西门子6ES7222-1EF22-0XA0大量库存

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前言
　　　近年来，随着经济的快速发展，机床工业也有了飞跃的发展：体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善。目前机床行业的消费主流是数控机床。从国内外市场对数控机床的需求来看，以后数控机床市场具有以下特征：一是经济型数控机床是以后的主流产品。二采用新技术，降低成本，提高产品稳定性是企业生存的关键。下面我们以机床拖动方面采用变频调速来说说变频器在该行业的应用情况：
一 原机床的主轴传动特点：
　　　一般情况下机床的拖动系统是由电机带动齿轮箱来传动和调速的。它具有以下特点：
　　1. 原系统概况
A 负载— 恒功率性质
　　　齿轮箱变速时，转矩的变化与转速的变化成反比。若不计齿轮箱的损耗，则在全功率范围内，都具有恒功率的特点。
1）转速档次
　　调速箱有8档转速：75、120、200、300、800、1200、1500，2000r/min。
2）电动机的主要额定参数
　　 额定容量：3.7kw
　　 额定转速：1440r/min
　　 负载特性：恒功率
　　 3） 控制方式 由手柄组合的8个位置来控制四个离合器的分与合，得到齿轮的8种组合，从而得到8档转速。
B．低速时的过载能力强
低速时，拖动系统经齿轮箱降速后的额定转矩将远大于负载的大工作转矩，有很强的过载能力。
二　应用变频器调速时的基本考虑：
　　1、 变频调速的调节范围很广，一般通用型变频器都可以实现0—400HZ范 围内无级调速。
　　2 考虑到机床要求具有较硬的机械特性。符合变频器+普通电机（或变频电机）传动具有机械特性硬的特点。一般在低频下都可以提供150%负载转矩的能力
　　3、 考虑到机床需要在低速时具有强大过载能力。变频器可以提供150%的过载保护（60S），能够满足设备的要求。
　　4、 使用变频调速后，可以简化齿轮变速箱等原有复杂的机械拖动机构， 自动化程度高，操作简单，维修方便。
5 变频器具有电压（DC0—5V，DC0—10V），电流模拟输入接口，可以与数控系统的控制信号很好的匹配。
三 惠丰变频器在该行业的具体应用情况。
　　　浙江坎门机床厂主要生产各类经济型简易数控机床，由于调速用的电磁离合器损坏率较高，了解到变频调速系统具有以上优点，故改用惠丰变频器实现变频调速。具体情况如下：
　　1．改造后系统构成：

A在该系统中，变频器采用外部端子控制，数控系统发出的DC 0-10V 信号通过变频器的AN1——GND端子送入变频器，实现数字量设定转速对模拟量变 频输出的控制。电机转速的高低由数控系统输出的电压信号的大小来控制。

B电机的正反向运行有外围通过变频器的 OP6，OP7 与CM端子实现控制。

C各种保护信号通过变频器的TC TA 常开触点来控制，可以实现过流，过压，过载，过热，负压，缺相等保护。

2 相关参数的设置：
根据数控系统和机床设计的要求，合适参数的设置能够能够提高原有产品性能：

参数代码 参数设置 参数代码 参数设置 参数代码 参数设置
F200 1 F204 3 F111 100.00HZ
F808 100.00HZ F114 5.0S F115 5.0S
F513 1 F502 6
A F111，F808 用来调整电机的高转速
B F114，F115用来调整电机达到高转速需要的时间
C F513，F502用来调整电机在低速时输出力矩的大小，针对以上的参数设置，终用户可以根据现场的实际需要作微量调整。

3改造后与原来的性能对比
机床调速范围：0——-400HZ 可调（大部分机床都在 3000转以下工作）
加减速时间 ：0.1——-30S 可调
加工速度 ：100—3000r 连续可控
保护功能 ：完善，并有故障显示
过载能力 ：——180% 可调

