浅谈东能伺服在教学仪器上的应用

　　一、概述

　　根据教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”的要求，按照职业教育的教学和实训要求研发的产品——“西门子数控机床电气控制与维修实训台”教学仪器，它适合各职业院校技术与应用、电气技术、数控、数控机床与维修等的教学与技能实训，也适合职业培训学校、职教中心、鉴定站、机电类课程的技能鉴定考核。具有数控车床、车削中心、数控铣床、加工中心等数控机床安装调试、参数设置、故障诊断与维修、数控编程操作等功能。

　　二、工艺简介

　　“西门子数控机床电气控制与维修实训台”教学仪器由控制屏和实训桌组成。控制屏采用西门子数控系统，供电由钥匙开关和启停开关控制。实训桌主要包括伺服驱动模块、故障设置和排故操作单元。伺服驱动模块的伺服电机轴上安装有刻度转盘，便于观察电机运动，通过西门子系统控制实现对X、Y、Z三轴的进给控制。教师可以利用故障设置和排故操作单元，通过开关设置故障，学生通过对故障的分析判断，在排故操作单元上排故，同时可以记录排故次数，具有数控机床的故障维修考核功能。

　　三、设备组成

　　“西门子数控机床电气控制与维修实训台”教学仪器由控制屏和实训桌组成。控制屏为铁制双层亚光密纹喷塑结构，实训桌桌面为防水、防火、耐磨高密度板。单相220V交流电源供电，电压表监测实时电网电压，电流表监测设备实时工作电流，并设有指示灯指示和保险丝保护。控制屏采用西门子数控系统，供电由钥匙开关和启停开关控制。实训桌主要包括伺服驱动模块、故障设置和排故操作单元。伺服驱动模块的伺服电机轴上安装有刻度转盘，便于观察电机运动。

　　四、控制线（CN2）接线图与伺服参数设置

　　1）控制线（CN2）接线图}

　　2）参数设置说明：

　　P4=1 （控制方式选择，1：速度控制）；

　　P9=2 （电机型号选择）；

　　P26=1 （脉冲输出逻辑取反）；

　　P44=1（速度指令输入逻辑取反，可用于改变电机方向）；

　　P43=300（速度指令输入增益）；

　　P14=1200（速度环比例）；

　　P15=500 （速度环积分）；

　　P38=2000（电流环比例）；

　　五、 调试与注意事项

　　1）、调试步骤：

　　A、正确接好电机动力线（U、V、W、PE），编码器线（CN3），电源线（L1、L2、R、S、T），根据要求接好上位机控制线（CN2）；

　　B、低速空载运行一下电机，看电机方向和上位机接收的AB信号是否正确（可通过调节PA26、PA44参数来改变）；

　　C、根据要求设置好伺服驱动器的速度指令输入增益（PA43）；

　　D、完成上述步骤后，再运行一下电机，看电机声音是否正常，电机刚性是否满足以及响应时间；（可通过调节：速度环参数PA14、PA15；电流环参数PA38、PA41）。

　　E、调节后运行电机，看运转和启停是否平稳，若不是是很理想时可重复D步骤，直到运行性能满意为止。

　　2）、注意事项：

　　A、接动力线（U、V、W）时，一定要一一对应接到U、V、W端子上。不能通过改变U、V、W相序来改变电机方向，可通过调节参数来该变电机方向。

　　B、接控制线（CN2）时，上位机系统和伺服一定要有一端接屏蔽线，避免外界对控制信号的干扰。

　　C、布线一定要合理，交直流电源要严格分开，控制线要与电机动力线、电源线严格分开。

　　3）、结果：经过客户的试用，运行平稳正常，无抖动、启停平稳，各项指标都达到要求。

　　六、 故障与排除方法

　　1）故障：上位机一给信号电机就跑飞了，驱动器出现09号报警；

　　排除方法：检查电机动力线（U、V、W）相序是否接错，查看驱动器PA9（电机型号选择）是否设置正确）。

　　2）故障：出现27号报警

　　排除方法：查看电机编码器线（CN3）是否松了，固定好后再试。

　　七、 总结

　　结合了东能伺服EPS2系列的响应快、定位、运行平稳等优点。经过客户的试用，运行平稳正常，无抖动、启停平稳，各项指标都达到要求，使客户达到满意度。此设备提高了教学仪器实训台在市场上的竞争力，同时也向客户充分展示了东能伺服的优势。学生能够通过此教学仪器，对故障的分析判断，在排故操作单元上排故，对数控车床、车削中心、数控铣床、加工中心等模拟实训平台的数控程序和伺服参数设置、故障诊断与维修、数控编程等操作不断提高学生自身的实战能力。

　　东能伺服驱动器EPS2系列

　　东能交流伺服驱动系统是基于国际高端伺服控制技术开发并加以改良出适合于国内环境的伺服驱动系统，具有性能优异、可靠性高，广泛应用于数控机床、织袜机械、食品、包装、印刷、医疗设备、雕刻机械、风力发电、弹簧设备、塑料机械、试验检测设备，焊接切割设备，造纸设备，机械手臂，军工以及机械自动化改造等自动化领域。

　　数控机床电气控制与维修实训台

　　

    数控车床配备高可靠性的HK数控系统，键盘、鼠标的布局设置美观实用。根据人体工程学原理，采用机电一体化方式设计，造型美观，操作简便，效率高，可以完成端面、外圆、内孔、球面、锥面等母线为二次曲线的各种回转体的车削加工，同时能完成普通细牙螺纹的车削。

　　能够进行的实训项目：

　　（1）数控系统的安装、调试；

　　（2）数控车床系统操作与编程，实体加工；

　　（3）数控系统各单元连接、控制；

　　（4）数控系统控制机床螺纹加工；

　　（5） 进给驱动单元控制原理和应用；主轴变频器控制原理和应用；

　　（6） 输入输出信号测试；机床参考点的设置；丝杆螺距误差补偿；PLC指令、编程、接线及应用；

　　（7） 数控车床故障诊断；

　　（8） 电动刀架控制原理；

　　（9） 数控系统与计算机通讯；