伺服驱动系统手册 1. 系统描述 ................................................................................................................................... - 3 - 1.1 系统布局图 ....................................................................................................................................................... - 4 - 1.2 基础原理 ........................................................................................................................................................... - 5 - 1.3 设备说明 ........................................................................................................................................................... - 6 - 1.3.1 电动缸 DEMxB........................................................................................................................................... - 6 - 1.3.2 接线盒和电缆 .......................................................................................................................................... - 8 - 1.3.3 ACV9BR伺服驱动器 ............................................................................................................................... -10- 2. 技术规格 .................................................................................................................................... -16- 2.1 电动缸特性 ..................................................................................................................................................... -16- 2.2 伺服驱动器的技术特性 ................................................................................................................................. -18- 2.3 附属设备的技术规格 ..................................................................................................................................... -20- 2.3.1 主电源变压器 ........................................................................................................................................ -20- 2.3.2 再生电阻 RRC......................................................................................................................................... -20- 2.3.3 外部过滤器 EFBR................................................................................................................................... -21- 3. 安装和接线 ............................................................................................................................. -22- 3.1 电动缸在塞棒机构上的安装 ......................................................................................................................... -22- 3.1.1 塞棒机构的准备 .................................................................................................................................... -22- 3.1.1.1 塞棒机构固定件的图纸 ..................................................................................................................... -22- 3.1.1.2 DEM 电动缸在塞棒机构上的正确安装 .............................................................................................. -23- 3.1.1.3 