西门子模块6ES7241-1AA22-0XA0性能参数

西门子模块6ES7241-1AA22-0XA0性能参数

**值编码器的位置偏移量放在nvram中，断电也不会丢失，可以在使用sinamics或simotion过程中，还是有偶尔丢失的情况发生，可能的原因有哪些？

一、使用不当

1.在回零时，未使用编码器标定，而是强制当前位置值，比如只用set home bbbbbbbb来设置零点，此时回零状态断电后丢失。

2.实际行程**出编码器量程，重新上电时，位置不准。可能使用虚拟圈数来扩展量程。

3.编码器校准后，进行了下载操作，把之前的回零状态又给冲掉了，此时需要重新回零。

4.sinamics回零后，没有执行copy ram to rom

二、其他原因

1.无法读取cf卡中的备份文件，在诊断缓冲区可以读到错误条目

2.电压闪变造成位置丢失

3.emc原因造成位置丢失

4.simotion的风扇电池模块年久失修而未更换

伺服是由3个反馈系统构成：位置环、速度环、电流环，越是内侧的环，越需要提高其响应性，不遵守该原则，则会产生偏差和震动。由于电流环是较内侧的环，以确保了其充分的响应性，所以我们只需要调整位置环和速度环即可。调整的主要参数是：位置环增益、速度环增益、速度积分时间常数。

位置环增益是决定对指令位置跟随性的参数。与工件表面的优劣有密切关系，仅在驱动器工作在位置方式时有效，当停止运行时，增加位置环比例增益，能提高伺服电机的刚性，即锁机力度。

伺服系统的响应性取决于位置环增益，提高位置环增益，位置环响应和切屑精度都会改善，同时减少调整时间和循环时间,但位置环增益又受限于速度环特性和机械特性。为了提高响应性，如果仅提高位置环增益，作为伺服系统的整体的响应，容易产生震动，所以请一边注意响应性一边提高速度环增益。

特点：位置环增益提高，响应性越高，定位时间越短。过大会引起震动和**调

位置环增益调整原则：

在保证位置环系统稳定工作，位置不**差(过冲)的前提下，增大位置环的增益，以减小位置滞后量。简单的方法，提高位置环增益直至过冲，然后再降低位置环增益，即为刚度较好的位置环增益速度环比例增益、速度积分时间常数.

速度环比例增益、速度积分时间常数仅对电机在运行时(有速度)起作用。速度环比例增益的大小，影响电机速度的响应快慢，为了缩短调整时间，需要提高速度环增益，控制**程或行程不足。速度环积分时间常数的大小，影响伺服电电机稳态速度误差的大小及速度环系统的稳定性。当伺服电机带上实际负荷时，由于实际负载转矩和负载惯量与缺省参数值设置时并不相符，速度环的带宽会变窄，如果此时的速度环带宽满足需求，没有发生电机速度爬行或振荡等现象，可以不调整速度环的比例增益及积分时间常数。如果实际负荷使电机工作不稳定，发生爬行或振荡现象，或者现有的速度环带宽不理想，则需要对速度环的比例增益、积分时间常数进行调整。

速度环参数调整的原则：

是保速度环系统稳定，不振荡的前提下，使速度环响应较快，并且系统稳定工作。简单的方法是，提高速度环的比例增益，直至系统发生振荡，然后再降低一点速度环的比例增益，即为刚度较好速度环比例增益。

速度环积分时间常数对于伺服系统来说为延迟因素，因此设定过大会延长定位时间，使响应性变差，当惯量较大有震动时若不加大，机械又会出现震动，要根据实际情况来调，设定的比较小，在定位时虽然偏差脉冲可能会更接近于0，但是达到稳定状态所需的时间可能会变长。

速度环积分时间常数调整的原则：

为了保证系统稳定的工作，应该调整速度环积分时间常数。调整的原则是，负载惯量折算到电机轴上的值与电机转子惯量的倍数越大，速度环积分时间常数的值应增加越大。速度环积分时间常数的提高，需相应的提高速度环比例增益，以提高速度环的响应时间。这二个参数的调整，是一个反复的过程，需要对负载准确的认识与经验。

交流与的主要区别是步进电机是开环（没编码器）控制，如果负载过大或有卡阻会丢步，伺服电机是闭环控制（有编码器），不会出现丢步的情况，稳定性和精度更高。

步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行。虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。

一、控制精度不同

两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09°；德国百格拉公司（berger lahr）生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。

交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保。以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。

二、低频特性不同

步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。

交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能（fft），可出机械的共振点，便于系统调整。

三、矩频特性不同

步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其较高工作转速一般在300～600rpm。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为2000rpm或3000rpm）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。

四、过载能力不同

步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其较大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。

五、运行性能不同

步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。

六、速度响应性能不同

步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟几百转）需要200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以松下msma 400w交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000rpm仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。

综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。