西门子6ES7217-1AG40-0XB0性能参数
一、 引言
M74系列立轴圆台平面磨床是以砂轮端面进行磨削，是一种高效率，精密稳定的加工磨床。该系列机床在提高床身和磨头刚性方面已做了较大改进。立柱采用三点调整，结构紧凑，工作台为圆形强力电磁吸盘，磁力平滑可调，精度稳定，功率大，可控硅充退磁，并配有冷却液净化装置等特点。该系列磨床主要用来磨削毛坯及一般精密的大型零件，表面粗糙度Ra可达0.8μm以上，平行度0.02/1000mm以内。特别适用于冶金、锯片、模具、汽车、拖拉机、工具、轴承等行业对大型零部件的磨削加工。
M74125立轴圆台平面磨床可以磨削工件的大直径为1250mm，整个机床总共有主轴电机、工作台旋转电机、工作台移动电机、砂轮升降电机及冷却泵、提水泵电机等九台电机，集中由PLC控制。
为取得工件较好的表面光洁度,需要适当提高砂轮的线速度，但线速度过高会影响机床的稳定性，进而对工件的平行度要求产生影响。所以如何选择砂轮佳线速度来保证磨削精度，就成为头等问题。我们都知道改变主轴转速就可以改变砂轮的线速度，显然用原来的星三角起动无法达到要求，本文就着重介绍海利普变频器在M74125立轴圆台平面磨床主轴调速控制中的应用。
二、 主轴控制系统的构成
M74125立轴圆台平面磨床的主轴电机采用内装式三相鼠笼电机，具体参数为：型号，MDIC280M-8；功率，Pn=45KW；转速，ne=740r/min；额定电流，In=91A。由于是轻载起动，所以选择海利普变频器HLPA004543B就可以满足要求。HLPA004543B适用电机功率为45KW，输出电流为91A，主轴调速控制电路如下图所示：
主轴调速控制电路图
三、 系统调试
主轴电机变频器基本功能参数设置如下：
CD012：30s（加速时间）；
CD013：30s（减速时间）；
CD032：0（减速停车）；
CD033：1（外部端子运行）；
CD034：0（面板频率设定）；
CD037：0（反转禁止）；
CD041：5（启动频率）；
CD043：5（自动转矩补偿）；
CD050：1（FOR端子为运转）；
CD056：3（DRV为零速输出）；
CD058：2（FA、FB为故障指示）；
CD059：5（KA、KB为设定频率到达）；
CD130：380V（电机额定电压）；
CD131：91A（电机额定电流）；
CD132：8（电机极数）；
CD133：740r/min（电机额定转速）。
输入这些参数后，上电开始试运行前先要设定变频器的主频。根据经验设定主轴转速为nm=590r/min，因电机的同步转速为n1=750r/min，额定转速为n=740r/min，计算转差率s= = =0.013，所以理论计算变频器的主频f===39.86(HZ)，即功能码CD000参数应设定为39.86HZ。按起动按钮起动主电机，让主轴电机空载运转几分钟，注意观察电机的运转方向、面板显示是否正确，转速是否平稳，温升是否正常及加减速是否平滑等。如果试运行正常，变频调速系统就可投入正式运行。如果运行中出现异常，输入PLC的FA、FB故障信号端子就会有输出，切断主电机控制回路，详细请参阅变频器用户手册予以解决。交予用户运行一年多，用户反应良好。实践证明，此调速系统不但可以实现无级变速，以根据需要实时调整砂轮佳磨削线速度，有效地控制磨削精度，还可以实现主轴电机的软起动和软停止，使整个调速系统的可靠性、可维修性及稳定性得到大幅度提高，其优势是先前星三角起动所无法比拟的。
四、 系统调试及运行注意事项
1、主轴电机频率尽量在开机或按PROG后显示F000时，按∧或∨来设定，避免在通过CD000参数设定时设置错误。
2、如果主轴电机转向接反，在变频器电源输入端调相是徒劳的，切记要在变频器的输出侧调相。
3、由于主轴电机是内装式的，不具备冷却风扇，如果在恒转矩负载条件下长期运行，势必造成电机温升增加，使调速系统的特性变坏，必须采取强制冷却措施，安装独立冷却风扇，改善电机的散热能力，保证变频调速系统的稳定性。
1．引言
随着裁纸行业的不断发展，裁切定位精度成了成品的关键保证，由于国内大部分的生产厂家都是采用变频器上加同步控制卡在定位精度不能准确的把握，我公司聚集了一批在工控事业奋斗的业内精英，同时注入国外**的技术，辅以威科人的勤奋与智慧，开发了一种在裁纸行业的伺服驱动控制器，得到业内人士肯定同时也在实际生产广泛的应用。
2． 设备结构
设备的结构：首先介绍整个设备生产过程，如图所示D1是张力控制系统，它是个磁粉离合器，卷筒纸由它来夹紧，当拉力不均匀的情况下它能够自动调节卷筒纸松紧程度，使纸张在工作过程不会被拉断或拉斜。图M2是个送纸电机它是个异步电机带编码器由变频器来控制，用变频器来调速。M1是切纸电机也是个异步电机带编码器由VEC-VB伺服控制器来控制。M3和M4是个变频电机由两个小变频器控制用来调整切完的纸张送到料斗速度快慢，这两个小电机拖着皮带运动，切好的纸张就自动放在皮带上，然后传到存放斗。
3．控制原理
用VEC-B驱动器内含PCMD定位功能,可以追随前一台马达的编码输出,并依照既定的比例G=(F133/F134)（即内部电子齿轮比）执行数字式的比例连动控制。
