6RA70主从控制的应用
西门子6RA70主-从控制
Configuring
Start-up 6RA70
12 Pulse Applications, 2003-6-26
Zhang JiaQing, SIEMENS RN TS
Automation and Drives
硬联结时的主从驱动
Automation and Drives Region North Business Admin.
其中： Iamm：主电机电流； Iamc：主变流器电流 Iasm：从电机电流； Iasc：从变流器电流； P500=K6002，主传动来的力矩给定； P609=K6001，主传动来的速度反馈； P648=K6003，主传动来的控制字1； P687=1，从驱动力矩控制模式。 P790=5，点到点 P791=3，传送字数 P793=8，波特率
Applications
Configuring
XX
Start-up 6RA70
I asm I amc % I amm I asc
P790=5，点到点 P791=3，传送字数 P793=8，波特率 P794.01=K0179，实际速度 P794.01=K0148，力矩设定 P794.01=K0030，控制字1 P797=2s，电报失败时间
P795=1，总线总端。 P797=2s，电报失败时间
12 Pulse Applications, 2003-6-26
Zhang JiaQing, SIEMENS RN TS
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硬联结时的主从驱动
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硬联结时的主从驱动
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西门子 6RA70 功率扩展方式说明书
12312https:///cs/cn/zh/view/90999307C o p y r i g h t ãS i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d目录1并联连接........................................................................................................... 31.1电气原理............................................................................................ 31.2参数设置............................................................................................ 31.3注意事项.. (3)212脉动串联连接 ............................................................................................... 52.1电气原理............................................................................................ 52.2参数设置............................................................................................ 62.3注意事项 (6)312脉动并联连接 ............................................................................................... 83.1电气原理............................................................................................ 83.2参数设置............................................................................................ 93.3注意事项 (11)4参考文献 (12)C o p y r i g h t ãS i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d1并联连接1.1电气原理并联连接电气原理如图1所示。
