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西门子6SN1123-1AA00-0DA2

型号
参数
应用领域:化工,电子 产地:德国 品牌:西门子
浔之漫智控技术（上海）有限公司

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详细信息

西门子6SN1123-1AA00-0DA2

切削速度（SVC）

 

功能

实际操作中进行铣削加工时，更常用的是刀具切削速度编程，而不是主轴转速编程：

控制系统可通过激活的刀具的半径和编程的刀具切削速度计算出主轴转速：

S = (SVC * 1000) / (R刀具 * 2π)

其中：

S:

主轴转速的单位是转/分钟

SVC：

切削速度，单位米/分钟或英尺/分钟

R刀具：

被激活的刀具的半径，单位毫米

不考虑激活刀具的刀具类型($TC_DP1)。

编程的切削速度不受轨迹进给率F以及 G 功能组 15 的影响。通过M3或M4可以确定旋转方向和开始旋转，通过M5可以停止主轴。

补偿存储器中刀具半径数据的更改会在下一次选择刀具补偿时生效，或者在有效补偿数据更新时生效。

换刀和选择/取消刀具补偿数据组会引起当前生效的主轴转速的重新计算。

前提条件

进行切削速度编程时需要：

  • 旋转刀具（铣刀或钻具）的几何数据

  • 有效的刀具补偿数据组

句法

SVC[<n>]=<值>

提示

在编程了SVC的程序段中刀具半径必须为已知，即相应刀具以及刀具补偿数据组必须被激活，或者在程序段中被选择。 同一程序段中SVC和T/D指令的顺序可任意选择。

 

含义

SVC：

切削速度

[<n>]：

主轴编号

通过此地址扩展可以设定，编程的切削速度在哪个主轴上生效。 无地址扩展时，切削速度针对当前主主轴生效。　

提示：
可为每条主轴分别设置一个切削速度。

提示：
只有当主主轴上具有激活的刀具时，才可以编程不带地址扩展的SVC。 切换主主轴时用户必须选择一把相应的刀具。

尺寸单位：

米/分钟或者英尺/分钟（取决于 G700/G710）


提示

在 SVC 和 S 间切换

可在SVC编程和S编程之间任意进行切换，即使在主轴旋转时也可进行。 无效的值会被删除。

 


提示

大刀具转速

可通过系统变量 $TC_TP_MAX_VELO[<T编号>]设置大刀具转速（主轴转速）。
未定义转速限值时，监控功能不执行。

 


提示

以下功能激活时，不能进行SVC编程：

  • G96/G961/G962

  • GWPS

  • SPOS/SPOSA/M19

  • M70

编程这其中的任一指令将会撤消SVC。

 


提示

例如在 CAD 系统中生成的“标准刀具”的刀具轨迹，该轨迹已考虑了刀具半径，与标准刀具只存在刀沿半径上的偏差，但是系统不支持该轨迹与SVC编程一同使用。

 

示例

适用于所有示例： 刀架 = 主轴（标准铣削）

 

示例 1： 半径 6 毫米的铣刀

程序代码
注释
N10 G0 X10 T1 D1
;
例如，通过 $TC_DP6[1,1] = 6（刀具半径 = 6毫米）选择铣刀
N20 SVC=100 M3
;
切削速度 = 100米/分钟
⇒ 得出的主轴转速：
S = (100 米/分钟 * 1000) / (6.0 毫米 * 2 * 3.14) = 2653.93 转/分钟
N30 G1 X50 G95 FZ=0.03
;
SVC 和每齿进给量
...


 

示例 2： 在同一个程序段中编程刀具选择和 SVC

程序代码
注释
N10 G0 X20


N20 T1 D1 SVC=100
;
在程序段中同时编程刀具选择、补偿数据组选择和 SVC（任意次序）。
N30 X30 M3
;
主轴顺时针旋转，切削速度 100 米/分钟
N40 G1 X20 F0.3 G95
;
SVC 和旋转进给率

 

示例 3： 规定两个主轴的切削速度

程序代码
注释
N10 SVC[3]=100 M6 T1 D1


N20 SVC[5]=200
;
两个轴激活的刀具补偿中的刀具半径相同，主轴 3 和主轴 5 的生效转速不同。

 

