西門子公司為適應(yīng)小型運動控制需求，推出了一款小型高性能伺服SINAMICS V90。SINAMICS V90 伺服驅(qū)動和 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機組成了性能優(yōu)化，易于使用的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，八種驅(qū)動類型，七種不同的電機軸高規(guī)格，功率范圍從0.05kW到7.0kW以及單相和三相的供電系統(tǒng)使其可以廣泛用于各行各業(yè)。比如：定位，傳送，收卷等設(shè)備中，同時該伺服系統(tǒng)可以與S7-1500T/S7-1500/S7-1200 進行完美配合實現(xiàn)豐富的運動控制功能。那么，今天小編同大神一起，帶你玩轉(zhuǎn)西門子V90伺服驅(qū)動器。

分為脈沖序列版本（PTI）和PROFINET版本（PN）兩種，如下圖所示： 

支持以下幾種運動模式：

1） 外部脈沖位置控制模式（PTI）

2） 內(nèi)部設(shè)定值位置控制模式（IPOS）

3） 速度模式（S）

4） 轉(zhuǎn)矩模式（T）

PTI是伺服應(yīng)用中最基本使用也是最頻繁的模式，今天我們一起來學(xué)習(xí)如何使用該模式。通過PLC發(fā)送高速脈沖來驅(qū)動伺服進行定位，對于伺服的調(diào)試較為簡單，繁瑣的是在PLC中編寫高速脈沖輸出程序。

首先，應(yīng)該對外部硬件連接，如下圖所示。 

西門子plc和伺服驅(qū)動器的接線示意圖

接下來開始對參數(shù)進行調(diào)試，可以通過驅(qū)動器面板和V-ASSISTANT軟件兩種方式調(diào)試參數(shù)，但軟件與驅(qū)動器連接后面板則無法使用。此處簡單介紹面板設(shè)置參數(shù)的方法，面板如下圖所示。

在設(shè)置參數(shù)前最好先進行恢復(fù)出廠設(shè)置，恢復(fù)完成后斷電重啟，方法如下圖所示。

所有參數(shù)調(diào)試完成后都需要進行斷電保持設(shè)置，將修改的參數(shù)存儲到ROM保持區(qū)，否則斷電后恢復(fù)缺省值，方法如下圖所示。

設(shè)置參數(shù)步驟如下圖所示：

在進入?yún)��?shù)設(shè)置前需要選擇正確的參數(shù)組號如P0A，0B，0C，0D等，也可選擇P  ALL組，進入后通過<移位鍵來修改參數(shù)編號，如下圖所示。

注意：初次上電驅(qū)動器未與PLC相連時，常出現(xiàn)F7491 、F7492和A52902號錯誤。原因為 順時針行程限制信號(CWL)和逆時針行程限制信號(CCWL)以及急停（EMGS） 這三個信號為OFF。默認必須為ON才可運行，如果實際使用時無需用到這三個功能，可通過把P29300的第1、2、6位設(shè)為1來強制為ON，如下圖所示。

注意：通過面板設(shè)置時要轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)，通過軟件設(shè)置則轉(zhuǎn)換成十進制。

如未識別到伺服電機，則會發(fā)生故障 F52984。請手動輸入電機ID（p29000）進行校準(zhǔn)，電機 ID 可參見電機銘牌。

默認運行方向為 CW（順時針）。如有必要，可通過設(shè)置參數(shù) p29001 更改運行方向。p29001=0：CW，p29001=1：CCW

下面我們來看一下外部脈沖位置模式的調(diào)試步驟：

1、斷開主電源；

2、將伺服驅(qū)動斷電，并使用信號電纜將其連接至控制器（例如，SIMATIC S7-200 SMART）。為確保正常運行，數(shù)字量信號 CWL、CCWL 和EMGS 必須保持在高電平（1）；