西门子直流控制器6RA70简介
西门子直流控制器6RA70简介目前,随着交流调速技术的发展,交流传动得到了迅猛的发展,但直流传动调速在诸多场合仍有着大量的应用。
随着计算机技术的发展,过去的模拟控制系统正在被数字控制系统所代替。
在带有微机的通用全数字直流调速装置中,在不改变硬件或改动很少的情况下,依靠软件支持,就可以方便地实现各种调节和控制功能,因而,通用全数字直流调速装置的可靠性和应用的灵活性明显优于模拟控制系统。
目前,以德国SIEMENS 公司的6RA70系列通用全数字直流调速装置在中国的应用最为广泛。
1.1结构及工作方式SIMOREG 6RA70系列整流装置为三相交流电源直接供电的全数字控制装置，其结构紧凑，用于可调速直流电机电枢和励磁供电，装置额定电枢电流范围为15至2000A，额定励磁3到85A，并可通过并联SIMOREG整流装置进行扩展，并联后输出额定电枢电流可达到12000A。
6RA70直流控制器已经广泛应用与各行业，控制器器的核心器件上已经在国内外得到可靠实例的证实，可靠性、安全方面较有保障。
根据不同的应用场合，可选择单象限或四象限工作的装置，装置本身带有参数设定单元，不需要其它的任何阻力。
设备即可完成参数的设定。
所有的控制、调节、监视及附加功能都由微处理器来实现。
可选择给定值和反馈值为数字量或模拟量。
SIMOREG 6RA70系列整流装置特点为体积小，结构紧凑。
装置的门内装有一个电子箱，箱内装入调节板，电子箱内可装用于技术扩展和串行接口的附加板。
各个单元很容易拆装使装置维修服务变得简单、易行。
外部信号连接的开关量输入／输出，模拟量输入、输出，脉冲发生器等，通过插接端子排实现。
装置软件存放闪（Flash）－EPPOM，使用基本装置的串行接口通过写入可以方便地更换。
1.2功率部分：电枢和励磁回路电枢回路为三相桥式电路：（1）单象限工作装置的功率部分电路为三相全控桥B6C。
（2）四象限工作装置的功率部分为两个三相全控桥（B6）A（B6）C。
Simenes6RA70参数应用
西门子6RA70调速装置的整定与运行当前，西门子6RA70系列调速装置是主要的几种进口全数字直流调速装置之一，已广泛应用于各行业领域。
该装置用于直流电机调速，与模拟装置相比，除去性能上的优势外，主要是调整全数字化。
该装置功能多，而在通常使用的场合下,并不需要动用很多参数。
对绝大多数初次使用着来说，应从能使调速装置先运行起来着手。
以下以带测速发电机的Z4直流电机为例说明接线及参数调整过程。
调速装置为6RA70－6DS22即单象限不可逆系统。
１．硬件接线当然应该先选型，即按照电机功率选用与之相匹配的调速装置，通常调速装置的额定功率和电流应不小于电机的额定参数。
如图：为电机与调速装置的接线。
图中接线端子X171 、X174、X175和其它端子都在6RA70的门背面及装置内，并有明显的标记。
端子1U1、1V1、1W1接进线，端子1C1、1D1接电机电枢。
除应有足够的导线截面外，一般都应有如图所示的快熔、进线电抗器。
也可在直流侧加装快熔。
端子5U1、5W1为控制电源，请注意，仅接控制电源就可以设置参数。
端子3U1、3W1为励磁电源接入。
端子3D、3C接电机磁场。
端子103、104接测速发电机。
给定由X174的4接入，1、5为0V，2为10V。
端子X171的34为24V，端子38、37为启动，即该两端子接入24V时系统起动。
请注意该系统模拟0V与数字0V不应相连。
其它端子功能见图。
２．参数设置首先将P051设为40，这样参数才可以被修改。
P052设为3可显示所有参数。
以下参数是必需要设置的。
P076.001 最大电流/额定电流10~100%P076.002 最大励磁电流/额定励磁电流~100%P078.001 电枢回路供电电压1U1、1V1、1W1的值P078.002 励磁回路供电电压5U1、5W1的值P100 额定电枢电流P101 额定电枢电压P102 额定励磁电流P083 （=1）测速机由X13 X14 输入P741 最大转速对应测速发电机电压P082 （=2）励磁电流=P257P257 (=0) 停机励磁电流=0P258 (=0) 停机励磁延时=0P081 （=0）无弱磁P171 电流限幅0~300%P108 最大速度R/pmP180 转矩限幅0~300%P700 （=0）4、5给定0~10VP051 （=25）电枢、励磁电流调节器优化P051 （=26）速度调节器优化P490 （=0）电机无温度传感器３．运行a．依次合QF1、QF2、QF3，并依次检查各交流电压。
西门子直流调速装置6RA70在轧钢方面的应用
