西門子6SN1123-1AA00-0EA2

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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設備有限公司

：鄭鑫 ：

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工作 （同步）

1.電子齒輪比

1.1 電子齒輪比的作用
電子齒輪比就是對伺服接收到的上位機脈沖頻率進行放大或者縮小。其中一個參數為分子，為電機編碼器的分辨率；一個為分母，為電機旋轉一圈所需要的脈沖數。如果分子大于分母就是放大，如果分子小于分母就是縮小。
在 實際應用中，連接不同的機械結構，移動zui小單位量所需的電機轉動量是不同的，例如：同樣一個伺服電機，如果連接了一個螺距為10mm的絲杠，那么電機轉一 圈機械移動10mm，每移動0.001mm就需要電機轉1/10000圈；而如果連接螺距為5mm的絲杠，每移動0.001mm需要電機轉1/5000 圈。而電機編碼器的分辨率是相同的，因此可以通過設置電子齒輪比來使電機脈沖數和機械zui小移動量相匹配，這就是電子齒輪比的作用。 1.2 相關概念介紹
（1）編碼器分辨率：伺服電機軸旋轉編碼器反饋脈沖數。
 V90的伺服電機有增量編碼器和值編碼器，其分辨率如下圖：

圖01. V90伺服電機編碼器的分辨率
（2）每轉脈沖數：絲杠轉動一圈所需脈沖數。
（3）zui小長度單位(LU)：上位機發出一個脈沖時，絲杠移動的直線距離或旋轉軸轉動的度數，也是控制系統所能控制的zui小距離。這個值越小，經各種補償后越容易得到更高的加工精度和表面質量。當進給速度滿足要求的情況下，可以設定較小的長度單位。也稱作“脈沖當量”。
（4）螺距：螺紋上相鄰兩牙對應點之間的軸向距離。

2.1 V90電子齒輪比的設置
V90電子齒輪比的設置方法如圖2所示：

 圖02.  V90的電子齒輪比設置

從圖中可以看出V90的電子齒輪比的設置有兩種方法，這兩種方法的本質都是算出編碼器分辨率與期望每轉脈沖數的比值。
（1）電子齒輪比=編碼器分辨率 / P29011。P29011即為期望每轉脈沖數；
（2）當P29011設定為0時，電子齒輪比=P29012 / P29013。
這幾個參數的說明如圖3所示： 
圖03. 相關參數說明

四個電子齒輪比分子可通過數字量輸入信號的組合EGEAR1和EGEAR2來選擇，如圖4所示：

圖4. 電子齒輪比分子的選擇

還有兩點需要注意的是：
（1）電子齒輪比的取值范圍是0.02到200；
（2）僅可在伺服關閉狀態下設置電子齒輪比。

2.2電子齒輪比的計算及舉例
比如有一套機械系統，如圖5所示： 
圖05. 機械系統

其中：a/b為電子齒輪比；
            LU為zui小長度單位；
            r為編碼器分辨率；
            i= n/m為機械減速比（n電機側轉速，m負載側轉速）；
            c為絲杠螺距。
那么期望每轉脈沖數d的計算：

電子齒輪比計算：

計算電子齒輪比的實例：

圖06. 電子齒輪比計算實例

再比如：
PLC的zui大脈沖頻率為200KHz，電機的額定轉速為3000rpm，伺服電機編碼器分辨率是524288；絲杠螺距是10mm（沒有減速箱）。
問：如果電子齒輪比是1，伺服電機的zui大轉速？
答：PLC  控制伺服電機能達到的zui大轉速=200×1000×60/524288=22.89rpm
問：PLC發出zui大脈沖頻率，如何通過設置V90的電子齒輪比才能讓電機以額定轉速運行？
答：電機額定轉速3000rpm=50r/s，50r/s時的脈沖頻率：50×524288=26214400，
因此電子齒輪比=26214400/（200×1000）=524288/4000（設置P29011=4000）。 附：

圖07. 西門子PLC的zui大脈沖頻率

SINAMICS V90 有兩個模擬量輸入及兩個模擬量輸出信號，模擬量輸入可用于速度及轉矩給定，也可以用于速度及轉矩的限幅。模擬量輸出可以將速度實際值或實際轉矩值等用戶自定義的信號以模擬量的形式輸出。本文詳細介紹了模擬量輸入及模擬量輸出的信號類型及功能設置。

目錄:

