一、应用背景
公司先前建设的生产线项目,主电机调速一直采用 6RA70 系列直流调速器。目前公司有 10 台 6RA70 直流调速器正在使用。但 6RA70 直流调速器现已停产,其新的升级替代型号为 6RA80 系列直流调速器。从公司长远发展角度考虑,将 6RA70 升级为 6RA80 是最优解决方案。此次直流调速器升级需解决安装接线、网络通信以及设备调试等问题。本文主要针对设备调试问题进行介绍,以 1000T 压力机调速系统为例,其他问题请查阅相关文档资料。
二、安装接线
升线后主要变化是接线端子号和位置发生变化,使用了X126 ProFiBus-DP网络端口。
三、网络通信
升线后的设备只支持ProFIBUS和ProFiNET,不支持原来的DeviceNet网络通信。所以我们使用了 ProFiBus-DP转DeviceNet网关来实现设备间通信问题。
四、设备调试
1 调试软件介绍
1.1 软件的下载、安装、使用
Starter 软件下载地址:
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/26233208/en
Starter 软件的安装:
Ø 查看下载文件中名为“readme”的WORD 文档,确认安装Starter 软件对PG/PC 的硬件、操作系统的要求
Ø 解压下载的压缩文件,并将解压后的文件放入一个文件夹内
Ø 设置Windows 系统的语言环境为英文
图 1-1 设置系统语言环境
Ø 安装STARTER 软件,安装完成后可以重新设置Windows 系统的语言环境。
使用不同的在线方式建立 PG/PC 与 DCM 的在线连接,请参考以下文档:
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/90228691
1.2 调试前提
Ø 设备安装完毕、上电正常,电机能转动
Ø 断电状态下,短接X177 端子 9 、12、 13
Ø 调试电缆
注意:此文档以 CP5711 通过CUD 板DP 接口X126 进行在线调试为例。也可以使用PC Adapter A2 版电缆调试。
CP5711 订货号: 6GK1571-1AA00
PC Adapter A2 版订货号:6GK1571-0BA00-0AA0
2 调试
2.1 新建项目,上载硬件配置
1. 新建项目,如下图所示:
2. 设置PG/PC:
选择“S7ONLINE(STEP7) CP5711.PROFIBUS”,然后在属性设置
中勾选“PG/PC is the only master on bus”选项:
3. 搜索节点、接受搜索到的设备,如下图所示:
4. 装置恢复出厂设置,上载参数到 PG,保存,离线:
2.2 配置 DDS
1. 配置DDS(打开配置界面,工艺控制器、自由功能块激活):
2. 配置DDS(电机参数、DCM 参数设置):
P50076[0]=电机电枢额定电流/装置电枢额定电流,当>50%时,可以使用出厂设置值 100%。
P50076[1]=电机励磁额定电流/装置励磁额定电流,当>50%时,可以使用出厂设置值 100%。
P50078[0]=400装置电枢进线电压(1U1 1V1 1W 1) P50078[1]=400装置励磁进线电压(3U1 3W1) P50100=334电机额定电枢电流
P50101=440电机额定电枢电压 P50102=14.8电机额定励磁电流
3. 配置DDS(编码器配置): 注意,此处以自定义类型的编码器为例。选择无编码器
4. 配置DDS(设置P50083,P2000):
P50083=1,对应测速机反馈 P50083=2,对应编码器反馈 P50083=3,对应EMF 反馈 P50083=4,对应自由连接的速度反馈
P50083=5,对应从SMC30 接收的速度反馈
首次调试,推荐先设置 P50083=3。待电机转动确认测速信号正确后,再将P50083 设置为对应的值。
设置P50083=1,P2000=1600电机最高转速,P50741=88 对应测速机电压
5. 配置励磁(首次调试,建议保持出厂设置值):
P50082=0,禁用励磁。
P50082=1,励磁电流根据进线接触器状态来确定是否建立。 P50082=2,当装置进入>=O 7.0 状态,经过P50258 设置的时间后,励磁电流从额定励磁电流减小到 P50257 参数设置的静态励磁电流。
P50082=3,始终通入额定励磁电流(弱磁区除外)。
P50081,是否使能弱磁(弱磁优化后自动置1)。设置P50082=1
