回复:来个高人指点一下:外置编码器如何即插即用,如何在不断电的情况下断开外置编码器。

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发布于 2017-03-14 22:22:27

10楼

《以前不知道在哪里摘抄的》


停用轴,闲置轴。

PARKING AXIS也称之为闲置轴,在机床行业中应用比较广泛。能够在机床不关闭电源的情况下,直接拔掉电动机的编码器电缆以及动力电缆而硬件不报警,而且不需要手动修改参数,这样的轴我们称之为ARKING AXIS。比如大型龙门加工中心中的 A—C摆五轴头,如果C轴、A轴采用力矩电动机,而主轴采用电主轴的话,在换头的过程中使机床下电然后修改参数以及驱动配置等等显然不实际。比如龙门式加工中心的工作台上,外加可拆卸的 轴转台时,对于没有机床调试训练的操作者要求他们屏蔽机床轴未免有些困难。想要实现PARKING AXIS功能在驱动上也就需要完成两点。

(1)当PARKING AXIS功能生效的时候,安全的热插拔动力电缆。不会造成任何危险。

(2)屏蔽编码器信号。热插拔编码器电缆但是没有驱动器报警。

2.屏蔽编码器信号

以往我们接触比较多的就是西门子840D系统的PARKING AXIs功能。对于840D系统做PARKNG AXIS比较简单,因为西门子840D系统采用的是611系列驱动器。只要我们在PLC中将相对应轴的测量系统,轴使能屏蔽掉。对于611系列驱动器只要测量系统不生效,而且伺服没有外加上伺服使能就不会检测编码器的信号从而不会产生硬件报警。

但是对于新一代的数控系统802D sl以及840DSl采用的驱动器S120就比较麻烦了,需要按照时序修改驱动器中的几个参数,还要求驱动器的软件版本(详情请见DOCON CD S120 FUNCTIONPARKING AXIS章节)。由于802D sl采用的驱动器版本比较低,再加上系统开放度有限,按照$120功能说明书去实现PARKING AXIS功能几乎不大可能实现。

下面我们介绍带DRIVE—CLIQ接口的西门子标准电动机的编码器结构。

在带DRIVE—CLIQ接口的电动机内部,也有我们熟悉的不带DRIVE—CLIQ接口的西门子标准电动机的编码器,编码器1VPP信号通过SMI模块后附加上电动机信息通过DRIVE—CLIQ总线传递到驱动模块。在驱动器没有使能的情况下,仅仅丢失电动机的编码器信号不会产生驱动报警。如果我们在PARKING AXIS生效的时候能成功地剥离编码器信号,但是又能不破坏驱动的拓扑结构,802Dsl系统实现PARKING AXIS功能就有了实现的可能。

做过机床改造的同行可能比较了解西门子公司为我们提供了很多信号转化器如sMC10、SMC20、SMC30、SME20、SME50等,都是可以将1VPP信号转化成DRIVE—CLIQ协议的编码器信号。当我们使用这些转换装置的时候,我们就把编码器信号与电动机信息剥离开了。而这些信号转换器又连接在DRIVE—CLIQ总线上,拓扑结构并没有任何改变。

下面举个采用SMC20实现PARKING AXIS功能(见图1)。


如图IN示,当我们采用PARKING AXIS连接的原理图, 将编码器电缆先连接~/JSMC20上,通过SMC20转接到各个S120驱动器的编码器接口上,也就相当于使用SMC20替代了带DRIVE—CLIQ接

