西門子公司為適應小型運動控制需求，推出了一款小型高性能伺服SINAMICS V90。SINAMICS V90 伺服驅動和 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機組成了性能優化，易于使用的伺服驅動系統，八種驅動類型，七種不同的電機軸高規格，功率范圍從0.05kW到7.0kW以及單相和三相的供電系統使其可以廣泛用于各行各業。比如：定位，傳送，收卷等設備中，同時該伺服系統可以與S7-1500T/S7-1500/S7-1200 進行完美配合實現豐富的運動控制功能。那么，今天小編同大神一起，帶你玩轉西門子V90伺服驅動器。

 

分為脈沖序列版本（PTI）和PROFINET版本（PN）兩種，如下圖所示： 

 

支持以下幾種運動模式：

1） 外部脈沖位置控制模式（PTI）

2） 內部設定值位置控制模式（IPOS）

3） 速度模式（S）

4） 轉矩模式（T）

PTI是伺服應用中最基本使用也是最頻繁的模式，今天我們一起來學習如何使用該模式。通過PLC發送高速脈沖來驅動伺服進行定位，對于伺服的調試較為簡單，繁瑣的是在PLC中編寫高速脈沖輸出程序。

首先，應該對外部硬件連接，如下圖所示。 

西門子plc和伺服驅動器的接線示意圖

 

接下來開始對參數進行調試，可以通過驅動器面板和V-ASSISTANT軟件兩種方式調試參數，但軟件與驅動器連接后面板則無法使用。此處簡單介紹面板設置參數的方法，面板如下圖所示。

 

在設置參數前最好先進行恢復出廠設置，恢復完成后斷電重啟，方法如下圖所示。

 

所有參數調試完成后都需要進行斷電保持設置，將修改的參數存儲到ROM保持區，否則斷電后恢復缺省值，方法如下圖所示。

設置參數步驟如下圖所示：

 

在進入參數設置前需要選擇正確的參數組號如P0A，0B，0C，0D等，也可選擇P  ALL組，進入后通過<移位鍵來修改參數編號，如下圖所示。

 

注意：初次上電驅動器未與PLC相連時，常出現F7491 、F7492和A52902號錯誤。原因為 順時針行程限制信號(CWL)和逆時針行程限制信號(CCWL)以及急停（EMGS） 這三個信號為OFF。默認必須為ON才可運行，如果實際使用時無需用到這三個功能，可通過把P29300的第1、2、6位設為1來強制為ON，如下圖所示。

注意：通過面板設置時要轉換成十六進制數，通過軟件設置則轉換成十進制。

 

如未識別到伺服電機，則會發生故障 F52984。請手動輸入電機ID（p29000）進行校準，電機 ID 可參見電機銘牌。

默認運行方向為 CW（順時針）。如有必要，可通過設置參數 p29001 更改運行方向。p29001=0：CW，p29001=1：CCW

下面我們來看一下外部脈沖位置模式的調試步驟：

1、斷開主電源；

2、將伺服驅動斷電，并使用信號電纜將其連接至控制器（例如，SIMATIC S7-200 SMART）。為確保正常運行，數字量信號 CWL、CCWL 和EMGS 必須保持在高電平（1）；

3、打開 DC 24 V 電源；

4、檢查伺服電機類型；

· 如果伺服電機帶有增量編碼器，請輸入電機ID（p29000）-46

· 如果伺服電機帶有絕對編碼器，伺服驅動可以自動識別伺服電機。

5、設置P29003=0脈沖位置控制模式（必須在使能關閉狀態修改，默認p29003=0）；

6、保存參數并重啟伺服驅動以應用外部脈沖位置控制模式的設定；

7、設置參數 p29010 選擇設定值脈沖信號形式。 · p29010=0：脈沖+方向，正邏輯；

8、設置參數 p29014 選擇脈沖輸入通道。p29014=1：24 V 單端脈沖輸入；

24 V 單端脈沖輸入為出廠設置。

9、設置電子齒輪比。通過參數 p29012 和 p29013 來設置電子齒輪比。

p29012：電子齒輪比分子。共有四個分子（p29012[0] 至p29012[3]）。

 p29013：電子齒輪比分母。 也可通過p29011： 每轉設定值脈沖數。

10、設置扭矩限值和轉速限值。內部設定值： p29043；

11、通過設置下列參數來配置必要的數字量輸入DI信號：

出廠設置如下：（外部脈沖位置模式DI信號使用較少）

· p29301[0]: 1 (SON)                  · p29302[0]: 2 (RESET)

· p29303[0]: 3 (CWL)                  · p29304[0]: 4 (CCWL)

· p29305[0]: 5 (G-CHANGE)             · p29306[0]: 6 (P-TRG)

· p29307[0]: 7 (CLR)                   · p99308[0]: 10 (TLIM1)

12、 檢查編碼器類型。如使用絕對編碼器，必須通過 BOP 菜單功能“ABS”調整絕對編碼器；

13、設置編碼器脈沖輸出；

14、通過 BOP 保存參數；

15、打開主電源；

16、清除故障和報警；

17、將信號 SON 置為高電平，通過指令設備輸入外部脈沖，伺服電機開始運行。如果不使用外部使能，可將P29300的第0位設置為1使能強制為ON。

在上述步驟中，設置電子齒輪比較為繁瑣，下面介紹一下電子齒輪比的設置方法。

電子齒輪比=反饋回來的脈沖數/發送過去的脈沖數

為什么要設置電子齒輪比，設置了齒輪比有什么作用？

一、是調整電機旋轉1圈所需要的指令脈沖數，以保證電機轉速能夠達到需求轉速。

例如上位機PLC最大發送脈沖頻率為100KHz，若不修改電子齒輪比， 則電機旋轉1圈需要10000個脈沖，那么電機最高轉速為600rpm，若將電子齒輪比設為2:1，或者將每轉脈沖數設定為5000，則此時電機可以達到1200rpm轉速。

二、 避免脈沖數產生小數，取整后影響定位精度

  根據第一種方法算出電子齒輪比，雖然速度滿足了，還應考慮脈沖當量是否能滿足精度要求，還要根據機械傳動比測算一下脈沖當量，若無法滿足可適當減小轉速以達到精度要求。如果系統對精度要求很高需要較小的脈沖當量，則應根據脈沖當量運算，運算方法如下圖所示。

 

總結：設定電子齒輪比肯定會降低伺服的分辨率影響精度，但合理的設置避免脈沖產生小數卻能提高精度。且在誤差允許范圍內適當調整電子齒輪比可以提高電機轉速，所以在設定電子齒輪比并不能一味的按照公式推算，應當權衡精度和速度的要求，使系統性能發揮到最佳。