6. 配置DDS(通讯报文): 可以先保持出厂设置,待传动调试完毕后再设置通讯。设置P922=352 6_In/6_Out配置完后再改为999自由报文。
7. 配置DDS(基本工艺参数):
设置转矩、电流限幅,斜坡时间。
Current limit MI: 100.0
Current limit MII: -100.0
Torque limit MI: 150.00
Torque limit MI: -150.00
Ramp-up time: 15.00
Ramp-down time: 15.00
Initial rounding: 0.50
Final rounding: 0.50
8. 配置DDS(配置信息汇总):
可使用拷贝功能,将配置信息导出到文档。
9. 保存配置好的数据,并下载到DCM:
2.3 优化调试
1. 设置P840=0,使装置进入 O7.1 状态:
出厂设置值P840=1,在X177 端子 9、12、13 短接的情况下,装置会 处于O8.0状态,装置禁止合闸。设置 P840=0,装置会进入O7.1 状 态,可以通过control panel 来启动装置。(注意:手动打开飞轮刹车)
2. 进入优化调试界面:
启用control panel 的监控功能可以查看装置的运行状态、控制字状态、电机转速等信息。
3. 励磁电流环优化:P50051=24
4. 电枢电流环优化:P50051=25
注意:电枢优化过程中,电机应保持静止。某些电机由于有剩磁, 会发生旋转,甚至报F60038 故障。对于这种情况,要锁住电机。
5. 确认测速装置工作正常,修改 P50083
通过控制面板给定转速,启动电机后,查看 R61(编码器反馈的速度
实际值)的参数值。确认极性、速度值与控制面板给定值一致后,修改P50083=2。
6. 速度环优化:P50051=26
空载情况下优化。带载后可根据特性要求再手动调整速度环PI 参数
P50225=10速度环比例系数 P50226=0.988速度环积分时间
P50745=20 测速电机滤波时间(消除减速时抖动)
7. 弱磁优化 P50051=27(根据电机实际工作情况选择是否优化)
注意,空载情况下进线弱磁优化;P50083=3 时,不能做弱磁优化。
8. P50051=28,摩擦曲线记录 P50051=29,在驱动易振机械时,进行此优化 注意,这两步优化需要带负载进行,根据实际情况选择是否优化。
9. COPY RAM TO ROM,上载,保存,调试完成。
端子控制装置启停时,设置 P840=1,X177 端子 9 和 12 之间接入用户设计的控制电路;上位机通讯控制装置启停时,P840 与控制字的 OFF1 位互联,需要设置报文。
2.4 I/O配置
P2030=3 ProFiBus
P9=0>1 设备调试参数筛选,0:就绪,1:设备配置
P8839[0]=1ProFiBus IF1 P8839[1]=1ProFiBus IF2
P0918 =3 Left CUD 5 Right CUD P922=352 PZD 6_IN/6_OUT 352>>999
P840~P858自动设置
接收来自网络的数据r2050 CO: IF1 PROFIdrive PZD receive word P840[0]=r2090.0,P844[0]=r2090.1,P848[0]=r2090.2 P852[0]=r2090.3,P854[0]=r2090.10,P856[0]=1
P1070[0]=2050[1] MainSetPoint p1070[1]=52011>
发送到网络的数据P2051 CI: IF1 PROFIdrive PZD send word P2051[0]=r2089[0], P2051[1]=r63[1],P2051[2]=r68[1], P2051[3]=r52952[1], P2051[4]=r52951[0], P2051[5]=r52951[1], P2051[6]=r2132, P2051[7]=r2131
P3981=0>1故障复位 Page610开关量输出
P50770.001=1;19 的开关量可选输出取反 P50770.002=1;20 的开关量可选输出取反 P50771=r2197.7 CUD DO-0主电机零速继电器 P50772=r2135.12 CUD DO-1主电机温控
开关量输入使用默认 r53010.02电源开关 r53010.04使能信号 Page618模拟量输出 P50750= r0068[1]电枢电流 P50755=r52952[1]砺磁电流
105 106急停端子
2.5 参数比较