塞棒机构间隙和阻力的检查 .............................................................................................................. -24- 3.1.2 电动缸的安装 ........................................................................................................................................ -26- 3.1.3 塞棒的安装 ............................................................................................................................................ -27- 3.1.4 隔热保护 ................................................................................................................................................ -28- 3.2.1 接线BR的安装说明 ..................................................................................................................... -30- 3.2.2 电缆说明 ................................................................................................................................................ -30- 3.2.3 接线推荐规范和 CE标准 ....................................................................................................................... -32- 3.2.3.1 屏蔽线的接地 ..................................................................................................................................... -32- 3.2.3.2 内部金属导体之间的连接 ................................................................................................................. -32- 3.2.3.3 接线盒内的电缆连接 ......................................................................................................................... -33- 3.2.3.4 驱动器侧的电缆连接 ......................................................................................................................... -34- 3.2.4 热区电缆的连接 .................................................................................................................................... -35- 3.3 驱动器 ACV9BR的安装和接线 ....................................................................................................................... -36- 3.3.1 尺寸 ........................................................................................................................................................ -36- IS021E rev F - 1 - 伺服驱动系统手册 3.3.2 安装、定位和冷却 ................................................................................................................................-37 - 3.3.3 -39- 4. 操作 ........................................................................................................................................ -40- 4.1 手动模式 ......................................................................................................................................................... -40- 4.2 远程工作模式 ................................................................................................................................................. -41- 4.3 自动模式 ......................................................................................................................................................... -41- 4.4 