西门子直流调速装置6RA70在轧钢方面的应用[摘要]：本文系统地介绍了西门子的直流调速装置6ra70系统的基本原理以及其在轧钢公司金工部的具体应用。
深入了解了相关技术的改进对企业生产到来的巨大效益，对设备维护及改造有了很大的启发作用。
[关键词]：西门子6ra70装置直流调速相关参数设定设备的维护及改造中图分类号：th703.61 文献标识码：th 文章编号：1009-914x（2012）29- 0302 -01如今轧钢公司生产部使用的车床的直流调速系统是由交流电动机（异步机）拖动直流发电机实现交变，再由厂区相关的直流发电机给目标调速的直流电动机供电。
整个系统不合理也不科学，为了给厂区直流发电机和相应直流电动机提供足够的激励电源，生产部必须专门设有一台直流激励发电机。
以保证电源的供应不中断，还记得当时由这种机组供电的直流调速系统在1960年以前应用的非常广泛。
大部分生产工厂都按这一方案进行生产，但是现如今由于该设备过于成就落后，生产效率过于低下，生产时的故障频繁，这种设备一直处于半淘汰的状态。
为了提高生产设备的生产能力，目前我们对这种系统进行了一些相关技术的改造。
以适应公司生产的需要，研究改进的设备的直流电动机的直流调速系统采用了当今领先设备生产商西门子直流调速装置。
1西门子直流调速系统工作基本原理随着现代科技的进步以及设备商对设备的不断改进，电力传动装置已经广泛应用与现代工业生产中，然而生产部门对其生产工艺的要求也是不断提高，这就使得我们对现代调速系统的要求也越来越高。
交流调速技术的发展促进了交流传动技术广泛应用，但是目前直流传动调速的方式在某些领域仍还保留着一席之地。
况且计算机技术的快速发展，现代的数字控制系统代替了过去的模拟控制系统。
目前的直流调速系统大部分采用在双闭环ii型调速系统，电动机、晶闸管整流装置、触发装置，按照负载的工艺要求设计和选择，目前直流调速系统大部分采用电路串联校正的方案。
6RA70直流调速装置在龙门铣床上的应用
坡 函数发生器 的选择不明确 。
３ ．改善龙门铣床低速性能
为方便对刀 ，龙门铣床对低速要求较 高。为保 证各
轴 良好 的低速性能 ，增强抗干扰性 ，采用如下方法 ： （ ）将 Ｚ １ ４直流 电动机 的测速机改 为高压方波增 量 编码器 。使用增量编码器代替直流 电动机 的测 速机 ，在
ｙ 、ｚ轴不 同时参 与运 动。为节约制造成本 ，充分 利
用 ６ Ａ ０直流调速 装置 的资 源 （ 套 ６ Ａ ０直 流调速 Ｒ７ 一 Ｒ７
装置可以连接 ４个直 流 电动机） 、＇ ， ， 、ｚ轴三 个直流 电动机可以使用一套 ６ Ａ ０直流调速装置交替驱动。直 Ｒ７ 流调速装置和三个 电动机 问应满足 ：装 置额定 电流／ 最
值 ，可能导致换向器和碳刷的过载因而引起碳刷 寿命极 度缩短 。
在参数设定 时应 注意 ：参数号 Ｐ Ｏ Ｉ０一Ｐ９ ５ ９及其 他 几个参数共分为 ４ ，通过开关量连接器 可选择哪组参 组 数有效。这样一 台装 置最多可 以交替 的控制 ４台不同的 电动机 ，也即实现了传动转换。具体如下设定参数 ： （ ）整流器 与直流电动机参数 匹配 １ 整流器额定电
龙 门铣床在 加工时 ，主轴 旋转 、一个 进给轴 运动 。
、
￣ ３＝ ８ ２速度实际值由脉 冲编码器提供 ； Ｐ４ １０根据实际情 况选择脉冲编码器类型代码 ； Ｐ４ 根据实际情况设定脉冲编码器的脉冲数 ； １１ Ｐ４ １２根据实际情况 ，设定脉冲编码器的信号 电压 ； Ｐ４ １３实际速度由脉冲编码器提供 ，实际的最高工作 速度 由参数 Ｐ４ １３确定 。
（ ）所有 ＳＭＯ Ｅ Ｃ ＭＡ Ｔ Ｒ 装置 均配 备一 个 ２ １ Ｒ ＧＤ ＳＥ
所有 的调节和传动控制 。调节功能在 软件中通过参数 构
6RA70装置在立井直流提升机的应用
6RA70装置在立井直流提升机的应用摘要：提升机在立井生产过程中发挥的作用是举足轻重的，因此要注重改造煤矿立井提升机电控设备。
6RA70装置是指西门子SIMOREG DC – MASTER 6RA70全数字直流装置，该技术能够克服传统的电气控制系统中存在的很多问题，满足《煤矿安全规程》的相关要求，为提升机在煤矿立井中的安全运行提供保障条件。
关键词：6RA70装置；煤矿立井；提升机；应用；特点在计算机信息技术和电力电子技术飞速发展的今天，直流调度装置也得到了不断地发展、完善和提高，且已经广泛的运用到煤矿的生产过程中。
在煤矿立井提升机电控系统中采用6RA70装置，不仅能够提高矿井的提升效率，节约能源，还能够产生良好的经济和社会效益。
下文中，笔者结合实践，探究了6RA70装置在立井直流提升机的应用。
