sinamics s120调试手册

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1、SIEMENS SINAMICS S120 调试手册调试手册 Sinamics S120 系列丛书 Sinamics S120 调试指南 Sinamics S120 调试指南 - 1 - 西门子(中国)有限公司 2006,11 版 自动化与驱动集团 运动控制部 目 录 第一章 电机优化. 3 1S120驱动感应电机的优化.3 11 正确配置电机.3 12 优化过程：.3 2S120 驱动第三方伺服电机时的优化 4 a. 电机数据计算 P340 5 b. 电机数据静态辨识 P1910. 5 c. 速度环动态特性的优化. 5 d. 电机数据动态辨识 P1959 + P1960 5 第二章 S120

2、 的基本定位 6 前言6 一、激活基本定位功能6 二、基本定位_点动（JOG）：8 三、基本定位_回零（Homing / Reference）：.9 四、基本定位_限位（Limit）：.12 五、基本定位_程序步（Traversing Blocks）13 六、手动数据输入（MDI）14 第三章 通讯 17 一、使用 PG/PC 的串口与 S120通讯 17 11 设置步骤：.17 12 S120地址的设定：18 二、S120与 TP170直接通讯18 21 硬件准备与网络连接.18 22 网络地址的设定：.19 23 ProTool 项目配置 19 24 建立标签.20 三、S120、TP17

3、0B与 S7 200.22 31 硬件准备及网络连接：.22 32 网络地址的设定.22 33 建立变量.24 四、通过 DP总线实现 S7-300 与 SINAMICS S120 通讯.26 41 DP 总线通讯功能简述. 26 42 DP 通讯步骤 . 26 Sinamics S120 系列丛书 Sinamics S120 调试指南 Sinamics S120 调试指南 - 2 - 西门子(中国)有限公司 2006,11 版 自动化与驱动集团 运动控制部 4.2.1 DP 地址设定 26 4.2.2 DP 报文设置 27 五、通过 Slave to Slave 方式实现各从站之间通讯.38

4、 51 在 Step 7 中项目组态.39 52 从站参数配置.39 53 激活 Slave to Slave 功能41 54 在 Step 7 中使用 SFC14,15 读写 7# 站数据.41 Sinamics S120 系列丛书 Sinamics S120 调试指南 Sinamics S120 调试指南 - 3 - 西门子(中国)有限公司 2006,11 版 自动化与驱动集团 运动控制部 第一章第一章 电机优化电机优化 从 V2.4 版本起，Sinamics S120开放了对电机的优化功能，可优化的电机包括普通感应电机和同步伺服电 机，无论是对 Siemens 电机还是对第三方电机都可达

5、到最优的控制特性。 1S120 驱动感应电机的优化驱动感应电机的优化 当 S120 驱动普通感应电机（SIEMENS 电机或第三方电机）使用矢量方式（VECTOR）或无编码器矢量 方式（SLVC）时。优化步骤如下： 11 正确配置电机正确配置电机 a) 完成项目配置 b) 依照电机铭牌输入电机额定数据 c) 如果知道相关机械数据输入电机转动惯量 P341, 系统转动惯量与电机转动惯量比值 P342, 电机重量 P344 d) 电机等效图数据不必输入 e) 设定变频器工作模式 P1300, 负载类型 P205, 工艺应用 P500 感应电机的等效回路图： 项目配置结束后进行电机优化 电机优化条件

6、：电机冷态，抱闸没有闭合、有效措施确保机械系统无危险电机优化条件：电机冷态，抱闸没有闭合、有效措施确保机械系统无危险 12 优化过程：优化过程： a. 电机数据计算电机数据计算 P340 P340是基于电机铭牌数据的计算（定/转子阻抗感抗等）该过程不必使能变频器。计算完成后 P340 自动恢复为 0。 b. 电机数据静态辨识电机数据静态辨识 P1910 P1910 用于电机数据静态辨识，该过程将计算： 定子冷态阻抗 P350 转子冷态阻抗 P354 定子漏感 P356 转子漏感 P358 主电感 P360 Sinamics S120 系列丛书 Sinamics S120 调试指南 Sinami

7、cs S120 调试指南 - 4 - 西门子(中国)有限公司 2006,11 版 自动化与驱动集团 运动控制部 对于需要弱磁工作的电机、有编码器的矢量控制 VC 方式下可选择电机磁化曲线的计算 P1910=3（计 算磁化曲线的磁通和励磁电流 P362P369），在弱磁区更精确地计算电机励磁电流以提高转矩精度 执行 P1910 需要使能变频器。辨识过程中 变频器有输出电压，输出电流 电机可能转动最大 90 轴端无转矩 电机数据静态辨识步骤： 1. 设定 P1910 2. 使能 ON/OFF1 并保持该位为“1” 电机辨识过程中电机可能会微微转动，辨识结束后 P1910 自动恢复为 0 c. 电机

8、数据动态辨识电机数据动态辨识 P1960 P1960 用于电机数据动态辨识，该过程需要使能变频器。辨识过程将完成 编码器测试（如果是 VC方式） 计算磁化曲线的磁通和励磁电流（P362 P369） 速度环参数优化（P1460/P1470、P1462/P1472） 加速度预控（P1496） 计算系统转动惯量与电机转动惯量比例（P342） 动态辨识步骤： 1. 电机空载，设定 P1960=1 / 2（VC / SLVC） 2. 使能 ON/OFF1 并保持该位为“1” 3. 变频器自动执行动态优化过程，电机旋转，优化结束后 P1960自动恢复为 0 4. 电机带载优化，带载后系统转动惯量等发生变化