塞棒关闭和安全保护装置 ..................................................................................................................................... -42- 4.4.1 塞棒关闭 ................................................................................................................................................ -42- 4.4.2 断开电机电源（可选项） ..................................................................................................................... -42- 4.5 运行故障的处理 ............................................................................................................................................. -43- 5. 维护 ........................................................................................................................................ -44- 5.1 检查周期 ......................................................................................................................................................... -44- 5.2 电动缸的检查和维护 ..................................................................................................................................... -45- 5.3 推荐的备件 ..................................................................................................................................................... -49- 5.4 伺服驱动器的故障代码 ................................................................................................................................. -53- 5.5 故障的数字输出代码 ..................................................................................................................................... -57- 5.6 驱动器复位和状态显示 ................................................................................................................................. -58- 5.7 没有报警显示时的故障排除 ......................................................................................................................... -59- 6. 辅助设备 ................................................................................................................................. -61- 6.1 DEM系列电动缸的测试台 .............................................................................................................................. -61- 6.2 塞棒机构 MQS.................................................................................................................................................. -61- IS021E rev F - 2 - 伺服驱动系统手册 系统描述 SERT的塞棒执行器系统用于控制塞棒和塞棒机构的位置，以控制流入结晶器的钢水的流量。 根据所驱动的重量的不同，该系统包括一个电动伺服缸（ DEM 5B 或 DEM 9B系列）和一个与结晶器液位控制管理系统相连的伺服驱动器（ ACV9BR 系列）。 根据具体的需求，电动缸可以再一次进行选择 DEM5B系列或 DEM9B系列。 该系统和塞棒机构一起，能确保精确地、无间隙的塞棒定位。 系统的配置和选项，在附件 IX 中有详细的描述。 IS021E rev F - 3 - 伺服驱动系统手册 1.1 系统布局图 图 1. 电动缸及其伺服驱动系统简图 IS021E rev F - 4 - 伺服驱动系统手册 1.2 基础原理 该系统的定位原理是基于以下放大器对电动缸的控制。 图 2. 基础原理 1：电机电源 6：电源 2：塞棒位置（旋转变压器信号） 7：塞棒绝对位置（电位计，可选） 3：塞棒位置（模拟量输出） 8：绝对位置（模拟量输出） - 可选 4：塞棒位置设定值 5：自动模式选择 IS021E rev F - 5 - 伺服驱动系统手册 1.3 设备说明 1.3.1 电动缸 DEMxB 电动缸 DEMxB是一个整体式设备，由浇铸铝合金制成，其密封保护等级为 IP65。 在电动缸的两端，各有一个球窝接头，可以快速的把电动缸安装到塞棒机构上，或从塞棒机构上快速地拆卸下来。 