运动基础技术应用 3

BOP面板调试V90伺服任务导入任务引入前面我们为如图所示某企业高精度度磨线机项目部选择了西门子V90伺服驱动器和伺服电机。请设计电气原理图，完成伺服驱动器等设备安装和主电路接线，用BOP面板设置伺服驱动器的参数，通过面板控制伺服电机点动正反转，判断正反转时机械装置的运动方向，调试设备。高精度磨线机系统结构示意图任务目标任务目标（1）了解伺服驱动器的外部接口。（2）掌握伺服驱动器24V电源/STO、主电路、制动电路和编码器电路接线。（3）认知伺服驱动器BOP面板。1.

知识目标（1）会识读并绘制伺服驱动器和伺服电机主电路接线原理图。（2）能够安装伺服驱动器和伺服电机，根据接线原理图进行主电路连接。（3）能够设计伺服驱动器内置BOP面板控制的相关参数。（4）会用伺服驱动器内置BOP面板设置参数，并用BOP面板控制伺服电机点动正反转，进行设备调试。任务目标2.能力目标紧固伺服驱动器和伺服电动机的安装螺丝、主电路接线端子时，必须严格遵守规定的扭矩值；通过面板点动调试，判断设备安装和导线连接是否正常可靠，特别是判断正负方向指令与设备旋转方向之间的关系。这不仅保障设备安全、稳定运行的，也在实践中培养学生严谨细致的职业素养。任务目标3.素质目标任务准备V90PTI的外部结构图V90伺服驱动器的外部接口V90PTI和V90PN两种型号的伺服驱动器，外部接口整体相似，细节上有所不同。如图所示，为FSA、FSB系列V90PTI的外部接口。V90PTI伺服驱动器的上侧面有一个X12：RS485接口，为D型9孔的串口；外侧面上部内置了可以用来设置参数和控制伺服点动调试的基本操作面板BOP；24V电源/STO安全扭矩、输入电源、输出电机的接口采用专用端子排连接器，根据型号不同有弹簧端子和螺丝端子两种；屏蔽板上有连接接地线的螺丝和连接信号线屏蔽层的螺丝；编码器接口为专用接口。迷你USB接口、微信SD卡插槽和控制/状态的IO接口，将在后面相关任务中详细说明。PTIFSB伺服驱动器接线示意图V90伺服驱动器的接线本任务主要讲解24V电源/STO、主电路、编码器接线，其他接口接线在后续相关任务中详述。V90PTI和V90PN两种型号伺服驱动器的上述接线基本相同，本任务以V90PTI为例，图所示为200V系列V90PTIFSB伺服驱动器接线示意图。24V电源和STO的接口端子见下表。接口

信号名称

描述

备注

STO1安全扭矩停止通道

1

STO+安全扭矩停止的电源

STO2安全扭矩停止通道

2

+24V供电电源，DC24V正极

电压范围：不带抱闸时：-15%至+20%带抱闸时：-10%至+10%最大电流：1.6A（不带抱闸电源）

3.6A（带抱闸电源）M供电电源，DC24V负极

最大导线截面积：1.5mm224V电源/STO（安全扭矩停止）端子的接线安全扭矩停止（STO）功能是防止意外启动。可以将限位、急停等保护装置的常闭触点分别串联在STO1、STO2和STO+上，当发生越程等故障时，常闭触点断开，伺服电机停止；只有在故障排除，常闭触点接通后伺服才能启动运行。端子状态和伺服驱动器、伺服电机的动作见下表。端子状态动作STO1STO2高电平（接通）高电平（接通）安全伺服驱动器上电后伺服电机可正常运行低电平（断开）低电平（断开）安全伺服驱动器可以正常启动，但伺服电机不能正常运行高电平（接通）低电平（断开）不安全产生报警F1611，伺服电机自由停车（OFF2）低电平（断开）高电平（接通）不安全产生报警F1611，伺服电机自由停车（OFF2）24V电源/STO（安全扭矩停止）端子的接线STO1、STO2和STO+在出厂时通过短接片短接，当需要使用STO功能时，拔下短接片连接保护装置的常闭触点。如果不再连接保护装置的常闭触点，必须重新插入短接片，否则电机无法运行，24V电源和STO的接线，如图所示。当伺服系统用作悬挂轴时，如果24V电源的正负极接反，轴将会掉落，这可能会导致人身伤害和设备，所以悬挂轴不允许使用STO功能。24V电源和STO的接线V90PTIFSB伺服驱动器接线示意图伺服驱动器左边部分主要为主电路接线，断路器输出的单相或三相交流电，经过熔断器、滤波器接伺服驱动器进线接线端子L1、L2和L3，当输入电源是单相时，输入电源线L、N接伺服驱动器L1、L2和L3中的任意两个都可以；伺服驱动器主电路输出U、V、W接伺服电机的U、V、W。主电路接线V90PTIFSB伺服驱动器接线示意图V90伺服驱动器内部配有制动电阻，以吸收伺服电机的再生能量。当内部制动电阻不能满足制动要求时（产生A52901报警），可以连接外部制动电阻，制动电阻的选型请参考手册。注意：连接外部制动电阻到DCP和R1端子前，必须拔下连接器上的短接棒，否则会损坏伺服驱动器。