口电动机的SMI模块。当我们需要实现PARKINGAXIS功能的时候必须在A处将编码器电缆断掉的时候,如果采用常规连接带DRIVE—CLIQ接口的西门子电动机sMI一定会从拓扑结构中剥离出来,而PARKING AXIS的连接的图中我们能发现SMC20并没有从驱动的拓扑结构中剥离,从而不会产生拓扑结构上的变化,不会产生拓扑结构的报警。然而又一个问题产生了,那就是SMC20并不挟有电动机信息,下一步我们要做的就是,如何叫不挟有任何信息的SMC20,起到SMI的作用,也就是叫系统知道,驱动器所要驱动电动机的信息,使之能正常运转。具体步骤如下:当做完拓扑识别后再进入驱动器数据接口。SERVO3表示主轴驱动器,SERVO4表示瓣由驱动器,请注意在配置驱动前机床必须处于急停状态,也就是要求驱动器不外加任何使能的情况下。下面我们以配置1PH71332ND220LJ0电动机为例介绍下驱动的配置方法。上下移动光标到相对应的驱动器,打开显示参数软键(见图2、图3)。

搜索并修改以下参数:P300[0]=107 ;Motor type selection/Mot type sel

因为采用的电动机是1PH71332ND220LJ0,所以P300[0]=107。这是一个关于电动机驱动信息的参数,更改这个参数需要参照((西门子S1 20手册 。当我们更改这个参数的时候,所有的电动机参数都

会相应地自动改变,相当于6l1驱动器中的1 102 M OTOR— CODE。1PH71332ND220LJ0对应于

12710,所以此参数P301[0]=12710。V400[O]=2002;Encoder type selection/Enc_typ sel

因为IPH7 1 332ND220LJ0电动机的编码器为2048,1 VppA/B R ,所以P400[O]=2002

P1215=O :Motor holding brake configuration/Brake config 因为lPH71332ND220LJ0电动机并没有抱闸,所以P1215=0。假如我们使用带抱闸的电动机的时候,我们需要将此参数设置为1。P3900改为3等待该参数自动变为0,按驱动对象+软键,接口移动Ncu—I,搜索P9007参数,P9007=1等待该参数自动变为0,配置结束。

关于不带DRIVE—CLIQ接口的西门子标准电动机一般只要修改配置参数P300 P301 P400,详见

西门子D0NC0NcD S120 List Manual附录 。

然后我们要做的就~1840D方法一样了,在PLC程序中屏蔽测量系统V380X0001.5测量系统生效。

这样屏蔽编码器信号就完成了。

3.屏蔽动力电缆

屏蔽动力电缆的方法做起来就比较简单了,和840D系统的做法是一样的。只要驱动器没有使能

我们就能安全的热插拔动力电缆了。

V380X0001.7倍率生效

V380X4001.7脉冲使能

V380X0002.1伺服使能

其中,x表示轴号,详见((802D sl简明调试附录NC—PLC接口信号说明 。

但是我们也要注意时序,必须在伺服使能全部切断以后,再切掉测量系统生效。否则伺服会硬件报警。当我们想使用这个轴的时候,一切都和采用带DRIVE—CLIQ接口的西门子标准电动机一样。伺服状态为0,机床轴可以正常运动。

以上接口信号必须设置为0后,此时机床轴的状态为3 1,不施加任何使能,这个时候S l20驱动器的动力端没有任何电压。可以热插入动力电缆,当我们重新需要生效该机床轴时,先将编码器以及动力电缆接上,然后以上接口信号重新生效。注意,如果操作步骤错误,驱动会出现编码器信号报警。

当PARKING AXIS生效的时候,PARKING AXIS的伺服状态为31,轴不能运动。而且没有任何硬件报警以及系统内部报警,PARKING AXIS功能实现。

4.结语

802D sl系统相对于802D系统功能提升很大。驱动器更采用最新的通用驱动器S120,但是在这款新的驱动器上实现PARKING AXIS功能却因为S120驱动的拓扑比较功能变的难以实现。所以采用不带DRIVE—CLIQ接口的西门子电动机配合使用SMC20信号转化装置使用,就可以保证热插拔编码器信号电缆的时候不破坏驱动的拓扑结构。再加上PLC程序的处理就可以实现PARKING AXIS功能。对于现在西门子公司新一代数控系统刚刚进入中国市场,大多数工程师对于新系统还不够了解的情况下,这种方法可能最为简单,甚至对于840Dsl,以及828D系统中PARKING AXIS功能的实现都是一种方法与尝试。


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