电动缸 DEM5B简图如下： 图 3 - 电动缸 DEM5B的爆炸图 IS021E rev F - 6 - 伺服驱动系统手册 电动缸 DEM9B简图如下： 图 4 - 电动缸 DEM9B的爆炸图 自驱动无刷同步电机具有低惯性，转向改变快速等特点。电机轴上安装有旋转编码器，用于 检测电机转子的位置，旋转编码器的分辨率为 4096 点/ 圈。旋转编码器所产生的信号经过驱 动器 ACV9BR转换为塞棒的相对位置。 2. 减速齿轮的减速比应该根据所要提升的负载决定。 （第 2.1 章有详细的描述） 细牙滚珠丝杆把电机产生的力矩转换为塞棒的提升力，该丝杆的长度根据具体的应用而决定。（标准长度在第 2.1 章有描述） 弹性连接器把电机的力矩传送到滚珠丝杆上，弹性连接器的弹性部分能够大大减少机械的猛烈颤动，因此能在不降低性能的情况下，增加机械零件的寿命。 电动缸上装有两个按钮“伸出”和“缩回”，使用这两个按钮能移动电动缸，以便于在把电 动缸安装到塞棒机构上的时候，能快速而准确的安装。 6. 可以选择检测绝对位置：需要额外增加一个卡和电位计（只有在 DEM9B上才可以） 。 在电动缸内部装有一个PT100 热电阻，用于检测电动缸温度。这个热电阻连接到接线mA信号转换器上，该信号转换器的温度输出范围是 0-150 ℃。 若使用了绝对位置（可选项 6），在电动缸内装有一个电气卡，在这种情况下，温度的输出 信号来自这个电气卡， PT100 的信号转换器没安装， 而且这个电气卡的输出信号 4-20mmA对应于温度 0-100 ℃。 电动缸上安装有一个母插头，用于连接所有的信号。热区电缆连接到这个插头上，并有机械 固定。 9. 在把电动缸安装到塞棒机构上的时候，能够正常的使用电动缸上的两个把手（只有 DEM9B）。 两个球窝接头设计奖用于： 把电动缸固定在塞棒机构上。 补偿电动缸和塞棒机构之间的不对齐的情况。 IS021E rev F - 7 - 伺服驱动系统手册 1.3.2 接线 –标准的接线盒 标准接线盒的具体尺寸在布局图中有详细描述。 电动缸通过热区电缆 HAC9BR-xxM 连接到中包车上的接线BR 上，电缆的末端带有插头， 可以快速的拆卸。 热区电缆 HAC9BR-xxM （ xx 代表多少米）得长度必须小于 10 米，标准的推荐长度为 3~5 米。该 电缆的长度要尽可能的短，以便于快速的更换和拆卸。 接线BR 上安装有一个急停按钮， 用于切断电机的电源， 急停按钮上的常开触点连接到信号 “电动缸连接好 2” 上。 如果接线BR 的位置不便于操作工操作该急停按钮， 作为一个可选项， 这个按钮能安装到 一个遥控按钮盒 PBR-3M 上（带有一根 3 米长的电缆） 。 热区电缆的外部是一个硅胶铠装保护套，在这个保护套内，有以下电缆： 绝缘硅胶线，用于以下信号： 电机温度正常（热保护开关） 伸出 缩回 电动缸连接好 2 IS021E rev F - 8 - 伺服驱动系统手册 绝对位置检测（可选） 一个带屏蔽的 4 芯硅胶电缆，用于电机的电源。 一个带总屏蔽的，而且各自带屏蔽的 5 对双绞线，用于下列信号： 旋转变压器→ 3 对 PT100 热电阻→ 1 对 电动缸连接好 1→1对 接线盒到主电控箱的连接通过几个标准电缆①②③④。 注意： 这些电缆的最大长度不能超过 150 米 电缆①用于伺服电机， 3 个电源线加一根地线： 电机电源 电缆②为带屏蔽的 5 对双绞线，每对双绞线 对 - 温度测量（来自接线 根线加一根地线： - 电机温度正常（热保护开关） - 伸出（按钮） - 缩回（按钮） - 电动缸连接好 2 - +24VDC 电源 - 0V 屏蔽电缆④有 3 芯（可选项：用于塞棒绝对位置） 4-20mA 塞棒绝对位置信号（来自可选的电气卡） 4-20mA 的温度信号（来自可选的电气卡） 上面两个信号的共用线 - 伺服驱动系统手册 1.3.3 ACV9BR伺服驱动器 这个驱动器用于驱动无刷电机， 它包含一个电源整型电路 IGBT PWM ，在驱动器内有一个位置控制板，这一个位置控制板上的微处理器可以自动的控制电机的电流、速度和位置。 所有的信号都耦合到伺服驱动器前面的插头上（除了驱动器顶部的插头 BA4 ）。伺服驱动器通过 3 个 M6 的螺栓固定在电控箱的背板上。 驱动器的总体尺寸为：宽 132x 高 260x 深 200，重 3.25kg。 IS021E rev F - 10 - 伺服驱动系统手册 图 6 –驱动器 ACV9BR 的输入输出 IS021E rev F - 11 - 伺服驱动系统手册 电 源 1 和 2. 主电源和辅助电源（ B3： L1/L2/L3 和 AUX1/AUX2 ） 主电源所（ B3： L1/L2/L3 ）需要的电源为三相 230Vac（最小 92Vrms ，最大 253Vrms ）， 47~63Hz ，功 率为 3000VA ，输入电流为 7.5A （正玄稳定电流）和 15A （最大峰值电流） 。 该主电源需要一个额定电流 6A 、 D 特性曲线 极断路器用于保护。 辅助电源（ AUX1/AUX2 ）用于驱动器内部电源 （+/-15V 、5V 、风扇等）的控制。这个辅助电源从 L1/L2/L3 （端子排 B3 的输入）上引入，其内部接线如下图所示： 辅助电源必须取自主电源中的其中两相（ L1,L2 ）、（ L2,L3 ）或者（ L1,L3 ）。 或者辅助电源也可以取自一个独立的单相电源。但在这样的一种情况下，一定要使用一个变压器（次级线VA ）或 UPS，把辅助电源从主电源隔离开来。 注 意： ACV9BR 伺服驱动器一定要使用对称接地工业电源系统（ TN 系统、带有中性接地点的 TT 系 统、 ANSI ： WYE 系统） 如果现场的电源不是对称接地，一定得安装一个变压器（第 2.3.1 章） 24VDC 电源（ BA11:24V/0V ） 给位置控制模块和逻辑输入输出信号提供电源，需要一个 1A/F 的保险丝进行保护 IS021E rev F - 12 - 伺服驱动系统手册 从伺服驱动器到电动缸的信号 电机电源（ B2:U/V/W ） 该电源给电机提供三相电源 U、 V 、 W 和接地线，为符合欧洲标准关于电磁干扰的规则，需要在伺服驱动器 ACV9BR 上安装一个电机电源输出过滤器。 旋转变压器（ X1 ） 旋转变压器的信号：励磁信号7V 、 8012Hz。 电机温度正常（ BA1:IN4 ） 这个输入反应了电机线圈内的温度保护开关的状态，如果温度不高于 135℃，该触点就保持常闭状态。 如果电机温度超过这个极限，电机的电源就会自动的被切断，数字输出信号“电动缸正常”断开。 7. 驱动器的输入热保护开关（ B2:TH+/TH- ） 在电动缸插头的内部，一个短接线）连接到驱动器的输入热保护开关上，如果电动 缸断开，电机的电源会自动切断，驱动器会显示报警代码“ 9”。这种情况下，输出信号“电动缸正常”变 为“ 0”（断开）。 