V90伺服驱动器外部制动电阻-DCP、R1V90伺服驱动器和伺服电机增量式编码器接口的针脚信号主要有A、B、Z相的正负和5V电源的正负，绝对式编码器接口的针脚信号主要有正向和负向数据信号、正向和负向时钟信号。如果制作编码器的通信线，请参考手册。注意：如果屏蔽线与编码器连接器上未使用的针脚短接将造成驱动器损坏！V90伺服驱动器编码器接口的接口V90PTIFSB伺服驱动器接线示意图V90伺服驱动器的BOP面板V90伺服驱动器内置一块基本操作面板（BOP），主要由LED状态指示灯、6位7段液晶显示屏和按键组成，如图所示。V90伺服驱动器BOP两个LED状态指示灯RDY和COM用来显示伺服驱动器的状态，有两种颜色：绿色、红色，有关状态显示的详细信息，见下表。状态指示灯颜色状态描述

RDY-熄灭控制电路无24V直流输入绿色常亮“伺服开启”状态红色常亮“伺服关闭”状态或启动状态以1Hz频率闪烁存在报警或故障

COM-熄灭未启动与电脑通信绿色以0.5Hz频率闪烁用电脑软件调试伺服时，启动与电脑通信以2Hz频率闪烁微型SD卡/SD卡正在读取或写入常亮成功建立通信（仅V90PN）红色常亮与电脑通信故障通过操作面板可以设置伺服驱动器的参数，监控伺服驱动器参数状态，进行调试、诊断、参数查看、参数设置、微型SD卡读写、重启等常规操作。操作面板按键功能见表所示。按键描述功能

M键退出当前菜单；在主菜单中进行操作模式的切换

OK键短按：确认选择或输入；进入子菜单；清除报警。长按：激活辅助功能；JOG；保存驱动中的参数（RAM至ROM）；恢复参数出厂设置；传输数据（驱动至微型SD卡）；传输数据（微型SD卡至驱动）；更新固件

向上键翻至下一菜单项；增加参数值；正方向点动JOG

向下键翻至上一菜单项；减小参数值；负方向点动JOG

移位键将光标从位移动到位进行独立的位编辑，包括正向负向标记的位说明：当编辑该位时，“_”表示正，“-”表示负。十

长按组合键四秒重启驱动

十位数多的数据，无法全部显示，当右上角显示「时，向左移动当前显示页，如00.000「

十位数多的数据，无法全部显示，当右下角显示

」时，向右移动当前显示页，如0010」1）参数号带有“r”前缀的参数号表示此参数为只读参数；带有“p”前缀的参数号表示此参数为可更改参数。

2）生效设置的参数生效有两种：

IM（Immediately，立即）：参数值更改后立即生效；RE（Reset，重启）：需要将伺服驱动器控制电路断电重启后参数才生效。

V90伺服驱动器的参数

参数概述3）可更改更改参数时有两种状态：U（运行）：在“运行”状态下可更改，此时“RDY”指示灯绿色常亮；T（准备运行）：当驱动驱动器停止处于“伺服关闭”，在“准备”状态下可更改，此时“RDY”指示灯红色常亮。通过“RDY”指示灯判断驱动的状态，确保正确、无故障和报警。4）参数的数据类型参数的数据类型见下表。数据类型缩写描述Integer16I1616位整数Integer32I3232位整数Unsigned8U88位无符号整数Unsigned16U1616位无符号整数Unsigned32U3232位无符号整数FloatingPoint32Float32位浮点数