如图所示： M1电机由VEC-VB伺服控制器来控制，M2电机由变频器来控制，把M2电机PG2编码器线接到VEC-VB的控制卡上，M1电机PG1编码器也接到接到接到VEC-VB的控制卡上，当M1电机运转时PG1编码器就有脉冲输出。这脉冲就输入到VEC-VB控制，由于VEC-VB内置追踪控制卡并采用位置追踪控制模式，接受PG1输入的脉冲并依VEC内部比例联动功能通过参数F133和F134的比例执行数字式比例连动，来决定M1切纸电机输出速度。（例： M2的电机是决定送纸的速度，送纸速度越平稳M2编码器脉冲输出就越稳定，当VEC-VB接受到M2编码器脉冲输入越稳定则M1电机输出速度就越稳定栽切出来的纸张的平整度越好，M1电机带动卷筒刀转一围就对纸张栽切一次，通过改变VBC-VB内部的电子齿轮比就可以改变所要栽切纸张大小）
4．接线图：
5．人机画通讯相关设定
VEC-VB支持ModuleBus（RTU）通信格式相关参数如下：
参数名称 | 参数号码 | 设定值 | 说明 | |
通信协议 | F．120 | 1 | 选择ModBus(RTU)协议 | |
通信速率 | F．122 | 0/1/2 | 可依实际需要选择： 0=4800bps 1=9600bps 2=19200bps | |
截止位数 | F．122 | 0/1 | 可依实际需要选择： 0=1 Stop Bit 1=2 Stop Bits | |
通信地址 | F1.23 | 1~8 | 站号 | |
Parit | F.125 | 2 | 可依实际需要选择： 0=Even | 1=Odd 2=No Parity
|
支持相关参数的直接更改，例如比例连动值可以直接通过触摸来更改来改变所要切纸张的大小，还可以监视电流值，电压，电机的转数等。
6． 实际生产应用
采用异步电机和VEC—VB伺服（本身带有马达自学习能力）来驱动卷筒纸裁切纸电机，即用额定功率为15KW，电流值为30.7A,额定转数为1460转，电机编码器2500线的切纸电机与额定功率为15KW,电流值为32A的VB伺服相匹配。夹纸采用的是张力控制系统使送纸的速度达到恒定，这样可以确保切纸的长度**度。送纸电机是采用变频器来控制电机的特性跟切纸电机一样，其中电机编码器也是2500线。控制的原理是把送纸的驱动电机编码器当主编码器输入，切纸电机编码器当从机编码器输入，切纸电机编码器追随送纸电机编码器的脉冲输出。通过比例值F133（机械结构决定2457）和F134（设定切纸长度为700mm），在送纸速度为200米时，切纸数为150张，经测验大误差0.30mm，切完的纸用两台变频器带动两台小电机把切完的纸张送到切台上，整个切纸过程就完成。在整个切纸过程中速度快且稳。
7．变频器加同步卡和VEC-VB伺服控制器的比较
用两台同样的机械设备一台用变频器加同步卡来控制切刀电机，另一台用VEC-VB伺服控制器控制，所切的纸张同样大小，1>在速度为60米/分情况下，变频器加同步卡切出的纸精度为0.45mm, VEC-VB伺服控制器切出的纸精度为0.31mm并且切出来纸张的平整度比VEC-VB伺服器效果差。2>在速度为120米/分情况下，变频器加同步卡切出的纸精度为0.40mm, VEC-VB伺服控制器切出的纸精度为0.30mm并且切出来纸张的平整度比VEC-VB伺服器效果差。3>在速度为200米/分情况下，变频器加同步卡切出的纸精度为0.43mm, VEC-VB伺服控制器切出的纸精度为0.30mm并且切出来纸张的平整度比VEC-VB伺服器效果差,从以上的三种情况可以说明VEC-VB伺服控制器不管在低速或高速的情况系统整体稳定好,控制**度高.
8． VEC-VB伺服控制器的功能和特点
VEC-VB伺服控制器的功能:
1. 可驱动永磁无刷伺服马达、感应交流伺服马达、伺服主轴马达和感应一般交流马达。
2. 具有马达参数自学习功能，对不同马达适应性更强。
3. 多种控制模式：位置模式、速度模式、转矩限制模式。
4.在运行过程中，速度模式和位置模式可切换；在位置模式中
定位模式和追踪模式可切换。
5. 速度、转矩限制功能。
6. 电子齿轮功能。
7. 内置计数器、计时器、触发器模组；可取代简单的PLC控制。
8. 内置PID功能。
9. ModBus通讯控制。
10. 可弹性规划数字、模拟输入及输出的定义。
11.可追认印刷光标点自动修正栽切长度。
12．在S曲线加速过程中，还可作扭力补偿措施，可快速同
并减少栽切误四段S曲线（正转加/减速，反转加/减速可各设定。
VEC-VB伺服控制器的特点:
1. 可实现电机完全同步控制，比例追踪控制、定位驱动控制.
2. 拥有内部寄存器，可实现**的点对点位置控制.
3. 内置平滑曲线, 可降低在机器起动、停止时产生的振动，延长机械可降低在机器起动、停止时产生的振动，延长机械的使用寿命；在速度指令迅速转折瞬间，可利用此功能达到速度与加速度的连续平稳性指令平滑曲线且追从性高。
4. 低速运转特性佳，在1rpm命令下，一回转的速度实际变动误差多只有0.5%。
5. -3000rpm至3000rpm的加速时间20ms。
6. 速度高达9000转。
7.可提供10输入点和4个输出点方便用户选择和使用，可以有用户自已定义其输入和输出。
9．结语
该项技术已成功应用，并通过相关行业的认证，且有广泛的应用前景，同时填补的一大空白，我们本着“爱人如已”的服务理念，凡事立足于诚信和责任，“全心全意为客户创造价值”是威科人为之不懈奋斗的目标。