为了尽最大可能避免由于电缆过长而引起信号错误的可能性，需要在驱动器附近安装一个 24VDC 的继电器，把 电动缸内部的这个短接线连接到该继电器的线圈上，然后把继电器的干接点连接到 B2： TH+ ，TH- 。 7a. 逻辑输入（ BA1:/ES 或/AU ）：紧急关断或电动缸连接好 在电动缸内部有另外一个跳线），一旦电动缸断开， 这个跳线也可以切断电机的电源。 为了确认和保证能够切断电机电源，同时还串联一个急停按钮（常闭触点） ，这个急停按钮能安装在接线BR 上，或者作为可选项，安装在一个远程按钮盒上。 这个输入信号可以使得操作工通过压把快速的回复对塞棒的控制。 逻辑输入（ BA1:IN2 ）：伸出 如果输入信号“自动” （第 14 项）或“塞棒关闭” （第 15 项）没有被激活，当连接到这个输入信号上的按钮被按下，驱动器就会控制电动缸的活塞杆伸出。 逻辑输入（ BA1:IN3 ）：缩回 如果输入信号“自动” （第 13 项）或“塞棒关闭” （第 15 项）没有被激活，当连接到这个输入信号上的按钮被按下，驱动器就会控制电动缸的活塞杆缩回。 如果单独一个按钮（伸出或缩回）被按下，电动缸以较慢的速度移动，如果在按下一个按钮之后，再同时按下另一个按钮，电动缸会以较快的速度移动。 IS021E rev F - 13 - 伺服驱动系统手册 从伺服驱动器到 PLC 的信号 模拟量输入（ BA8:ANAIN1 ）：位置设定值 如果驱动器的工作模式设定为自动（第 14 项），则驱动器使用这个模拟量输入信号来控制电动缸的位 置。 这个输入信号的标准量程是 0-10V 。 标准配置：设定值增加时，电动缸伸出。 旋转变压器只给出电动缸的相对位置，其位置的定义如下图： 整个电气信号的量程范围（ 0~100%）至少是电动缸机械行程的两倍。标准情况下，电气信号的增益是 26mm/V 。因此量程 0~10V 代表着机械行程 -130mm~+130mm 。对于 120mm 行程的电动缸来说，其实际的 机械行程大概为 125mm。 模拟量输出（ BA7:ANAOUT1 ）：实际位置 根据上面所描述的原则，这个输出信号 0~10V 对应电动缸的实际位置， 标准情况下，这个信号的增益 也是 26mm/V ，因此整个电气信号量程（ 0~10V ）代表着机械行程 -130mm~+130mm 。 标准配置：电动缸伸出，位置的实际值增加。 模拟输出（ BA7:ANAOUT2 和 ANAOUT3 ）：备用 模拟量输出（ BA7:ANAOUT4 ）：电机电流 这个信号（ +/-5V ）对应电机的输出电流，信号增益为 2A/V 。 逻辑输入（ BA1:IN1 ）：自动 这个信号是驱动器工作模式（自动或手动）的选择信号。 如果这个输入有 24VDC 电压，则驱动器工作在自动模式下，驱动器根据模拟量的位置设定值（第 10 项）来控制电动缸的位置。 如果这个输入断开（没有 24VDC 电压），则电机上的电源被切断，电动缸只能手动操作或通过按钮伸 出或缩回（第 8 和 9 项）。 详情信息请参考第四章中关于手动和自动模式的描述。 IS021E rev F - 14 - 伺服驱动系统手册 入（ BA1:/EC 或 /FU ）：塞棒关 当 器工作在自 模式下，断开 个 入的 24VDC ， 器会控制 缸关 ，并保持在关 位置，在手 模式下， 个信号没有作用。 如果“自 ”信号 “ 0”，而“塞棒关 ”信号 “ 1”， 器工作在手 模式下，塞棒只能通 把手 的 作。 出（ BA2:OUT1 ）： 缸正常 一旦所有条件 足自 工作模式， 个 出信号就被激活。不 足 出信号“ 缸正常”的条件 ： 机温度 高（ 入信号 BA1:IN4 ：断开） - 伺服 器故障（参考第 5.4 章的故障代 ） 出（ BA2:OUT2 ）： 高 和 当塞棒完全打开，并保持在 个位置 Xms（典型的 X=1000ms ）， 机 流达到最大允 流 ， 个 出信号被激活。 机 流达到最大 之后，会激 器的限流功能， 限流功能会逐步的降低 机的 出 流。在塞棒受到 大阻力或达到塞棒机构的上极限 ，会出 种情况。 出（ BA2:OUT3 ）： 低 和 当塞棒完全关 ，并保持在 个位置 Xms（典型的 X=1000ms ）， 机 流达到最小允 流 ， 个 出信号被激活。 机 流达到最小 之后，会激 器的限流功能， 限流功能会逐步的增加 机的 出 流。在塞棒受到 大阻力或达到塞棒机构的下极限 ，会出 种情况。 出（ BA2:OUT7? BA2:OUT4 ）： 警和事件 如果出 警和事件，会激活相 的 4 个数字量 出信号，具体信息参考第 5.5 章中的表格。 20. RS232C 接口 在 器的前面板上，安装有 RS232 串口接接口，其中接口 X4 可以和 PC 行通 ，用于修改 源 整型参数， XA1 接口用来下 位置控制的工作程序。 些接口只适用于 SERT 的技 人 。 从 缸到 PLC 的信号 21. 机温度 通 缸内部的一个 阻 PT100，可以 量 机温度。 个温度信号 接 盒内的信号 器 4~20mA 的模 信号（ 温度 0~150℃）， 模 信号 接到主 控柜内。 烈建 在 缸工作期 （尤其是在 次快 束和中 烘烤期 ） ， 个温度，如果温度太 高（ 内部温度 低于 60℃）， 生一个 警通知操作人 。 如果温度太高，需要在塞棒机构和中包之 增加一个 板，或向 缸和塞棒机构吹冷却空气。关于防 保 ，在第 3.1.4 章有 的描述。 IS021E rev F - 15 - 伺服驱动系统手册 技术规格 2.1 电动缸特性 机械特性 位置精度 0.1mm 标准行程： 100mm （DEM5B ） 120mm ~160mm （ DEM9B ） 铸造铝合金外壳 密封等级 IP65 尺寸 型号 行程 长度（电动缸缩回） 重量 端面之间 球窝接头之间 DEM 5B 100mm 658mm 585mm 18kg DEM 9B 120mm 781mm 700mm 23.5kg 160mm 821mm 740mm 25kg 速度（最大作用力时） 型号 减速比 最大速度 最大作用力 最大负载 DEM 5B 1/5 100 mm/s 400 daN 180 kg DEM 9B 1/16 100 mm/s 600 daN 320 kg 1/20 80 mm/s 780 daN 400 kg 操作环境和温度： 0~60℃ 最大允许内部温度 80℃ IS021E rev F - 16 - 伺服驱动系统手册 电气特性 低惯性同步自驱动交流电机： 标称电压 ----------------------------------------- 96VAC （ +/-3840 转/分钟） 标称电机速度（ 100mm/s） ------------------ 3840 rmp 最大峰值电流 ----------------------------------- 6A 转子堵转时稳定有效电流 -------------------- 