1.6RA70装置的特点文中阐述的6RA70装置是指西门子SIMOREG DC – MASTER 6RA70全数字直流装置，下文中笔者结合实际情况，阐述了6RA70装置的特点：1.1体积小，硬件结构紧凑，故障率偏低传统的数字系统，所选用的CPU的性能不高，且选用的硬件较为繁多，导致装置的体积较大，故障频频发生。
6RA70装置采用的是16位CPU，该种CPU的性能较为稳定，且能够将繁多的硬件省去。
无论何种装置，需要的硬件设备越少，发生故障的频率就会越低，维修起来就会就容易。
6RA70装置共使用了电子板、触发板以及功率板三个电路板。
1.2软件内容价位丰富，通讯能力强，能够实现网络控制6RA70使用了一千多个参数及连接量，导致装置的控制功能非常强大。
该装置不仅能够完成典型的转速电流双闭环的调节器功能，还能够完成一些特殊工艺的控制。
另外，6RA70还拥有非常强大的通信功能，可以完成装置与装置之间、装置与上位机之间的通信，从而实现了装置的网络化。
1.3调试简单，具有自动优化功能调试6RA70装置，只需要输入一些必要的参数，如装置的铭牌数据、电机的铭牌数据等，该装置的需要参数都可以在PC、PG或者装置本身上的简易操作面板上显示，因此在调试过程中几乎不需要带任何的测量工具，就能够轻轻松松掌握装置的工作状态。
西门子直流调速器6RA70的并联应用
主 驱 动参 数 设 置 ：
Ｐ ６ ８ ７ Ｐ ４ ７ １ Ｐ ４ ６ １ ０ 主驱动速度控制 Ｂ ０ ０ ２ ４ 手动伯 动转换 Ｋ ０ ０ １ １ 自动模拟量给定
定 量时 ，Ｋ Ａ１ ，ＫＡ ２ 两 个继 电器 吸合 ，三 个装 置
的主接 触 器吸合 ，并且 使能加上 ，电动机就 准备 好运 转 了。这 时如果机 械挡位不 正确 ，可 以先执
带 动 一 台 直流 电动 机 ，这 三 台直 流 电动 机 的参 数 也
Ｉ １ Ｉ ２ 、 ｛ １ Ｉ ， ｛ １ ｌ
３ ７ ３ ８ ３ ９ ４ ４ ４ ０
４１
４ ２
＼ ｝ Ａ
４３
主 站６ Ｒ ＡＴ ０
必须一样。这样才能使三台电动机同步运行 ，防止 它们之间互相牵制 ，无法正 常运转 。接 着就是控制 接线了 ，一 台装置作为主站 ，另两台作为从站 ，主 站的给定来 自上位机 ，上位机可以是Ｐ Ｌ Ｃ，也可以
的转矩给定） Ｐ ６ ６ １ Ｂ６ １ ０ ０ ｕ ｓ ｓ ２ ／ ｐ ｅ ｅ ｒ ２ ，接收的数据，字１ ，位０ （ 来至
Ｐ １ ０ ０ 电枢额定 电流
Ｐ １ ０ １ 电枢额定 电压
（ 电动机额定电流）
（ 电动机额定电压）
主驱动的使能控制信号） Ｐ ６ ８ ７ Ｂ ６ １ ０ １ ｕ ｓ ｓ ２ ／ ｐ ｅ ｅ ｒ ２ ，接收的数据，字１ ，位１（ ０ 主驱 动速度控制， １ 从驱动转矩控制）
Ｐ ６ ５ ４ Ｂ ６ １ ０ ２ ｕ ｓ ｓ ２ ／ ｐ ｅ ｅ ｒ ２ ，接收的数据，字１ ，位２
Ｐ １ ０ ２ 励磁额定电流
（ 电动机励磁额定电流 ）
Ｐ ｌ １ ４ 电动机热时间常数
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6RA70主从控制的应用
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一. peer-to-peer 通讯
首先,介绍以下peer-to-peer 通讯:根据不同的应用形式分为三类:以X172 接口为例：1. 串行连接
2.并行连接
3.总线连接
4.参数设置：
二．实际生产应用中，主从控制方式应用分两种形式：
1. 电机首尾通过法兰直接硬相连,主动装置工作在速度环工作状态，而从动装置工作在电流环(转矩环)状态，在这种方式中，一般情况下，定义远离减速机的电机作为主动电机,编码器接在主动装置所带的电机上。
从动装置通过peer-to-peer 网络接收来自主动装置发送来的电流(转矩)给定,速度实际值和控制字1。
连接简图1:
上图是电机硬轴直接连接的主从控制的控制方式连接简图，主电路连接请参考6RA70 手册。
这种方式中，主动装置工作在速度环状态，产生转矩设定值，把这个值通过peer-to -peer 网络传递给从动装置，同时，把控制字1 也传到从动装置，使得主，从动装置起停操作同时进行。
这时候，从动装置上的端子34 ,37, 38 要短接在一起。
实际速度传到从动装置，主要是为了
标定励磁曲线。
此时，从动装置的斜坡函数发生器和速度调节器不处于激活状态。
通过这种连接，从动装置与主动装置能一起向前和向后运行。
根据生产工艺要求，在一些场合, 工作负载量很小，只需一个电机工作就可以，此时，需把从动装置上的端子34 ，37和38 要用一个开关使其使能取消，同时P082不能设置成3 ，或把从动装置主电源断掉。
参数设置:
主动装置从动装置1…n
P081=1 装置弱磁运行P081=1 装置弱磁运行
P083=2 编码器反馈P083=4 自由连接的速度反馈
