V90伺服驱动系统通常以伺服变频驱动装置、电机、编码器和编码器和动力电缆的组件形式供货。V90驱动装置内部具有功率半导体器件,通过大电流、高电压的快速器件开关来输出谐波含量很高的通断电压来实现电机调速,此时的 V90 驱动系统是非常强大的干扰源;同时 V90 的脉冲输出、通信、编码器等敏感设备也会因受到其他设备的电磁干扰而不能正常工作。为了保证 V90 既不影响其它设备也能保证自身运行不受影响,需要在电柜的安装设计及现场安装布线时必须遵守一些有效的安装指导和安装规范。

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SINAMICS V90 伺服抱闸
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摘要:电机抱闸用于在伺服系统停止或断电时,防止停止运动负载的非预期运动。V90驱动器控制带抱闸的1FL6电机时,可直接控制电机的开抱闸动作。本文详细描述了V90伺服抱闸的接线及配置。
1、概述
电机抱闸用于在伺服系统停止或断电时,防止停止运动负载的非预期运动。V90驱动器控制带抱闸的1FL6电机时,可直接控制电机的开抱闸动作。本文详细描述了V90伺服抱闸的接线及配置。
2、V90与电机抱闸间的接线
2.1 400V V90驱动器与高惯量系列1FL6电机抱闸接线
400V V90驱动器与高惯量系列1FL6带报闸电机之间的连接如图2-1所示。
图2-1 400V系列V90驱动器与1FL6带报闸电机之间的连接
驱动器与电机间可以订购西门子抱闸电缆直接连接。
如果自制抱闸电缆则需订购电机侧的抱闸电缆接头,之后按照图2-2进行接线。
图2-2 400V高惯量系列V90抱闸接线
2.2 200V V90驱动器与低惯量系列1FL6带报闸电机之间的连接
200V V90驱动器内部没有集成抱闸继电器,需订购第三方的继电器用做抱闸
继电器。200V V90驱动器与高惯量系列1FL6带报闸电机之间的连接如图2-3所示。
图2-3 200V V90驱动器与1FL6带报闸电机之间的连接
抱闸继电器的24V控制电压由外部提供,V90驱动器设定值电缆(50针插头) 中第
23脚(Brake)连接第三方继电器(抱闸继电器),控制其打开和关闭。连接示例如图
2-4所示。
图2-4 200V低惯量系列V90抱闸接线
说明:
1) 隔离的数字输出电源。当使用DC24V电源时,它可以是控制器的供电电源。
2)电机抱闸不仅可以由SINAMICS V90 伺服驱动输出的抱闸控制信号控制,也可以由外部急停控制。
3)不能使用同一个电源给抱闸(DC24V)和抱闸控制信号(P24V)供电。
4)按图示安装浪涌吸收器可以抑制因继电器(RY)的接通/关闭操作产生的浪涌电压。当使用二极管时,需要注意制动器从释放到动作的时间比使用浪涌吸收器稍慢。
DO信号MBR指示抱闸的工作状态,如图2-4所示。
图2-4 抱闸状态指示
说明:MBR 仅为状态信号,因为电机停机抱闸的控制与供电均通过特定的端子实现。
3、电机抱闸参数配置
3.1相关参数
对于带增量编码器的1FL6电机,必须将电机铭牌上标注的ID输入到V90的P29000
参数中;而对于编码器电机,抱闸的工作方式会自动配置。
根据实际应用可通过参数p1215来配置抱闸。如果设置p1215=1,则电机抱闸在数
字量输入信号SON上升沿时打开,而在SON下降沿时关闭。参数p1216 和p1217 的默
认值取决于SINAMICS V90伺服驱动所配电机的额定功率。
对于 SINAMICS V90 200 V系列伺服驱动,实际的电机抱闸时间包括电机抱闸延迟
时间和电流放大器的延迟时间;可以通过下列方式设置 p1216 和 p1217 的值:
p1216 = 电机抱闸打开时间 + 继电器打开时间
p1217 = 电机抱闸闭合时间 + 继电器闭合时间
V90抱闸控制的相关参数如表3-1所示。
表3-1 V90抱闸相关参数
3.2抱闸控制时序
电机抱闸控制时序如图3-1所示。
抱闸闭合时间从p1227(静态监控时间)和p1228 (脉冲清除延时)其中一个较
短的时间结束时开始计算。
次接触西门子V90伺服,4轴伺服,供应商已配置好全部参数,PLC用S7-1200.配好控制柜线路后上电,写参数到伺服控制器。
1、刚开始不知道用网线连接电脑,点击转在线模式,怎么也连接不上,咨询同事后用USB线连接X4端口后正常;
2、主回路未上电,在线模式连接正常后显示参数比较,选择“电脑到驱动”,下载数据到驱动,写入数据后报错提示P2525参数写入失败,点击“确认”后继续在线工作;
3、在任务导航列,点击“选择驱动”显示伺服控制器,伺服电机信息,点击“工具”选择“保存参数到ROM”,数据写入,伺服控制器重启,其他3个按照此方式操作;点动点击正反转,电机动作正常;
4、连接于PLC的通讯网线,系统上电,主回路上电,发现PLC的红灯一直在闪烁报错,伺服控制器均报警A8526,咨询查找资料显示与上位机之间通讯故障,PLC报警信息提示“错误,下位组件错误”;