3.8A 输出功率 ----------------------------------------- 600W 电气绝缘等级（ VDE0530 标准） ---------- F PT100 测量的温度 温度范围 ----------------------------------------- 0-150 ℃ 经过信号转换器后的模拟信号 -------------- 4 -20mA 电气卡测量的温度（可选） 温度范围 ----------------------------------------- 0-100℃ 模拟量信号范围 -------------------------------- 4 -20mA 电位计测量的绝对位置（可选，只适用于 DEM9B ） 机械范围 ----------------------------------------- 0-120mm 或 0-160mm 模拟输出信号范围 ----------------------------- 4 -20mA 伸出和缩回按钮 常开触点 IS021E rev F - 17 - 伺服驱动系统手册 2.2 伺服驱动器的技术特性 机械特性 电控柜的背板上模块化安装（通过 3个 M6 的螺栓） 尺寸：长 132 X 高 260 X 深 200 重量： 3.25kg （不包括再生电阻和过滤器） 环境操作温度： 0-40℃，超过 40℃后，每升高 10℃，驱动器的能效下降 20%，最大环境和温度为 60℃， 如果超过 60℃，驱动器将停止工作。 环境存放温度： -30 ℃ - +85 ℃ 电气特性 电源回路 电压 ----------------------------------------------------- 230VAC 3 相（最小值保证机械功率） 最小电压 ----------------------------------------------- 92VAC 最大电压 ----------------------------------------------- 253V AC 电源频率 ----------------------------------------------- 50/60Hz （最小 47Hz ，最大 63Hz ） 输入功率 ----------------------------------------------- 3000VA 最大稳定电流 ----------------------------------------- 7.5A 最大峰值电流 ----------------------------------------- 15A 位置控制模块电源 电压 ----------------------------------------------------- 24VDC （ +/-5% ） 输入电流 ----------------------------------------------- 最大 500mA 旋转变压器 励磁 ---------------------------------------------------- 7V eff 8012Hz 4 个模拟量输入： BA8 插头上，端子 5=ANAIN1 （位置设定值） ，端子 6=ANAIN2 （备用） 端子 7=ANAIN3 （备用），端子 8=ANAIN4 （备用），端子 9 是模拟量接地。 范围 0-10 V +/-10 V 4 -20 mA 输入阻抗 169.1 KΩ 125 KΩ最小 500 Ω 分辨率 14 位 14 位 14 位 注意：四个模拟输入的标准配置为 0-10 V 。 IS021E rev F - 18 - 伺服驱动系统手册 4 个模拟量输出 BA7 插头上，端子 1=ANAOUT1 （实际位置） - 端子 2 = 模拟量地 端子 3=ANAOUT2 （备用） - 端子 4 = 模拟量地 端子 5=ANAOUT3 （电动缸温度） - 端子 6 = 模拟量地 端子 7=ANAOUT4 （电机电流） - 端子 8 = 模拟量地 范围 +/-5 V 0-5 V 0-10 V 输出负载 2 K Ω最小 2 KΩ最小 2 K Ω最小 输出电流 5mA 最大 5mA 最大 5mA 最大 分辨率 12 位12 位12 位 注意：标准配置为： ANAOUT1 ， ANAOUT2 ， ANAOUT3 = 0-10 V 。 ANAOUT4 = +/-5V 个逻辑输入（光电隔离） 标称输入电压： 24VDC 最大输入电压： 30VDC 典型输入电流： 10mA 个逻辑输出（光电隔离） 标称输出电压： 24VDC 最大外部电压： 30VDC 最大输出电流： 500mA （使用 500mA/F 的保险丝） IS021E rev F - 19 - 伺服驱动系统手册 2.3 附属设备的技术规格 2.3.1 主电源变压器 注意： ACV9BR 伺服驱动器 一定要使用 对称性接地工业电源系统（ TN 系统，带中性接地线的 TT 系统， ANSI 的 WYE 系统）。 该伺服驱动器 绝对不可以使用 没有接地线的或非对称接地的电源网络。 不符合该要求的电源可能会损坏 伺服驱动器。 如果最终用户的电源网络是 IT 系统（中性线通过一个阻抗器接地或中性线隔离） ，一定得安装一个变压 器把驱动器和电源网络隔离开来： 变压器技术方面的要求： 输入： 3 相，电压和最终用户的主电源电压一样。 输出为 3x230V AC + 中性线 相变压器的次级线圈必须要星型连接并带有中性线，该中性线将连接到地（ PE）。 输入和输出线圈之间要互相屏蔽。 - 功率：每个 ACV9BR 伺服驱动器至少要 3000VA ，如果总电源电压的谐波失真（ THD-V% ） 超过 5%，变压器的功率要增加到约 4000~4500VA （ 1.3~1.5 倍）。 2.3.2 再生电阻 RRC 当电动缸关闭塞棒的时候， 伺服 电机工作在发电机模式， 电机所产生 的电能返回到伺服放大器侧。 ACV9BR 驱动器内置的再生电 阻只能承受短时间的电能反馈操作， 在长时间的反向负载工作情况下， 需 要安装一个外部的再生电阻回路 RRC，如图所示。 再生电阻回路 RRC 通过接头 B4 （端子 1+和端子 2-）连接到驱动器 的 Vbus 上，这个回路和驱动器内置的再生电阻并联在一起，能够保证 Vbus 的电压低于 380Vdc ，并且能防 止驱动器发生故障 （“ R”报警代码）。 人身伤害的危险 插头或印刷电路板上的电压可能达到 450VDC ，不要把手指或技术工具放在树脂防护玻璃后面。 若需要对这个回路做相关操作，一定要确保关掉驱动器的电源，并等待几分钟。 IS021E rev F - 20 - 伺服驱动系统手册 2.3.3 外部过滤器 EFBR 需要在电控箱内靠近伺服驱动器的地方安装一个电机过滤器，过滤器一定要装在电控箱的背板上（不能有油漆），并保证背板电气上连接到 PE 接地排。 