示例 4：

假设：

通过刀架确定主主轴以及换刀：

MD20124 $MC_TOOL_MANAGEMENT_TOOLHOLDER > 1

换刀时将保留旧的刀具补偿，只有在编程 D 时新刀具的刀具补偿才生效。

MD20270 $MC_CUTTING_EDGE_DEFAULT = - 2

程序代码
注释
N10 $TC_MPP1[9998,1]=2
;
刀位为刀架
N11 $TC_MPP5[9998,1]=1
;
刀位为刀架 1
N12 $TC_MPP_SP[9998,1]=3
;
刀架 1 分配给了主轴 3



N20 $TC_MPP1[9998,2]=2
;
刀位为刀架
N21 $TC_MPP5[9998,2]=4
;
刀位为刀架 4
N22 $TC_MPP_SP[9998,2]=6
;
刀架 4 分配给了主轴 6



N30 $TC_TP2[2]="WZ2"


N31 $TC_DP6[2,1]=5.0
;
T2 的半径 = 5.0 mm，补偿 D1



N40 $TC_TP2[8]="WZ8"


N41 $TC_DP6[8,1]=9.0
;
T8 的半径 = 9.0 mm，补偿 D1
N42 $TC_DP6[8,4]=7.0
;
T8 的半径 = 7.0 mm，补偿 D4
...


N100 SETMTH(1)
;
设置主刀架编号
N110 T="WZ2" M6 D1
;
换入刀具 T2，激活补偿 D1。
N120 G1 G94 F1000 M3=3 SVC=100
;
S3 = (100 米/分钟 * 1000) / (5.0 毫米 * 2 * 3.14) = 3184.71 转/分钟
N130 SETMTH(4)
;
设置主刀架编号
N140 T="WZ8"
;
相当于 T8="WZ8"
N150 M6
;
相当于 M4=6
刀具"WZ8"换入主刀架上，但是由于 MD20270=–2 旧的刀具补偿继续生效。
N160 SVC=50
;
S3 = (50 米/分钟 * 1000) / (5.0 毫米 * 2 * 3.14) = 1592.36 转/分钟
刀架 1 的补偿继续生效，该刀架分配给主轴 3。
N170 D4

激活新刀具 "WZ8" 的补偿 D4（刀架 4 上）。
N180 SVC=300
;
S6 = (300 米/分钟 * 1000) / (7.0 毫米 * 2 * 3.14) = 6824.39 转/分钟
刀架 4 分配给了主轴 6。

 

示例 5：

假设：

主轴同时为刀架：

MD20124 $MC_TOOL_MANAGEMENT_TOOLHOLDER = 0

在换刀时自动选择刀具补偿数据组 D4：

MD20270 $MC_CUTTING_EDGE_DEFAULT = 4

程序代码
注释
N10 $TC_MPP1[9998,1]=2
;
刀位为刀架
N11 $TC_MPP5[9998,1]=1
;
刀位为刀架 1 = 主轴 1



N20 $TC_MPP1[9998,2]=2
;
刀位为刀架
N21 $TC_MPP5[9998,2]=3
;
刀位为刀架 3 = 主轴 3



N30 $TC_TP2[2]="WZ2"


N31 $TC_DP6[2,1]=5.0
;
T2 的半径 = 5.0 mm，补偿 D1



N40 $TC_TP2[8]="WZ8"


N41 $TC_DP6[8,1]=9.0
;
T8 的半径 = 9.0 mm，补偿 D1
N42 $TC_DP6[8,4]=7.0
;
T8 的半径 = 7.0 mm，补偿 D4
...


N100 SETMS(1)
;
主轴1 = 主主轴
N110 T="WZ2" M6 D1
;
换入刀具 T2，激活补偿 D1。
N120 G1 G94 F1000 M3 SVC=100
;
S1 = (100 米/分钟 * 1000) / (5.0 毫米 * 2 * 3.14) = 3184.71 转/分钟
N200 SETMS(3)
;
主轴3 = 主主轴
N210 M4 SVC=150
;
S3 = (150 米/分钟 * 1000) / (5.0 毫米 * 2 * 3.14) = 4777.07 转/分钟
根据 T="WZ2" 的刀具补偿 D1，S1 以旧的转速继续旋转。
N220 T="WZ8"
;
相当于 T8="WZ8"
N230 M4 SVC=200
;
S3 = (200 米/分钟 * 1000) / (5.0 毫米 * 2 * 3.14) = 6369.43 转/分钟
根据 T="WZ2" 的刀具补偿 D1。
N240 M6
;
相当于 M3=6
刀具 "WZ8"换入主主轴，新刀具的刀具补偿 D4 生效。
N250 SVC=50
;
S3 = (50 米/分钟 * 1000) / (7.0 毫米 * 2 * 3.14) = 1137.40 转/分钟
主主轴上的补偿 D4 生效。
N260 D1
;
新刀具 "WZ8" 的补偿 D1 生效。
N270 SVC[1]=300
;
S1 = (300 米/分钟 * 1000) / (9.0 毫米 * 2 * 3.14) = 5307.86 转/分钟
S3 = (50 米/分钟 * 1000) / (9.0 毫米 * 2 * 3.14) = 884.64 转/分钟
...