9、，设定 P1960=3 / 4 5. 使能 ON/OFF1 并保持该位为“1” 6. 变频器自动执行动态优化过程，电机旋转，优化结束后 P1960自动恢复为 0，完成全部自动优化过程 优化完成后必须执行优化完成后必须执行 copy RAM to ROM 系统数据自动辨识后，请依照实际工艺要求使用系统数据自动辨识后，请依照实际工艺要求使用 STARTER 中的中的 Trace 功能对速度环参数微调（调试方法参 照 功能对速度环参数微调（调试方法参 照SINAMICS S120 快速入门）快速入门） 注：注： P1967（速度环动态响应因子）当要求系统动态响应快时该值需 100% P1960 优化

10、结束后加速度预控 P1496设为 100%，若速度给定变化比较大或齿轮传动时建议取消加速 度预控。 2S120 驱动第三方伺服电机时的优化驱动第三方伺服电机时的优化 1. 完成项目配置并依照电机铭牌正确输入电机额定数据及编码器类型 项目配置结束后进行电机优化 2. 执行电机数据计算 P340 3. 电机数据静态辨识 P1910 4. 依照实际工艺要求使用 STARTER 中的 Trace 功能调整速度环参数（调试方法参照SINAMICS S120 快速入门） 5. 电机数据及控制数据动态优化 P1960 Sinamics S120 系列丛书 Sinamics S120 调试指南 Sinamic

11、s S120 调试指南 - 5 - 西门子(中国)有限公司 2006,11 版 自动化与驱动集团 运动控制部 电机优化条件：电机冷态，抱闸没有闭合、有效措施确保机械系统无危险电机优化条件：电机冷态，抱闸没有闭合、有效措施确保机械系统无危险 优化过程： a. 电机数据计算电机数据计算 P340 P340是基于电机铭牌数据的计算（定/转子阻抗感抗等）该过程不必使能变频器。计算结束后 P340 自动恢复为 0。 b. 电机数据静态辨识电机数据静态辨识 P1910 P1910 用于电机数据静态辨识，该过程需要使能变频器。辨识过程中 1. 变频器有输出电压，输出电流， 2. 电机可能转动最大 210 P

12、1910=1 将计算：定子冷态阻抗 P350、转子冷态阻抗 P354、定子漏感 P356、转子漏感 P358、主电感 P360。 电机数据静态辨识步骤： i. 设 P1910=1 ii. 使能 ON/OFF1 辨识结束后 P1910自动恢复为 0 c. 速度环动态特性的优化速度环动态特性的优化 依照实际工艺要求使用 STARTER 中的 Trace 功能优化速度 P1460/P1470、P1662/P1472（调试方法参照 SINAMICS S120 快速入门） d. 电机数据动态辨识电机数据动态辨识 P1959 + P1960 P1959 和 P1960 配合使用，用于电机数据动态辨识，该过

13、程需要使能变频器。辨识过程将完成 计算磁化曲线 计算系统转动惯量与电机转动惯量比例（P342）等 动态辨识步骤： 1. 电机空载以精确计算电机动态数据（如电机的转动惯量等） 2. 电机带载优化，带载后系统总的转动惯量等发生变化需执行 p1959=4, P1960=1 以完成动态优化 3. 如果项目配置时选择了扩展的给定通道（Extended Setpoint）斜坡函数发生器有效，建议在做空载优 化时通过设置 P1958=0 取消，同时不要使用旋转方向禁止功能 P1959.14=1、P1959.15=1 4. 若电机带载后需要测试系统转动惯量，则需根据负载及机械设备的实际情况设定斜坡上升下降时间

14、 P19580，然后执行 P1960=1、P1958=4，优化过程中电流及速度限幅有效。 5. 选择优化项目 ? 设 P1960+P1959 ? 使能 ON/OFF1 电机辨识过程中电机会加速至最大转速，优化过程中只有最大电流 P640 和最大转速 P1082有效，辨识结束后 P1960 自动恢复为 0 注：注：若机械系统没有条件执行电机空载优化，可直接进行带载优化，此时必须考虑机械条件限制如：机械负载 惯性、机械强度、运动速度、位移的限制等。前三种情况可适当调整 P1958、P640、P1082，通过使用斜坡上 升/下降时间、速度限制、电流限制来减少机械承受的压力做辅助保护，如机械位置有限制

15、则最好不做动态优 化或可通过 P1959.14和 P1959.15做限位。 优化完成后必须执行优化完成后必须执行 copy RAM to ROM S120 驱动第三方伺服电机必要的电机数据驱动第三方伺服电机必要的电机数据 P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400 其它电机正常运行所需参数如：P341、P350、P353、P356等可由计算得到 Sinamics S120 系列丛书 Sinamics S120 调试指南 Sinamics S120 调试指南 - 6 - 西门子(中国)有限公司 2006,11 版 自动化与驱动集团 运动控制部 第二章第二章 S120 的

16、基本定位的基本定位 前言前言 S120 有两种基本形式：DC/AC （用于多轴系统） AC/AC （用于单轴系统）目前这两种形式的V2.4 及以上 版本都已具备基本定位功能。当前V2.4 版本的 S120具有如下定位功能： 点动 (Jog)： 用于手动方式移动轴，通过按钮使轴运行至目标点 回零 (Homing/Reference)：用于定义轴的参考点或运行中回零 限位 (Limits)：用于限制轴的速度、位置。包括软限位、硬限位 程序步 (Traversing Blocks)： 共64个程序步，可自动连续执行一个完整的程序也可单步执行 设定值输入 (Direct Setpoint Input / MDI)：目标位置及运行速度可由PLC或上位机控制，完成一个复杂的运动 使用使用 S120 基本定位功能的前提条件：基本定位功能的前提条件： 调试软件：Starter V4.0 或更高版本 / SC