安装电机过滤器的目的是为降低 dv/dt 和由于电缆长度引起的电压突变干扰，电机和过滤器之间的 电缆连接请参考相应的接线图。 推荐使用“正玄”类型的电机过滤器。 （ SCHAFFNER FN530-8-99 ） 即使使用了电机过滤器，电机电缆的总长度也不能超过 150 米。 IS021E rev F - 21 - 伺服驱动系统手册 安装和接线 电动缸在塞棒机构上的安装 3.1.1 塞棒机构的准备 关键部件： 对于结晶器液位自动控制的性能来说，塞棒机构是一个最重要的重要的部件。实际上： 对塞棒位置控制的精度和质量，直接决定着结晶器液位的控制精度。 流入到结晶器的钢水和流出结晶器的钢水保持一定精度的平衡，就能够保证结晶器液位的精度。 尤其要注意塞棒机构和电动缸安装在塞棒机构时的间隙和摩擦阻力。本章主要解释，当客户不适用 SERT的球轴承 MQS系列塞棒机构，而使用自己的塞棒机构时： DEM电动缸在塞棒机构上的安装。 为了确认和保证结晶器液位控制的精度，塞棒机构需要的一些内部特性。 3.1.1.1 塞棒机构固定件的图纸 电动缸的设计是活塞杆朝下， 垂直安装的。 在电动缸的两端都装有一个带轴销的球窝接头， 这样的设计， 使得电动缸在塞棒机构上的安装和拆卸更加快捷和方便。 注意： 这些代码是用于安装 DEM9B 电动缸的标准制造代码， 根据要求，可以做一些特殊的改动。  除非使用 SERT的球轴承塞棒机构，用户应该根据下面所列的 SERT 图纸，把电动缸的固定件永久的固定在塞棒机构上。 零件号 名称 SERT图号 数量 19049 Cap Axle AE032 1 19050 Cap Axle Ring AE033 1 19051 Rod Axle AE034 1 19052 Rod Axle Ring AE035 1 19053 Level Axle AE036 1 19054 Level Axle AE037 2 Ring 19056 Upper Fastener AE030 1 19057 Lower Fastener AE031 1 IS021E rev F - 22 - 伺服驱动系统手册 3.1.1.2 DEM 电动缸在塞棒机构上的正确安装 检查两项： I ．两个固定件的中线 项） 这两个零件用于把电动缸固定在塞棒机构上，在上固定件上有一 个直径 12mm 的轴， 为了能够更好的保证电动缸在塞棒机构上能够自由的安 装，上下两个固定块一定要对中。如果客户的塞棒机构加工不那 么精确，但上下两个支撑块（图中 03 和 04 项）必须精确的定位焊接。 为了安装时的对中，需要用一个对中工具（下图中 01 项）。 根据下列步骤，使用这个对中工具可以把上下两个支撑块焊接在 正确的位置： 关闭塞棒机构（到最低的位置） 用两个 M12x45 的螺栓把下固定块 （ 06）固定在下支撑块（ 03）上。然后在上支撑块（ 03）上打两个直径为 8mm 的孔，用于安装两个 Φ8x40mm 的定位销。 用两个 M12x45 的螺栓把上固定块 （ 05）固定在下支撑块（ 04）上。然后在上支撑块（ 04）上打两个直径为 8mm 的孔，用于安装两个 Φ8x40mm 的定位销。 4. 确认 Φ12mm 的销子安装在上固定块（ 05）内，否则， 请安装好。 用两个 Φ25 的销子分别把零件（ 06+03）和（ 04+05 ）安装到对中工具（ 01）上。 确保塞棒机构处于关闭位， 然后把下支撑块 （ 03）和上支撑块（ 04）焊接在塞棒机构上。 检查 DEM 电动缸可以不受限制的安装到机构上。 ． 电动缸轴销和固定块之间的缝隙 电动缸轴销和固定块之间的间隙一定要在 0.05mm~0.15mm 。 IS021E rev F - 23 - 伺服驱动系统手册 3.1.1.3 塞棒机构间隙和阻力的检查 为了较好的结晶器液位自动控制，塞棒机构需要无阻力和物间隙。因此导向系统的维护很重要，尤其在以下几点： 塞棒机构主轴的几何尺寸。 导向零件的磨损和润滑。 导向零件的固定。 导向零件间隙的调整。 要使塞棒机构能达到所要求的内部特性，需要检查以下参数： 检查项 检查频率 如何检查 结果/ 措施 塞棒机构上的间隙 每次更换中包 用塞棒机构的压把 电动缸可以跟随机构正反向自由运 手动的打开关闭塞 动，没有晃动（小于 0.15mm）。 棒，检查固定电动 的塞棒机构主轴是 否有松动。 检查塞棒机构的活 用手检查机构的塞棒臂的左右晃动不 动零件是否有旋转 能超过 5mm，否则，调节防旋转装置。 侧隙（图 7）或水平 活动零件的水平侧隙不能超过 侧隙。 0.5mm，否则更换塞棒机构。 手动处理 浇钢前 电动缸装在塞棒机 在整个塞棒动作的过程中，不允许有 构上，用机构的压 机械死点（硬点） ，否则，更换机构。 把手动的检查塞棒 的动作是否顺畅。 电机电流 浇铸时 在驱动器的端子 电流必须长期处在同一方向（要么一 BA7:ANAOUT4上连 直为正， 要么一直为负） ，否则，请参 接一个电压表（信 考以下结论。 号范围 +/-5V ， 2A/V 的增益）或者用 DASCO设备显示电 机电流 结论： 如果电机电流有正有负，这在某种程度上预示着： 塞棒机构的阻力太大或总系统的重力处于平衡状态（塞棒机构压把上的配重太大） 。 这会影响到电动缸和塞棒机构之间反向时的控制效果。 后果： 导致塞棒的控制存在延迟或间隙。 结晶器液位出现震荡 在手动模式转到自动模式的时候，结晶器液位出现突然的上升或下降。 IS021E rev F - 24 - 伺服驱动系统手册 防旋转控制 手动的转动塞棒机构，塞棒臂的转动最大不 能超过 5mm，如图所示，如果转动太大，请 调节塞棒机构上的防旋转装置。 图-7 塞棒机构的旋转间隙的检查水平间隙的检查 通过塞棒机构的压把手动的打开和关闭塞棒 机构，检查塞棒机构的活动部分相对于固定 部分的对中（偏移）情况： 最大的水平间隙（机构在完全关闭和完全打 开时，主轴在这两个位置时的水平距离）不 能超过 0.5mm 。 图-8 塞棒机构水平间隙的检查 IS021E rev F - 25 - 3.1.2 电动缸的安装  伺服驱动系统手册 在把电动缸安装 到机构上之前，检 查活塞杆下端是 否固定牢固 通过电动缸上的两 个按钮，把活塞缸 伸出或缩回，以便 于活塞杆的下轴正 对着下固定块 弹簧平衡器  抓着电动缸的两 个把手，把电动缸 转动 60度 把电动缸下轴转 动到水平位置，然 后把它推入机构 的下固定块内  把电动缸的上轴 放入机构的上固 定块内 转动电动缸下轴， 把电动缸锁定在 当前位置。  把电动缸向下转 动到垂直位置 连接热区电缆 在更换中包时，为便于电动缸的拆卸和操作，减轻 工人的劳动强度，能够正常的使用弹簧平衡器（平衡器的最 小负载： DEM5B 为 20daN，DEM9B 为 30daN），把电 动缸保持在一个相对的高度。 