参数概述5）参数组V90伺服参数根据功能分组见下表，BOP用6位7段数码管显示，需要仔细分辨参数组。参数组可用参数BOP上显示的参数组基本参数p290xx

增益调整参数p291xx

速度控制参数p10xx、p14xx、p21xx

扭矩控制参数p15xx、p16xx

位置控制参数p25xx、p26xx、p292xx

I/O参数p293xx

全部参数所有读写参数

状态监控参数所有只读参数

参数概述。按M键、只读参数和功能组右图所示为总参数结构。1）伺服驱动器上电后，如果没有故障，也没有运行，数码管显示伺服停止可以在可编辑参数之间切换。参数结构04-02-V90伺服驱动器的参数结构视频2）在可编辑参数，按OK键，进入参数组，按向上键或向下键，可以在基本参数至全部参数间切换。在某一参数组列，按OK键进入参数组并显示其中第一个参数，按向上键或向下键，显示其他参数。按M键，返回。参数结构3）在只读参数，按OK键进入参数组并显示其中第一个参数，按向上键或向下键，显示其他参数。按M键，返回。参数结构4）在功能组，按OK键进入并显示其中第一个点动，按向上键或向下键，在下面功能之间切换：保存参数、恢复出厂设置、将伺服驱动器的数据存至微型SD卡/SD卡、将微型SD卡/SD卡存至伺服驱动器的数据、更新固件、调整模AI1偏移量、调整模AI2偏移量、零位未设。按M键，返回。参数结构1）电机ID参数p29000如果伺服电机带有增量式编码器，需要将伺服电机的ID号输入参数p29000，伺服电机的ID号可以从电机的铭牌中查找，如图中⑮电机ID。如果伺服电机带有绝对值编码器，伺服驱动器可以自动识别伺服电机ID参数。最小值：0，最大值：65535

，出厂设置：0，单位：-，数据类型：U16。

点动（JOG）调试的相关参数2）电机旋转方向参数

p29001设为0：面向电机转轴，顺时针旋转方向为正向，逆时针旋转方向为负向；设为1：则相反。修改了p29001之后，参考点会丢失，告警A7461提醒用户重新回参考点。最小值：0，最大值：1

，出厂设置：0，单位：-，数据类型：I16。

点动（JOG）调试的相关参数

点动（JOG）调试的相关参数3）点动速度JOG1设定参数p1058

设置JOG1的速度。BOP上显示的参数值为整数。最小值：0.00，最大值：210000.00，出厂设置：100.00，单位：rpm，数据类型：Float。1）直接通过向上或向下键更改参数值。如图所示，在伺服停止状态下，按M键，进入可编辑参数，按OK键，进入参数组，按OK键进入参数组的第一个参数P2900，按向上键或向下键，找到目标参数P29003，按OK键，显示参数值，按向上键或向下键，更改为设定值，按OK键，设置完成。按M键，返回。BOP面板设置和保存参数V90伺服驱动器BOP面板设置、保存与初始化参数

BOP面板设置和保存参数的方法有下标的参数，如图中P29012，按OK键，进入第一个下标参数，按向上键或向下键，找到目标下标，按OK键，显示参数值，按向上键或向下键，更改为设定值，按OK键，设置完成。按M键，返回。

BOP面板设置和保存参数的方法BOP面板设置和保存参数2）通过移位键移动光标至相应的位数，然后通过向上或向下键更改参数值。如图所示，通过移位键修改P29011的参数值2048的0数字修改为5，同理将4和8分别改为0。参数p1414和p1656不可以通过移位键来更改。通过移位键和向上或向下键更改参数值

BOP面板设置和保存参数的方法3）保存参数。设置完成的参数暂存在RAM中，需要将RAM中的参数保存至ROM。如图中下面所示，设置完参数后，多次按M键，返回到功能组，按OK键进入并显示点动，按向上键或向下键，切换至保存参数，长按OK键，闪烁约20秒后参数保存成功。

BOP面板设置和保存参数的方法BOP面板设置和保存参数

图4-14通过移位键和向上或向下键更改参数值BOP面板参数初始化方法的方法如图所示，按M键，进入功能组，按OK键进入并显示点动，按向上键或向下键，切换至恢复出厂设置，长按OK键，变黑约25秒。参数初始化为出厂默认值后，必须保存参数，否则，默认值不会被保存至

ROM中。参数初始化参数初始化当伺服驱动器首次上电时，可以通过BOP或工程软件SINAMICS