3、打開 DC 24 V 電源；

4、檢查伺服電機類型；

· 如果伺服電機帶有增量編碼器，請輸入電機ID（p29000）-46

· 如果伺服電機帶有絕對編碼器，伺服驅(qū)動可以自動識別伺服電機。

5、設(shè)置P29003=0脈沖位置控制模式（必須在使能關(guān)閉狀態(tài)修改，默認p29003=0）；

6、保存參數(shù)并重啟伺服驅(qū)動以應(yīng)用外部脈沖位置控制模式的設(shè)定；

7、設(shè)置參數(shù) p29010 選擇設(shè)定值脈沖信號形式。 · p29010=0：脈沖+方向，正邏輯；

8、設(shè)置參數(shù) p29014 選擇脈沖輸入通道。p29014=1：24 V 單端脈沖輸入；

24 V 單端脈沖輸入為出廠設(shè)置。

9、設(shè)置電子齒輪比。通過參數(shù) p29012 和 p29013 來設(shè)置電子齒輪比。

p29012：電子齒輪比分子。共有四個分子（p29012[0] 至p29012[3]）。

 p29013：電子齒輪比分母。 也可通過p29011： 每轉(zhuǎn)設(shè)定值脈沖數(shù)。

10、設(shè)置扭矩限值和轉(zhuǎn)速限值。內(nèi)部設(shè)定值： p29043；

11、通過設(shè)置下列參數(shù)來配置必要的數(shù)字量輸入DI信號：

出廠設(shè)置如下：（外部脈沖位置模式DI信號使用較少）

· p29301[0]: 1 (SON)                  · p29302[0]: 2 (RESET)

· p29303[0]: 3 (CWL)                  · p29304[0]: 4 (CCWL)

· p29305[0]: 5 (G-CHANGE)             · p29306[0]: 6 (P-TRG)

· p29307[0]: 7 (CLR)                   · p99308[0]: 10 (TLIM1)

12、 檢查編碼器類型。如使用絕對編碼器，必須通過 BOP 菜單功能“ABS”調(diào)整絕對編碼器；

13、設(shè)置編碼器脈沖輸出；

14、通過 BOP 保存參數(shù)；

15、打開主電源；

16、清除故障和報警；

17、將信號 SON 置為高電平，通過指令設(shè)備輸入外部脈沖，伺服電機開始運行。如果不使用外部使能，可將P29300的第0位設(shè)置為1使能強制為ON。

在上述步驟中，設(shè)置電子齒輪比較為繁瑣，下面介紹一下電子齒輪比的設(shè)置方法。

電子齒輪比=反饋回來的脈沖數(shù)/發(fā)送過去的脈沖數(shù)

為什么要設(shè)置電子齒輪比，設(shè)置了齒輪比有什么作用？

一、是調(diào)整電機旋轉(zhuǎn)1圈所需要的指令脈沖數(shù)，以保證電機轉(zhuǎn)速能夠達到需求轉(zhuǎn)速。

例如上位機PLC最大發(fā)送脈沖頻率為100KHz，若不修改電子齒輪比， 則電機旋轉(zhuǎn)1圈需要10000個脈沖，那么電機最高轉(zhuǎn)速為600rpm，若將電子齒輪比設(shè)為2:1，或者將每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)定為5000，則此時電機可以達到1200rpm轉(zhuǎn)速。

二、 避免脈沖數(shù)產(chǎn)生小數(shù)，取整后影響定位精度

  根據(jù)第一種方法算出電子齒輪比，雖然速度滿足了，還應(yīng)考慮脈沖當(dāng)量是否能滿足精度要求，還要根據(jù)機械傳動比測算一下脈沖當(dāng)量，若無法滿足可適當(dāng)減小轉(zhuǎn)速以達到精度要求。如果系統(tǒng)對精度要求很高需要較小的脈沖當(dāng)量，則應(yīng)根據(jù)脈沖當(dāng)量運算，運算方法如下圖所示。

總結(jié)：設(shè)定電子齒輪比肯定會降低伺服的分辨率影響精度，但合理的設(shè)置避免脈沖產(chǎn)生小數(shù)卻能提高精度。且在誤差允許范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整電子齒輪比可以提高電機轉(zhuǎn)速，所以在設(shè)定電子齒輪比并不能一味的按照公式推算，應(yīng)當(dāng)權(quán)衡精度和速度的要求，使系統(tǒng)性能發(fā)揮到最佳。