5、用PLC软件查找可访问设备时发现有5个设备,PLC有IP地址及MAC地址,而4个伺服控制器只显示MAC地址,IP地址显示为“-”,且接口类型为“ISO”,PLC为“PN/IE”.我以为能找到可访问的伺服控制器即连接,不知道怎么就报错;
6、用PLC软件在线诊断,在“本地模块”,“分布式I/O”后有红色感叹号,提示“错误,下位组件错误”;可能是4个伺服没有连接上;
7、发现IP地址不正常,没有显示分配的IP地址值,不知道如何去设置,检查伺服控制器调试软件,有“设置PROFINE”选项,有报文及IP地址下载激活。发现问题,任务导航中只选择了“选择驱动”保存参数到ROM,其他项没有按照此方式操作,随即逐个把任务导航中每个项均执行保存参数到ROM,PLC、伺服控制器报警消除到正常状态;
8、按照设备工艺操作设置设备零位,启动设备动作,伺服控制器报警“A7461”零点未设置。用软件连接转在线模式,选择“工具”中“值编码器复位”,需要断主回路电源才能选择。4个按照此方法设置后按照工艺设置动作正常。
次用博图软件,V90的V-ASSISTANT软件,设备调试耗费时间较长。以后需要好好学操作。
西门子V90伺服系统在使用上很方便,集成了 PTI, PROFINET, USS, Modbus RTU多种上位接口方式,与控制系统的连接快捷简单,西门子一站式提供所有组件,快速便捷的伺服优化和机械优化,简单易用的 SINAMICS V-ASSISTANT 调试工具,通用 SD 卡参数复制等,但在使用时也是会有危险的情况发生,下面天拓就为您分享下西门子V90伺服系统一般要注意的安全问题。
一般安全说明
危险
接触带电部件和其他能源供给会引发生命危险
接触带电部件会造成人员重伤,甚至死亡。
只有人员才允许在电气设备上作业。
在所有作业中必须遵守本国的安全规定。
通常有六项安全步骤:
做好断电的准备工作,并通知会受断电影响的组员。
断开设备电源。
-关闭设备。
-请等待至警告牌上说明的放电时间届满。
-确认导线与导线之间和导线与接地线之间无电压。
-确认辅助电压回路已断电。
-确认电机无法运动。
检查其他所有危险的能源供给,例如:压缩空气、液压、水。
断开所有危险的能源供给,措施比如有:闭合开关、接地或短接或闭合阀门。
确定能源供给不会自动接通。
确保正确的设备已经完全闭锁。
结束作业后以相反的顺序恢复设备的就绪状态。
警告
连接了不合适的电源所产生的危险电压可引发生命危险
接触带电部件可能会造成人员重伤或死亡。
所有的连接和端子只允许使用可以提供 SELV(Safety Extra Low Voltage:安全低压) 或 PELV(Protective Extra Low Voltage:保护低压) 输出电压的电源。
警告
接触损坏电机/设备上的带电部件可引发生命危险
未按规定操作电机/设备可能会对其造成损坏。
电机/设备损坏后,其外壳或裸露部件可能会带有危险电压。
在运输、存放和运行设备时应遵循技术数据中给定的限值。
不要使用已损坏的电机/设备。
警告
电缆屏蔽层未接地可引起电击从而导致生命危险
电缆屏蔽层未接地时,电容临界耦合可能会出现致命的接触电压。
电缆屏蔽层和未使用的电缆芯线至少有一侧通过接地的外壳接地。
警告
未接地可引起电击从而导致生命危险
防护等级 I 的设备缺少安全接地连接或连接出错时,在其裸露的部件上会留有高压,接触该部件会导致重伤或死亡。
按照规定对设备进行接地。
警告
运行时断开插接可引起电击从而导致生命危险
运行时断开插接所产生的电弧可引起重伤或死亡。
如果没有明确说明可以在运行时断开插接,则只能在断电时才能断开连接。
警告
功率组件电容器的剩余电荷可引发电击危险
由于电容器的作用,在切断电源后的 5 分钟内仍有危险电压。接触带电部件会造成人员重伤,甚至死亡。
等待 5 分钟,确认无电压再开始作业。
注意
电气连接件松动可造成财产损失
紧固扭矩不足或振动可能会导致电气连接件松动,从而导致火灾、设备损坏或功能异常。
用规定的紧固扭矩拧紧所有的电气连接件,比如电源接线端子、电机接线端子、直流母线连接件。
请定期检查所有的电气连接件。尤其是在运输之后。
警告
外壳大小空间不足可引起火灾从而导致生命危险
明火和烟雾可引起重大人员伤亡或财产损失。
没有保护外壳的设备应安装在金属机柜中(或采取相同效果的措施进行保护),以避免设备接触明火。
确保烟雾只能经所设安全通道排出。
警告
电磁场可引发生命危险
在电气能源技术设备例如变压器、变频器或电机运行时会产生电磁场 (EMF)。
因此可能会对设备附近的人员,特别是对那些带有心脏起搏器或医疗植入体等器械的人员造成危险。
此类人员至少应和电气设备保持 2 m 的间距。
警告
永磁场可引发生命危险
具有永磁场的电机即使在停止状态也会对变频器/电机附近佩戴有心脏起搏器或医疗植入体的人员有伤害。
此类人员至少应保持 2 m 的间距。
运输和储存永磁电机时请使用原包装并设置警示牌。
采用相应的警示牌标记储存位置。
在用飞机进行运输时请遵守 IATA 规定!
