6ES7 212-1HE40-0XB0

西門(mén)子V90伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品亮點(diǎn)：

        一、高性價(jià)比

        作為西門(mén)子發(fā)布的一款標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品，西門(mén)子V90伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器將多種控制模式集于一體，支持外部脈沖位置控制、內(nèi)部設(shè)定值位置控制、速度和扭矩控制，適用于多樣化的應(yīng)用場(chǎng)合。同時(shí)，全功率驅(qū)動(dòng)器（0.4-7kW）還標(biāo)配內(nèi)置制動(dòng)電阻。西門(mén)子V90伺服驅(qū)動(dòng)器豐富且高度集成的模式，使其具有更高的性價(jià)比。

        二、伺服性能優(yōu)化

        通過(guò)實(shí)時(shí)參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化和自動(dòng)諧振抑制功能，西門(mén)子V90伺服驅(qū)動(dòng)器能夠兼顧設(shè)備平滑運(yùn)行和高動(dòng)態(tài)性能。此外，它還支1MHz脈沖輸入和20位高分辨率值編碼器，充分保證了高精度定位，降低低速脈動(dòng)。伺服電機(jī)的3倍過(guò)載能力，以及驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)的匹配，保證了更為優(yōu)化的伺服性能，提高機(jī)器生產(chǎn)率和穩(wěn)定性。

         三、操作簡(jiǎn)便

        西門(mén)子V90伺服驅(qū)動(dòng)器在設(shè)計(jì)上充分考慮了產(chǎn)品易用性，采用直觀簡(jiǎn)潔的SinamicsV-Assistant調(diào)試工具，方便快捷地實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、試運(yùn)行、排障和監(jiān)控等功能。西門(mén)子V90伺服驅(qū)動(dòng)器提供豐富全面的接口，能滿足多種應(yīng)用需求；雙通道脈沖接口可以便捷地實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器與PLC或運(yùn)動(dòng)控制器的連接；端子在提供默認(rèn)參數(shù)分配的基礎(chǔ)上支持接口自定義，保證標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用方便性的同時(shí)，也為特殊應(yīng)用提供了靈活性。

        四、運(yùn)行可靠

        西門(mén)子V90伺服驅(qū)動(dòng)器采用高品質(zhì)的PCB涂層，與之配套的SimoticsS-1FL6電機(jī)具有IP65防護(hù)等級(jí)，電機(jī)軸伸端標(biāo)配油封。電纜連接口采用堅(jiān)固的金屬接頭，確保驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在嚴(yán)苛環(huán)境中也能穩(wěn)定可靠地平穩(wěn)運(yùn)行。集成安全扭矩停止功能（STO）能更好的確保機(jī)器和操作人員的安全。

伺服系統(tǒng)：是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。變頻器通常工作于開(kāi)環(huán)控制，從速度還是精度上，變頻器都無(wú)法和伺服相比。變頻電機(jī)只是伺服電機(jī)的一個(gè)部分，伺服電機(jī)是在變頻電機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉環(huán)的控制從而達(dá)到更理想的效果。 西門(mén)子公司不同類型的變頻，傳動(dòng)，伺服，西門(mén)子備件產(chǎn)品用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際工藝要求和運(yùn)用場(chǎng)合選擇的型號(hào)訂貨。

脈沖輸出方式

　　和FB41不同，F(xiàn)B58中集成有脈寬調(diào)制輸出的功能，通過(guò)將PID的運(yùn)算結(jié)果換算成對(duì)應(yīng)的脈沖占空比來(lái)達(dá)到加熱/冷卻的控制。

　　在FB58的脈沖輸出環(huán)節(jié)中涉及到的關(guān)鍵參數(shù)有：

　　PULSE_ON：脈沖輸出使能；

　　PER_TM：輸出脈沖的周期時(shí)間；

　　CYCLE_P：脈沖輸出的刷新時(shí)間，推薦PER_TM/CYCLE_P>50，即將周期時(shí)間分為時(shí)間長(zhǎng)度為CYCLE_P的“片"，在每個(gè)CYCLE_P時(shí)間間隔里，脈沖輸出單元運(yùn)算一次以判斷下一個(gè)CYCLE_P中應(yīng)該輸出高電平還是低電平，PER_TM和CYCLE_P的比值越大，說(shuō)明輸出脈沖的精度就也高；

　　P_B_TM：小脈沖/小斷開(kāi)時(shí)間。例如當(dāng)PID的計(jì)算輸出接近于100.0時(shí)，那么輸出的脈沖中低電平時(shí)間接近于0，針對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)而言，其需要在極短的時(shí)間里關(guān)斷，然后再打開(kāi)，這會(huì)嚴(yán)重縮短設(shè)備的工作壽命，為此，通過(guò)設(shè)置小脈沖斷開(kāi)/脈沖時(shí)間就可以避免此問(wèn)題。當(dāng)需要輸出的高電平時(shí)間小于P_B_TM時(shí)，則不會(huì)輸出這個(gè)高電平；當(dāng)需要輸出的高電平時(shí)間大于周期時(shí)間PER_TM-P_B_TM時(shí)，則整個(gè)周期都輸出高電平。P_B_TM設(shè)置的過(guò)長(zhǎng)，可以降低對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的沖擊，但會(huì)影響輸出脈沖和整個(gè)回路的控制精度；設(shè)置的過(guò)短，則對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不利。