      1    概述   
      2    模擬量輸入及輸出信號接線  
      3    模擬量輸入信號     
      4    模擬量輸出信號     

1    概述
SINAMICS V90 有兩個模擬量輸入及兩個模擬量輸出信號，模擬量輸入可用于速度及轉矩給定，也可以用于速度及轉矩的限幅。模擬量輸出可以將速度實際值或實際轉矩值等用戶自定義的信號以模擬量的形式輸出。本文詳細介紹了模擬量輸入及模擬量輸出的信號類型及功能設置。
2    模擬量輸入及輸出信號接線
V90有兩個模擬量輸入及兩個模擬量輸出信號，接線如圖2-1 所示。

圖2-1 模擬量輸入及輸出接線

3    模擬量輸入信號
SINAMICS V90 支持兩個模擬量輸入。其輸入電壓在不同的控制模式下會有所不同，如表2-1所示。

表2-1 模擬量輸入信號

(1)    V90在速度控制模式(S)下模擬量輸入的配置
V90在速度控制模式(S)下模擬量1(AI1)用于速度給定，在調試軟件V-ASSISTANT中進行設置，如圖2-2所示；模擬量2(AI2)可以設置為轉矩極限如圖2-3所示。 

圖2-2 速度控制模式(S)下AI1模擬量輸入設置畫面

圖2-3 速度控制模式(S)下AI2模擬量輸入設置畫面

(2)    V90在轉矩控制模式(T)下模擬量輸入的配置
V90在轉矩控制模式(T)下模擬量1(AI1)用于速度限制值給定，在調試軟件V-ASSISTANT中進行設置，如圖2-4所示；模擬量2(AI2)可以設置為轉矩給定值，如圖2-5所示。

西門子6SN1123-1AA00-0EA2

圖2-4轉矩控制模式(T)下AI2模擬量輸入設置畫面

圖2-5 轉矩控制模式(T)下AI1模擬量輸入設置畫面

4    模擬量輸出信號
SINAMICS V90 支持兩個模擬量輸出。其輸出電壓在不同的控制模式下會有所不同，如表2-2所示。
 

表2-2 模擬量輸出信號輸出電壓
通過 p29350（選擇 AO1 的信號源） 和 p29351（選擇 AO2 的信號源），這兩個參數可選
擇模擬量輸出的指令源如表2-3所示。 

表2-3 模擬量輸出信號信號源
在調試軟件V-ASSISTANT中進行設置，如圖2-6所示；：

圖2-6模擬量輸輸出設置畫面

S7300電源模板
6ES7307-1BA00-0AA0
6ES7307-1EA00-0AA0
6ES7307-1KA01-0AA0
CPU
6ES7312-1AE13-0AB0
6ES7312-5BE03-0AB0
6ES7313-5BF03-0AB0
6ES7313-6BF03-0AB0
6ES7313-6CF03-0AB0
6ES7314-1AG13-0AB0
6ES7314-6BG03-0AB0
6ES7314-6CG03-0AB0
6ES7315-2AG10-0AB0
6ES7315-2EH13-0AB0
6ES7317-2AJ10-0AB0
6ES7317-2EK13-0AB0
6ES7318-3EL00-0AB0
內存卡
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6ES7 953-8LJ20-0AA0
6ES7 953-8LL20-0AA0
6ES7 953-8LM20-0AA0
6ES7 953-8LP20-0AA0
開關量模板
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6ES7 321-1CH00-0AA0
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6ES7 322-1FH00-0AA0
6ES7 323-1BH01-0AA0
6ES7 323-1BL00-0AA0
模擬量模板
6ES7 331-7KF02-0AB0
6ES7 331-7KB02-0AB0
6ES7 331-7NF00-0AB0
6ES7 331-7NF10-0AB0
6ES7 331-7HF01-0AB0
6ES7 331-1KF01-0AB0
6ES7 331-7PF01-0AB0
6ES7 331-7PF11-0AB0
6ES7 332-5HD01-0AB0
6ES7 332-5HB01-0AB0
6ES7 332-5HF00-0AB0
6ES7 332-7ND02-0AB0
6ES7 334-0KE00-0AB0
6ES7 334-0CE01-0AA0
附件
6ES7 365-0BA01-0AA0
6ES7 360-3AA01-0AA0
6ES7 361-3CA01-0AA0
6ES7 368-3BB01-0AA0
6ES7 368-3BC51-0AA0
6ES7 368-3BF01-0AA0
6ES7 368-3CB01-0AA0
6ES7 390-1AE80-0AA0
6ES7 390-1AF30-0AA0
6ES7 390-1AJ30-0AA0
6ES7 390-1BC00-0AA0
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功能模板
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通訊模板
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