4．客户的实际使用效果：在实际加工转速下，经反复试验，完全符合设计要求，取得了令人满意的结果。现该产品2000年已批量生产，投放市场。

5可能出现的问题——电压低引起变频器保护
　2003年3月份一批机床发到宁波（客户用来生产气动工具零部件），3个月后客户打来电话说有10台变频器有故障保护（且只是白天跳保护）。公司派技术人员到现场查找故障原因，发现工作现场电压很低——输入电压仅仅AC310V（白天工作电压低），客户因对变频器保护原理不了解，只是认为机床有问题，客户要求更换变频器。针对此情况，技术人员向对方详细介绍了故障保护的原因，并协助客户购买了稳压设备，安装后没有任何问题——问题得到完美解决。验证了变频器完善的保护功能，也提醒了厂家对客户销售时应该注意的问题
四 结束语
　坎门机床厂配套使用惠丰变频器多年来，产品质量一直很稳定，规模越来越大，企业效益越来越好。这证明了简易数控机床配套使用变频器的可行性和实用性，相信广大数控厂家会越来越多的认识到此问题——采用变频传动可靠性高，操作方便，投资少，见效快，。

1、引言
　　数控雕刻机床的主传动系统大多采用无级变速。目前，无级变速系统主要有变频主轴系统和伺服主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机。通过带传动带动主轴旋转，或通过带传动和主轴箱内的减速齿轮（以获得更大的转矩）带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。目前对客户来说由于变频器的高性价比，变频器在机床上使用非常普遍。四方C300和C320系列矢量变频器以其独特的性能和优越的性价比，逐渐在数控机床的应用上迅速崛起。

　　数控系统如图1所示：

2、系统主要性能要求
　　（1）全速度范围内速度波动小；
　　（2）低速力矩大，可以保证低转速切削； 
　　（3）加减速的时间尽量短；
　　（4）必须保证电机在高速运行时的温升不能太高；

3、系统主要功能需求
　　（1）控制方式选择为V/F控制； 
　　（2）需要端子控制作为命令源，两线式端子控制： FWD为正转运行，REV反转运行； 
　　（3）频率源为模拟量设定（电脑控制板输出0～10VDC），只需要从V2口输入频率指令； 
　　（4）运行转速一般在0～24000r/min，换算变频器的运行频率为0～400Hz（二级高速电机）；
　　（5）加速和减速时间根据客户自身需求，一般在3～5s，因运行的转速比较高，需要带制动单元的变频器；
　　（6）需要故障输出信号（OC输出或继电器输出）和故障复位信号（RST输入）。

4、系统说明
　　变频器电气接线如图2所示：

 
　　 
　　变频器VC2/GND端子提供与数控系统速度模拟量，VC2接数控系统模拟量接口正信号，GND接负信号，信号为0～10V模拟电压信号，控制主轴转速。FWD/REV/COM为变频器的正转/反转信号端子，由数控系统发出正转信号或者反转信号，来驱动中间继电器，中间继电器的常开接点接入变频器FWD/REV/COM，从而控制变频器的正反转。

5、变频器主要功能参数设置
　　F0.0：0      V/F控制；
　　F0.1：5或4   模拟量VC2设定；（C320系列矢量变频器设为5，C300系列矢量变频器设为4）
　　F0.4：0001   运行命令通道，选择外部端子控制
　　F0.7：6HZ    下限频率（依实际电机的参数情况设定）
　　F0.8：400HZ  上限频率（依实际电机的参数情况设定）
　　F0.10：5s    加速时间（依实际情况设定）；
　　F0.11：3s    减速时间（依实际情况设定）；
　　F1.3：400HZ  基本运行频率（设为电机的额定频率）

　　其他功能参数设置请参考《C320系列矢量变频器说明书》和《C300系列矢量变频器说明书》

1、概述

    中国北方的冬季供暖工程既是的民心工程，又是能源消耗大户。开发节能建筑，使用节能采暖和供暖设备可以在满足供暖需求的降低能量消耗。
　　 
    天津目前规划和在建的节能住宅节能率在65％左右，节能住宅中采用加厚外墙保温、中空双玻璃外窗、屋面保温等方式后，避免了住宅的外墙热损失、门窗热损失、屋顶热损失等，也提高了居住的舒适度。由于属于建筑范畴，本文不做详细讨论。
　　 
    采暖系统担负着热量产生、热量供应和热量调节的功能，合理的采用节能技术能够减少能源消耗。
　　 
    2、采暖系统构成
　　 
    典型的独立采暖系统由热源（如电锅炉、燃气锅炉等）、循环系统、补水系统构成。
　　 
    目前许多地区实行分段电价政策，低谷电时段（晚上11点到早上7点）电价是其它时段的一半。随着峰谷电价分计政策的实行，采用电锅炉做热源，配置蓄热水箱，利用低谷电蓄热的采暖系统可以大幅度降低运行费用。
　　 
    电锅炉蓄热采暖系统由电锅炉、蓄热水箱、热交换器、蓄热循环泵、供热循环泵、软水器、补水泵、温度调节阀、控制系统等构成。见图一.