 

其它信息

刀具半径

以下刀具补偿数据（激活刀具）会计入刀具半径：

  • $TC_DP6（半径－几何尺寸）

  • $TC_DP15（半径－磨损）

  • $TC_SCPx6（$TC_DP6 的补偿）

  • $TC_ECPx6（$TC_DP6 的补偿）

以下数据会被忽略：

  • 在线半径补偿

  • 编程轮廓的加工余量（OFFN）

刀具半径补偿（G41/G42）

刀具半径补偿（G41/G42）和SVC均以刀具半径为基准，但是为相互独立的功能。

不带补偿夹具的攻丝（G331, G332）

SCC也可以和G331或G332指令共同编程。

同步动作

无法在同步动作中设置SVC。

读取切削速度和主轴转速编程类型

可通过系统变量读取主轴切削速度和转速编程类型（主轴转速S或切削速度SVC）

西门子6SN1123-1AA00-0DA2

在伺服控制中既可采用无编码器运行，也可采用混合运行（无/带编码器）。和传统的采用 V/f 控制的驱动相比，采用电机模型的无编码器运行在伺服控制中实现更高的动态控制特性和更高的防堵转特性。但是它和带编码器的驱动相比，转速精度有所降低，同时动态响应和同轴度也受到不利影响。
功能说明
由于和带编码器运行相比，无编码器运行的动态响应有所降低，因此，为提高控制的动态性能，对加速转矩执行了前馈控制。其根据驱动转矩，在考虑到现有的转矩/电流限制以及负载转动惯量 [(p0341 · p0342) + p1498)] 的情况下对所需的转矩进行预控，从而能够在时间上地达到需要的转速动态响应。
如果电机既能够带编码器运行，也能够不带编码器器运行，例如：p0491 ≠ 0 或 p1404 < p1082，则可以通过 p0642（基准值 p0640）降低无编码器运行中的大电流，以便减少无编码器运行中易导致故障、由饱和产生的电机数据变化。
可以通过 p1517 为转矩前馈控制设置一个转矩平滑时间。而由于无编码器运行中动态响应降低，因此必须通过 p1470（比例增益）和 p1472（积分时间）优化转速控制器。
在低速范围内，由于测量值精度和工艺参数灵敏性的影响，不再计算转速实际值、定向和磁通实际值的特征参数。因此会切换为只注入电流和频率的电流/频率控制（I/f 开环控制）。切换阈值由 p1755 设置，回差由 p1756 设置。
为了在开环控制中也能够获得较高的负载转矩，可以通过 p1612 设置电机电流（电流设定值）。为此，驱动转矩（如摩擦转矩）必须已知或能够估算出。应设置额外的约 20 % 的预留量。
在同步电机上，转矩通过转矩常数(p0316)换算为电流。在异步电机上，还须考虑 p1612 中的励磁电流 (r0331)。在低速区内，无法直接在电机模块上测量所需电流。它的缺省设置是电机额定电流（p0305）的 50 %（同步电机）或 80 %（异步电机）。在设置电机电流 (p1612) 时，由于在 I/f 开环控制模式下会注入 p1612 中给定的电流，因此，必须注意电机的热载情况。
另外，在同步电机上设置磁极位置识别 (p1982 = 1)，可以改善驱动从静止开始运行的起动特性。
重要说明
  • 不允许将无编码器运行用于包含垂直轴的应用。
  • 无编码器运行不适用于包含上一级位置控制的应用。
脉冲清除后的特性

 

小心

 



运算错误的电机转速信息
在脉冲清除后，不再有电机转速的信息。驱动将其转速实际值设为 “0”。所有从实际值推导出的信息和信号不再有效。分析这些信息和信号可导致人员受伤和财产损失。
  • 设备选型时请将该特性考虑在内。