警告
使用移动无线电装置或移动电话时机器的意外运动可引发生命危险
在距离本组件大约 2 m 的范围内使用发射功率大于 1 W 的移动无线电设备或移动电话时,会导致设备功能故障,该故障会对设备功能安全产生影响并能导致人员伤亡或财产损失。
关闭设备附近的无线电设备或移动电话。
警告
绝缘过载可引起火灾从而导致生命危险
在 IT 电网中接地会使电机绝缘增加负荷。绝缘失效可产生烟雾,引发火灾,从而造成严重人身伤害或死亡。
使用可以报告绝缘故障的监控设备。
尽快消除故障,以避免电机绝缘过载。
警告
通风不足会引起过热、引发火灾,从而导致生命危险
通风空间不足会导致过热,产生烟雾,引发火灾,从而造成人身伤害。 这可能会造成人员重伤或死亡。此外,设备/系统故障率可能会因此升高,使用寿命缩短。
组件之间应保持规定的小间距,以便通风。
警告
缺少警示牌或警示牌不清晰可导致事故
缺少警示牌或警示牌不清晰可能会导致严重人身伤害或死亡。
根据文档检查警示牌的完整性。
为组件安装警示牌,必要时安装本国语言的警示牌。
替换掉不清晰的警示牌。
注意
不符合规定的电压/绝缘检测可损坏设备
不符合规定的电压/绝缘检测可导致设备损坏。
进行机器/设备的电压/绝缘检测前应先断开设备,因为所有的变频器和电机在出厂时都已进行过高压检测,所以无需在机器/设备内再次进行检测。
警告
无效的安全功能可导致生命危险
无效的或不适合的安全功能可引起机器功能故障,可能导致重伤或死亡。
调试前请注意相关产品文档中的信息。
对整个系统和所有安全相关的组件进行安全监控,以确保安全功能。
进行适当设置,以确保所使用的安全功能是与驱动任务和自动化任务相匹配并激活的。
执行功能测试。
在确保了机器的的安全功能能正常工作后,才开始投入生产。
提示
Safety Integrated 功能的重要安全说明
使用 Safety Integrated 功能时务必要注意 Safety Integrated 手册中的安全说明。
警告
因参数设置错误或修改参数设置引起机器误操作可引发生命危险
参数设置错误可导致机器出现误操作,从而导致人员重伤或死亡。
防止恶意访问参数设置。
采取适当措施(如驻停或急停)应答可能的误操作。
警告
运行部件和弹出部件可导致人员受伤
电机运行时,接触正在运行的电机部件或驱动元件以及松动电机部件的弹出(例如:棱键)会导致人员重伤或死亡。
拆除或拧紧松动部件,防止弹出。
严禁接触正在运行的部件。
使用接触保护装置确保不会接触正在运行的部件。
警告
通风不足会引起过热、引发火灾,从而导致生命危险
通风空间不足会导致过热,产生烟雾,引发火灾,从而造成严重人身伤害或死亡。 此外,电机故障率可能会因此升高,使用寿命缩短。
请遵守电机冷却液的相关规定和要求。
警告
不按规定操作会引起过热、引发火灾,从而导致生命危险
不按规定操作会导致过热,产生烟雾,引发火灾,从而导致严重人身伤害或死亡。 此外,温度过高会损坏电机组件,提高故障率,降低使用寿命。
根据说明运行电机。
仅允许在采取有效的温度监控措施后运行电机。
温度过高时立即关闭电机。
小心
接触高温表面会引发受伤危险
电机在运行时表面温度很高,接触电机会导致灼伤。
采取运行时接触不到电机的安装方式。
维护情况下应采取的措施:
待电机冷却后再进行操作。
请穿着和佩戴相应的防护装备(如手套)。

西门子V90伺服电机连接线包括主电路接线和控制电路接线。主电路包括U、V、W与电机的接线,PLC连接驱动器的CN1(有些驱动器包括CN1A和CN1B),编码器与CN2连接。详细内容,你可以百度实物接线图片,一目了然!难点是PLC输出线路与中继端子台的接线,要根据设计要求来接。
v90标准接线图-工业支持中心-西门子