P169=0 转矩控制P169=0 转矩控制
P170=1 转矩控制P170=1 转矩控制
P503=xx 电机-装置匹配系数
P171=xx 电机-装置匹配系数
P500=6002来自主动装置的转矩设定点
P609=6001来自主动装置的速度实际值
P648=6003 来自主动装置的控制字
P687=1 设置从动开关
P790=5 装置对装置通讯P790=5 装置对装置通讯
P791=3 发送字数量P791=3 发送字数量
P793=8 波特率P793=8 波特率
P794.01=167 实际速度
P794.02=148 转矩设定点
P794.03=30 控制字1
P795=1 终端电阻
P797=2s 报文监控时间P797=2s 报文监控时间
以上参数只是关于主从控制方面的设置,关于启动参见6RA70 手册的第7.5节的启动步骤.。
关于优化运行步骤:
(1) 主动装置的优化运行
a.打开电机和减速机之间的连接,
b.在从动装置上设定P171=0 P172 =0
c.执行P051=25 优化
d.执行P051=26优化,必要时,进行手动优化,达到使输出转速平稳,为弱磁优化做准备
e.执行P051=27优化
f. 在从动装置上恢复P171 ，P172的值
(2).从动装置的优化运行
a.把主动装置的P171，P172设置成0
b.执行P051=25 优化
c.执行P051=27 优化
d.把主动装置的P171 P172 恢复成原来的值
(3)当把电机与减速机连接以后,要设置P051=26 优化运行，调整转速达到平稳。
2. 第二种情况是应用于类似印刷行业，与第一种情况基本相同，在这种情况下，电机轴的连接可以自由分开。
根据电机连接轴的连接方式分为下列两种情况:
见下列简图2:
图2
控制模式1
1. 电机轴连接在一起即，Ku1闭合
图中G1为主动装置，运行在速度环状态,，G2为从动装置，运行于电流环控制，给定值通过peer-to-peer 接收主动装置的转矩给定或电流给定。
在这种情况下，电机轴连接Ku1必须牢固闭合，否则，可能由于失去速度环的控制而产生超速现象。
2. 当电机轴分开运行时，即Ku1脱开
此时，主动装置G1与从动装置G2独立工作于速度环控制模式，G1 的速度给定通过模拟量(或网络)，G2的速度给定通过peer-to-peer，把G1的斜坡发生器的输出给到G2的速度环的给定，同时，把G2的模拟量作为G2的速度补偿量，从而达到G1和G2的同步。
参数设置：
主动装置从动装置1…n
P081=1 装置弱磁运行P081=1 装置弱磁运行
P083=2 编码器反馈P083=2 编码器反馈
P169=0 转矩控制P169=0 转矩控制
P170=1 转矩控制P170=1 转矩控制
P503=xx 电机-装置匹配系数
主动电机电流 P171=xx 电机-装置匹配系数
P500=6002来自主动装置的转矩设定点
P634.01=6001来自主动装置的速度给定值
P634.02=11 速度补偿
P687=10 主从动切换开关
P648=6003 来自主动装置的控制字1
P790=5 装置对装置通讯P790=5 装置对装置通讯
P791=3 发送字数量P791=3 发送字数量
P793=8 波特率P793=8 波特率
P794.01=170 速度设定值
P794.02=148 转矩设定点
P794.03=30 控制字1
P795=1 终端电阻
P797=2s 报文监控时间P797=2s 报文监控时间
电机的优化运行操作：
把电机连接轴分开，分别对两个电机进行优化操作,详细操作，参考6RA70 操作手册第7.5章节。
控制模式2
当两电机轴Ku1 牢固连接时，主动装置G1和从动装置G2都工作于速度环控制，G2的速度给定同样来自G1的斜坡函数发生器的输出，但同时，要通过G2的速度补偿给定使G2的速度超前于G1装置5%，使得G2的速度环逐渐趋于饱和。
把G1的速度调节器的输出通过peer-to-peer 传送到G2 作为转矩限幅，使得G2和G1的输出转矩相等。
如果突然电机连接轴脱开，G2的速度只能增加5% 。
此时由于G2的速度环退出饱和状态而按照大于G1的给定的5%运行，不致于超速飞车。
参数设置情况：
主动装置从动装置1…n
P081=1 装置弱磁运行P081=1 装置弱磁运行
P083=2 编码器反馈P083=2 编码器反馈
P169=0 转矩控制P169=0 转矩控制
P170=1 转矩控制P170=1 转矩控制
P171=xx 电机-装置匹配系数
P430.01=10来自主动装置的转矩设定点开关
P430.02=11 速度补偿
P431.01=6002 来自主动装置的转矩设定点
P431.02=2 转矩限幅
P605.01=204 转矩限幅。