在无编码器运行中清除脉冲后，不再能计算电机当前的转速实际值。在下一次使能脉冲后必须重新查找转速实际值。
通过 p1400.11 可以设定，是否从转速设定值开始查找 (p1400.11 = 1) 或从转速 = 0.0 开始查找 (p1400.11 = 0)。通常情况下是 p1400.11 = 0，因为电机一般从静止状态开始启动。如果在脉冲使能时电机转速高于切换转速 p1755， 则应选择 p1400.11 = 1。
如果电机正在旋转，而选择了从设定值开始查找 (p1400.11 = 1)，则在给出脉冲使能前，转速设定值的方向必须和实际转速方向相同。转速实际值和转速设定值之间存在较大的偏差时，可能会导致故障。
在开环/闭环控制、带/不带编码器的运行之间切换
设置参数 p1300 = 20 可以激活无编码器运行。p1300 = 20 或 p1404 = 0 时，无编码器运行在整个转速区内激活。此时，如果转速小于切换转速 p1755，电机便以电流/频率开环方式运行。
在带编码器运行中，转速一旦超出阈值 p1404，电机便切换到无编码器运行。如果 p1404 > 0 且 p1404 < p1755，则只有在转速大于 p1755 时才切换到无编码器运行。
可通过 p1402.1 = 1 驻留编码器检测功能，从而在无编码器运行中避免出现编码器检测故障消息。此时通过编码器检测进行的电机温度读取保持生效。
无编码器运行方式会显示在参数 r1407.1 中。
 
区域切换
重要说明
  • 在控制方式“无编码器的转速控制器”中，不需要转子位置编码器。编码器驻留时，温度检测功能仍保持生效。此状态可通过参数 r0458.26 = 1 识别。当参数 r0458.26 = 0 时，温度检测功能也被禁用。
串联电抗器
在使用高速特种电机或其他低漏磁的异步电机上，可能需要使用串联电抗器，以稳定电流控制器的运行。
串联电抗器通过 p0353 设置。
功能的调试和优化
按如下步骤来调试和优化该功能：
  1. 请估算在不加速的情况下，在 p1755 的转速水平以下可以生成的大电机扭矩。由此确定对应的电机电流 p1612。
  2. 对于过载设置的较大（p0640 明显大于 p0305）的同步电机，可能需要降低无编码器运行中的电流限制 (p0642)。
  3. 对于第三方电机，应进行静态测量，必要时还应通过接收测得的数据进行旋转测量。检查电流控制器设置。
    有关静态测量/旋转测量的更多信息参见章节“电机数据识别”。
  4. 当未通过旋转测量确定总转动惯量时，可借助以下方法确定总转动惯量：
    若...
    则...
    如果有编码器且电机有受限的运行行程（例如：使无编码运行仅用于编码器故障时的备用响应或用于高转速区域），
    则借助电机数据识别的旋转测量确定转动惯量（p1959 = 20 hex [仅 Lq 特性曲线] 且 p1960 = 1）。就直线电机而言，必须 p1959 = 420 hex [仅换向角和 Lq 特性曲线]。
    可选方案：
    如果电机可以持续旋转（带/不带编码器），
    则借助电机数据识别的旋转测量（p1959 = 404 hex [即仅换向角和转动惯量] 和 p1960 = 1）确定转动惯量。
    如果总转动惯量在连续运行中变化，
    则借助功能模块“转动惯量评估器”确定转动惯量。
    有关转动惯量评估器的更多信息参见章节“转动惯量评估器”。
    • 使用 One Button Tuning /根据频率特性确定转动惯量（p5301.8 = 1）。
    • 使用 One Button Tuning /结合位移限制（p5308）功能估算转动惯量（p5302.2 = 1）。
      在测量期间通过 One Button Tuning 遵循设置的位移限制。
  5. 执行以下步骤来设置转速控制器：
    • 在功能模块“转动惯量评估器”激活时接收测得的转动惯量。
    • 取消激活功能模块“转动惯量评估器” (p1400.18 = 0)。
    • 启动参数 r0063（转速实际值）和 r0079（转矩）的跟踪记录。
    • 调节转动惯量（p1498；如果可以升高）并给定闭环控制区域中的转速设定值跳跃（转速大于 p1755）。
    • 通过比例增益 (p1470) 和积分作用时间 (p1472) 优化起振特性。


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产品参数

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产地 德国
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