　　圖11 脈沖輸出

　　如上圖所示，LmnN為PID的運(yùn)算結(jié)果，通過(guò)和脈沖周期時(shí)間PER_TM相乘得到高電平的輸出時(shí)間：

　　脈寬=LmnN*PER_TM/100

　　脈沖輸出單元每次執(zhí)行都累加一個(gè)CYCLE_P，通過(guò)判斷累加值和脈寬，或者和周期與脈寬差值的比較來(lái)改變輸出點(diǎn)的狀態(tài)。

　　3.2.1 脈沖輸出和PID運(yùn)算

　　在FB58中，脈沖輸出和PID計(jì)算是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程，各自有自己的計(jì)算周期。對(duì)于PID計(jì)算來(lái)說(shuō)，CYCLE參數(shù)可以看成是PID計(jì)算的循環(huán)周期時(shí)間，例如PID在OB35每次執(zhí)行過(guò)程中都會(huì)被調(diào)用，而硬件組態(tài)過(guò)程中OB35的周期時(shí)間被設(shè)置成了500ms，則CYCLE應(yīng)該填寫(xiě)為0.5。對(duì)于脈沖輸出來(lái)說(shuō)，其循環(huán)周期時(shí)間是CYCLE_P。這兩個(gè)時(shí)間參數(shù)可以一樣，也可以不一樣。PID的計(jì)算周期主要由被測(cè)量的變化規(guī)律決定的，而脈沖輸出的CYCLE_P參數(shù)由要求的脈沖輸出精度決定。

　　為了協(xié)調(diào)PID和脈沖輸出之間的矛盾，F(xiàn)B58提供了“SELECT"參數(shù)，其具體使用如下所示：

　　根據(jù)上表描述，F(xiàn)B58的調(diào)用可以有如下三種情況：

　?。?）SELECT=0，F(xiàn)B58只在周期中斷OB（例如OB35）中調(diào)用

　　此時(shí)的參數(shù)配置應(yīng)該將CYCLE_P和周期中斷OB的中斷時(shí)間保持一致。因?yàn)镻ID計(jì)算的執(zhí)行條件是CYCLE_P的累計(jì)值和CYCLE參數(shù)一致，而脈沖輸出周期PER_TM則應(yīng)該CYCLE_P的整數(shù)倍，和CYCLE無(wú)關(guān)。

　　例如，在OB35中調(diào)用FB58，OB35的周期時(shí)間為50ms，F(xiàn)B58中的CYCLE_P是0.05s，CYCLE是1.0s，PER_TM是3.0s。

　　觀察參數(shù)之間的關(guān)系，CYCLE是CYCLE_P的20倍，即OB35每20個(gè)周期執(zhí)行一次FB58里的PID計(jì)算，而輸出的脈沖周期是3秒鐘。

　?。?）FB58分別在OB1和周期中斷OB（例如OB35）中調(diào)用

　　在兩個(gè)OB塊中調(diào)用的FB58使用同樣的背景數(shù)據(jù)塊和參數(shù)，只是SELECT參數(shù)有所不同，在OB1中調(diào)用，SELECT設(shè)置為1；在周期中斷OB中調(diào)用，SELECT設(shè)置為2。為了縮短O(píng)B1執(zhí)行時(shí)間，可以通過(guò)FB58背景數(shù)據(jù)塊中的“QC_ACT"來(lái)選擇是否執(zhí)行FB58，當(dāng)QC_ACT為T(mén)RUE時(shí)，執(zhí)行，否則跳過(guò)。

　　在這種方式下，處理原理同（1）一致，不同的是PID運(yùn)算總是在OB1中執(zhí)行罷了。OB1的執(zhí)行周期對(duì)PID運(yùn)算、脈沖輸出均沒(méi)有影響。

　?。?）FB58在兩個(gè)不同周期時(shí)間的周期中斷OB（例如OB32和OB35）中調(diào)用

　　FB58分別在兩個(gè)周期中斷OB中調(diào)用，其中周期時(shí)間長(zhǎng)的OB中調(diào)用的FB58的SELECT參數(shù)設(shè)置為3，時(shí)間短的設(shè)置為2。

　　同前面兩種情況不一樣，SELECT選擇為3時(shí)，PID的運(yùn)算只和調(diào)用周期有關(guān)。例如OB32定義的周期時(shí)間是1000ms，OB35的周期時(shí)間是100ms，CYCLE_P是0.02s，PER_TM是1.0s。這樣在OB32中定義SELECT參數(shù)為3，則每1秒鐘就執(zhí)行一次PID運(yùn)算，并不是由CYCLE和CYCLE_P的關(guān)系來(lái)決定。

　　3.2.2 參數(shù)設(shè)置的經(jīng)驗(yàn)法則

　　前面的描述說(shuō)明了CYCLE/CYCLE_P/PER_TM之間的關(guān)系，對(duì)于具體的參數(shù)設(shè)置，可以有如下幾條法則：

　?。?）CYCLE時(shí)間不能超過(guò)積分時(shí)間TI的10%；

　?。?）為了保證控制精度，脈沖周期時(shí)間PER_TM應(yīng)該至少是CYCLE_P的50倍；

　　（3）脈沖周期時(shí)間CYCLE不能超過(guò)積分時(shí)間TI的5%