    市政供水经过软水器处理后注入蓄热水箱。为了节省投资，采暖系统中采暖水的补水由蓄热水箱提供。蓄热时段蓄热循环泵、电锅炉和电动阀V2开启，电动三通调节阀V1工作，供热循环泵运行，在蓄热的为采暖系统提供热源。供热时段（非蓄热时段）除电锅炉和电动阀V2停止工作外，其它设备运行，由蓄热水箱储存的热能给系统供暖。
　　 
    3、工作流程
　　
    见图二。
    使用时，根据用户要求设定蓄热时段、供热时段、蓄热温度、电锅炉出水温度、供水压力、循环加压泵蓄热时工作频率等参数。
    
    到达蓄热时段时，补水电动阀开启，蓄热水箱补水到高水位时补水电动阀关闭。循环加压泵按设定的频率运行，30秒之后电锅炉运行，开始蓄热。当蓄热水箱的温度达到设定温度或蓄热时段结束，电锅炉停止工作，60秒之后循环加压泵停止运行。如果在蓄热时段且蓄热水箱温度低于设定温度5℃，循环加压泵投入运行，30秒之后电锅炉开始工作。
　　 
    到达供水时段时，供水电动阀开启，蓄热电动阀关闭，电锅炉不工作，循环加压泵变频调速恒压供水。供水时段补水电动阀一直关闭，不进行补水操作，以免向用户供应冷水。如果供水时段结束或蓄热水箱的水位低于低水位60秒，循环加压泵停止工作。
　　 
    控制系统可以选择手动工作。开启供水电动阀，关闭蓄热电动阀，启动循环加压泵以变频调速恒压方式供水，约30秒之后启动电锅炉，这样以直供方式向用户供水。供水结束时，先停止循环加压泵，60秒之后停止电锅炉。
　　 

    4、结束语
　　
   《中华人民共和国节约能源法》第39条就把风机、泵类等设备采用变频调速技术实现节能运行列为通用技术加以推广。实践证明，变频器用于水泵驱动控制场合取得了显著的节电效果，还能大大减少了设备维护、维修费用，直接和间接经济效益十分明显。电锅炉蓄热式采暖是一种经济效益和社会效益都非常好的采暖热源形式，它不仅能够解决污染问题，提高供热质量是谷期用电降低了运行成本，提高了电网效率，起到了“移峰填谷”的作用，提高了电力系统经济效益。综合采用多种节能措施，才能达到更好的节能效果。

外还大大的提高了生产效率。这是推广飞锯（飞剪）系统的关键所在。

    一、VEC-VB伺服简介

    VEC-VB机型之追剪专用驱动控制器内含自动追剪控制功能，适用于化妆品或牙膏软管押出机后段之离心刀定长裁切机、高频焊管生产线后段之定长锯切机、斜纹螺旋纸管生产线后段之定长裁切机、PVC管或异型材挤出机生产线后段之定长锯切机、钢板定长横剪机、填装/注装机、或其它需要随着工件移动之专用加工设备。

