這樣就達到了控制兩極間距的目的。
保證了兩極間距的 相對穩定,也就保證了極間電壓的穩定性。
PID 調節控制原理框圖 根據極間距對極間電壓的影響,可以設定 PLC 的 PID 調節回路調整策略如下: Uset—uf<0,T 減小; Uset—uf>0,T 增大。
通過上述控制方法,能夠比較精確的實現對 UF 的控制。
西門子伺服電機有哪幾種?有防爆電機嗎?
西門子伺服電機有哪幾種?有防爆電機嗎? 本期給大家簡單介紹一下西門子伺服電機的分類和應 用。
1. 西門子伺服電機有哪幾種呢?1FK7 系列: 1FK7 電 機是緊湊型永磁同步電機。
1FK7 電機具有多種選件、減速 裝置和編碼器及廣泛的產品范圍,能夠很好地用以替代任何 應用,因此能夠滿足*機械設備不斷提升的要求。
1FT7 系列: 1FT7 電機可滿足動態性能、轉速設定范圍、 軸和法蘭精度這些方面的苛刻要求。
此系列電機配備了為 *的編碼器技術,并針對*數字化驅動和控制系統上的 運行進行了優化。
伺服電機 1PH8 系列產品: SIMOTICS M-1PH8 系列電機是 新一代電機,可廣泛應用于各種運動控制設備和機械。
該系 列電機基于靈活的模塊式原理,分為異步電機和緊湊型同步 電機,既可采用強制風冷也可采用水冷。
該系列電機擁有強 大的擴展能力,例如,可以通過不同的軸承方案擴展應用的 范圍。
在 SINAMICS S120 驅動系統上,用戶可以自由選擇采用矢 量控制還是伺服控制,相應地,使用 1PH8 電機系列時,用 戶可以選擇采用異步電機還是同步電機。
現在,通過變頻器 和電機之間這種靈活的協調工作,可以更為輕松地應對極端 的工作周期、短暫的控制上升時間以及轉速、轉矩和定位方
面的高精度任務。
2. 有抗化學腐蝕性能較高的伺服電機嗎?SIMOTICS S 1FT7 和 1FK7 (第二代)伺服電機了抗化學腐蝕性能較 高的型號。
通過新選件 N16(根據 DIN EN ISO 4628-1 進行 測試),某些訂貨號的等級可達到此性能。
例如,這些型號電 機的典型應用為食品生產系統。
應用說明: 帶有選件 N16 的電機適合在對電機漆層的保護性能有著較 高要求的所有領域中使用。
這些要求可能包括抗酸(如磷酸)、 抗浸洗(如活性氯)、 抗消毒劑(如雙氧水和過乙酸)、 抗鹽水等。
漆層系統 PSPremium 已在 1.5–13 的 pH 范圍內, 使用各 種工業用清洗劑進行了測試。
3. SIMOTICS S-1FK7 可以用在環境中嗎?1FK7 第二代 產品,適用于危險區域 Zone 2/22 ,需訂購選項 M03 和 M39 (1) 在含有易爆氣體的區域內使用:選項 M03 在訂購選項 M03 并滿足特定使用條件時, 第二代 1FK7 電 機適合在含有易爆氣體的區域 (組別 II、類別 3G (Zone 2), 溫度組別 T1 至 T3) 中使用,并符合歐盟指令 94/9/EC 的 規定。
電機上的標識: EEx II 3 G Ex nA IIB T3 Gc -15°C ≤ Ta ≤ +40°C
(2) 在含有易爆粉塵的區域內使用:選項 M39 在訂購選項 M39 并滿足特定使用條件時, 第二代 1FK7 電 機適合在含有易爆粉塵的區域 (組別 II、 類別 3D (Zone 22), 表面溫度 160°C) 中使用,并符合歐盟指令 94/9/EC 的規定。
電機上的標識:EEx II 3 D Ex tc IIIB -15°C ≤ +40°C 帶有選項 M03 和 M39 的電機在與其它選件和電機型號進 行組合的能力方面有一定限制。
只允許使用以下編碼器: 另外,只能與以下選件結合使用:B02 (驗收測試證書) N05 (備選軸伸) P90、P98 (數量包裝) Q31 (金屬銘牌) Xxx (特殊顏色)Y84 (銘牌上標明客戶數據) T160°C Dc IP64
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