    一）、特点

    VEC-VB机型之驱动器具有以下特点：

    1.运动控制器与伺服驱动器结合为一体。

    2.可分别直接控制无刷伺服或感应伺服电机。

    3.内含高性能32位微处理器，及125us动态高速计算回路。

    4.长度资料以八位数设定（0~99,999,999）可jingque至um单位。

    5.可接受高400Kpps的高速测长脉冲信号（A/Bphase，CW/CCW，CK/DIR等类型信号皆可适用）。

    6.自动寻找机械原点（坐标法）。

    7.以正转寸动及反转寸动，任意指定机械原点（相对坐标法）。

    8.自动追踪主线进料速度并计算前置量之S曲线加速功能。

    9.在S曲线加速过程中，还可作扭力补偿措施，可快速同步并减少裁切误差。

    10.四段S曲线（正转加/减速，反转加/减速）可各别设定。

    11.可追认印刷光标点自动修正裁切长度。

    12.提供印刷光标点的Mark-bbbbbb设定，增强Mark辨识能力。

    13.可设定两组长度资料，并可于运转中变更设定值或切换至另一组资料。

    14.具有在线可微量自动修正裁切长度的功能。

    15.具备仿真主线进料速度输入功能，以方便工程人员试车之用。

    16.内含人性化的自动长度转换机能。

    17.内含软件正、逆向运转极限保护设定功能，并另有独立之行程警告设定功能。

    18.内含RS485接口，并提供ModBus(RTU)通信协议可以直接用人机界面设定或由PC，PLC以通信方式设定长度资料及各项运转控制参数。

    19.主动的计算各项运转资料，有利于系统运转中的监控。

    20.可附加高速ProfiBusOption。

    二）、基本系统架构

    1、东方红木业公司飞锯传动电机为30KW交流感应伺服电机。

    2、驱动器选用VEC-VB系列30KW伺服驱动器。

    3、编码器选用5V线驱动式增量型编码器，可输出差动信号。

    4、选用了人机界面，以便于资料输入，动作切换，系统监视。

    5、选用了PLC用以储存数据和发出控制指令。

    以上基本组件构成了VEC-VB飞锯系统直接、经济的控制要求。

三）、系统运行基本曲线和时序    

   切台移动速度与加工动作之时序说明：

    参考上图中，上下起伏的实线，清楚的表示出整个裁切循环过程中，切台运行的速度曲线；而平直的虚线则代表稳定的进料速度。整个循环分成五个不同的状态分析如下：

    1.待机状态：

    在一个循环开始时，若送料总长度尚未达到指定裁切长度，即属于待机状态。VEC-VB随时侦测输入材料之长度及当时送料速度。采取前置量侦测法，若长度到达前置量，则立刻指挥伺服电机运转，进入追速状态。

    2.追速状态

    送料持续进行，VEC-VB在侦测输入材料之长度及当时送料速度的并指挥伺服电机依照S曲线加速至与进料速度同步；务求在进入同步速度的瞬间，锯/切台与材料的动态相对位置已经整定完成。接着便进入同步状态。

    3.同步状态

    一旦进入同步状态，VEC-VB立刻送出同步信号给锯/切台控制机构，要求执行切断动作。VEC-VB依然持续侦测进料长度及进料速度，随时保持锯/切台与材料之间的动态相对位置永远不变；如此才能确保裁切断面的平整。当裁切完成之后，切刀自动退出，并发出裁切完成信号。VEC-VB接收到本信号，则不再继续维持同步，立刻进入减速状态。

    4.减速状态：

    VEC-VB指挥伺服电机依照S曲线减速直到完全停止。仍然持续侦测并累计进料长度。一旦伺服电机完全停止，VEC-VB立刻将锯/切台现在的位置记录为本次裁切之远行程。接着立刻进入回车状态。

    5.回车状态：

    回车过程中,VEC-VB仍持续侦测并累计进料长度。回车完成之后系统自动进入待机状态，等待下一循环的开始。

    二，参数设定

    1、基本运转参数设定

    *1.请参考“VEC-VB技术手册”内有关参数说明。

    *2.参考“ModBus（RTU）通信相关参数设定”。

    *3.每次裁切后会依DIx(121)之状态自动选择使用长度设定A或B。

    2.进料源、主速测量编码器相关参数设定

    3、与追剪台相关特殊参数设定    

    4.DIx输入端子功能设定

    在参数设置和系统调整中还要注意DOx数字输出的特殊功能设置、ModBus（RTU）通信相关参数设定、VEC-VB系统提供的观测参数的设定、加速扭力补偿等特殊参数的设置本文不一一赘述。

    经过与原系统的配合调试和对VEC-VB伺服的参数调整，达到了原德国ATR伺服驱动器的水平，满足了客户的生产工艺要求。据此本次应用圆满成功！