该弹簧平衡器被固定在塞棒机构上方，它有一个自动 卷线器，从自动卷线器内引出一根钢丝绳，钢丝绳的 长度是能调节的，钢丝绳的一端固定在电动缸的上 把手上。 安全：为避免弹簧平衡器的钢丝绳断裂发生意外事故， 建议在电动缸和中包车之间再增加一个安全绳，为了 防止这个安全绳不被飞溅的钢水破坏，在安全绳外加 装一个保护套管。 IS021E rev F - 26 - 伺服驱动系统手册 3.1.3 塞棒的安装 塞棒的安全行程 在浇铸前安装塞棒的时候，必须保证塞棒 有 30~40mm 的安全行程（塞棒关闭） ，以 确保浇钢过程中，即使在塞棒有侵蚀的情 况下，也能安全的关闭塞棒。 最少 30~40mm 图-10 电动缸 DEM9B在塞棒机构（ SERT MQS系列）上的安装塞棒和上水口的对中控制 在塞棒安装的过程中， 要确保塞棒 和上水口的正确对中， 如果塞棒和 上水口的对中不好，塞棒的打开 / 流量比率就不是线性关系， 很难保 证结晶器液位控制的精度。 图-11 塞棒和上水口的对中 IS021E rev F - 27 - 伺服驱动系统手册 3.1.4 隔热保护 为避免伺服电动缸永久性的遭到破坏，这一点必须仔细的检查。电动缸操作一侧的最大温度 不能超 过 60℃ 。为了控制这个温度，需要监控温度的模拟量值。 要想达到理想的电动缸保护，请仔细参阅下列规程： 为了减少热传导，中间包和电动缸安装板之间的距离最小为 15mm。 如果直接来自中包的温度太高，可以在电动缸和中间包之间加一个隔热层（见图 12），如果从侧 面安装电动缸，整个电动缸周围需要加装隔热层（图 13）。 在中间包的烘烤阶段，热辐射尤其严重，此时，在电动缸本体上的任意一点的表面温度不能超过 80℃。 在极端条件下，可以向电动缸和 / 或机构的外壳吹冷却空气（千万不要直接吹这些设备的内部元件）。 确保塞棒臂的行程不要被隔热层挡住。 “ U”型热保护（正视图） 最小间隙 15mm 图-12 电动缸正面安装时的热保护 IS021E rev F - 28 - 伺服驱动系统手册 隔热层 图 -13 电动缸侧面安装时的热保护 注 意 对设备造成不可修复的损坏的危险 确保电动缸的环境温度不超过 60℃。 尤其注意，在浇铸时或中包烘烤时，如果直接来自中包的热辐射太强烈，建议在中包车和电动缸之间增加隔热层。 只有中包车的布局得到 SERT 技术服务人员的赞同，电动缸的正常运行才能得到保证。 除此之外，强烈的建议增加一个温度监视系统，监视来自电动缸的温度输出模拟信号（第 1.3.3 章），在温度过高的情况下，可以立即激活一个报警，通知操作工。 IS021E rev F - 29 - 伺服驱动系统手册 3.2 接线 接线BR的安装说明 接线盒的安装必须靠近电动缸（距离不能超过 10 米，这也是热区电缆的最大长度） ，可以安装在中包 车上靠近结晶器的地方，必须防止飞溅的钢渣，以免损坏热区电缆。 接线盒的安装位置必须保持干燥， 尤其要避免水蒸气进入接线盒造成线路短路， 特别注意要采取 100% 的防水安装。 保证有足够的空间能够打开接线盒的盖子以便连接电缆。 关于接线盒的安装方向，建议能够保证热区电缆的插头在侧面（左面或右面） ，或者向下。 接线盒和电控柜之间的电缆走线必须能够防止飞溅的钢水。 如果铸机有两个中包车，连接电缆要经过中包车的拖链，建议在拖链的末端安装一个中间端子箱。 3.2.2 电缆说明 标准电缆 L150 米 电缆 ( 电机) 2 4G1.5mm 电缆 （旋转变压器） 5 对双绞线mm）, 每对有自己的屏蔽线， 并且有总屏蔽线 电缆 （DI/DO 24VDC） 7G1mm 电缆 （可选） 3x0.25mm2 图 14 – 电缆说明 IS021E rev F - 30 - 伺服驱动系统手册 推荐电缆： 2 电机电缆 ， 4G1.5mm不带屏蔽的电缆，包含有一根地线 米。 下表是几个推荐的电缆供应商 需要的规格 制造商 订货号 OPTIMAL-06 INTERCOND 13ILL15G04R-C1 OLFLEX-SERVO 730 LAPP 0036 130 ( 或 0036 131) TOPFLEX 600– PVC HELUKABEL 22860 ( 或 22861) 2 不带屏蔽的拖链电缆 4G1.5mm： 下表是几个推荐的电缆供应商 需要的规格 制造商 订货号 OLFLEX-SERVO 780P LAPP 0036 230 TOPFLEX 611-PUR HELUKABEL 22870 旋转变压器的电缆 2 ，5 对 0.25mm 的双绞线，每对双绞线有单独的屏蔽层，电缆的外部还 要有总的屏蔽层，内部的每对屏蔽层之间要相互隔离。其规格为 LiYCY-CY-5x2x0.25 ，或者 下表中所述的电缆，最长不超过 150 米。 下表是几个推荐的电缆供应商 需要的规格 制造商 订货号 UNITRONIC CY PiDY(TP) LAPP 0034 253 PAAR-TRONIC-CY-CY(LiYCY-CY) HELUKABEL 21080 旋转变压器的拖链电缆可以使用上述同样的电缆。 DI/DO 24VDC 电缆 是标准的 7G1 电缆，规格为 HO5VV5-F 4-20mA 的模拟量信号电缆 2 屏蔽电 （可选，用于电动缸的绝对位置） ，是标准的 3x0.25mm 缆，规格为 LiYCY。 建议使用 SERT所推荐的电缆类型和长度，每年检查一下电缆的状态。 IS021E rev F - 31 - 伺服驱动系统手册 3.2.3 接线推荐规范和 CE标准 电缆 和 应该和动力线分开布线，和其他的控制测量电缆放在一起。 不要把电缆 和感性或容性传感器以及编码器电缆并行走线。 为了防止干扰， 建议电机电缆单独走线， 或远离对干扰较敏感的电缆至少 50mm。 除了电动缸和伺服驱动器的连接之外，外部过滤器的安装也要哦遵循一下原则： 3.2.3.1 屏蔽线的接地 在伺服放大器附近安装一个接地排，接地排 上装几个金属线夹，或者在电控箱的背板上 直接安装线夹，这样可以增大驱动器和过滤 器之间的电机电缆屏蔽层和地的接触面积。 ， 为了保证有较大的接地面积，清除掉电控箱 背板和接地排以及驱动器和背板之间的油漆 （如果有）。 为了增大地的接触面，在电机电缆（驱动器 和过滤器之间的）的某个位置，把外层的绝 缘套拨开一段（约 10 毫米左右），用金属线 夹把电缆的屏蔽层牢牢的固定在接地排上。 电机电缆露出屏蔽层的长度要尽可能的短。 3.2.3.2 内部金属导体之间的连接 根据高频率信号的特点， 电控箱和接线盒 （连接电动缸） 之间的金属导体一定要连接到同一电位上 （接地）。 为了保证这个等电位，必须用金属结构件把回路内的每个零件固定起来，每个金属结构件之间也必须 连接起来，并通过接地线接到电控箱和接线盒的接地排上。接地线 厘米）且面积足够大 25x2.4mm。 IS021E rev F - 32 - 伺服驱动系统手册 3.2.3.3 接线盒内的电缆连接 把电缆 和 插入到接线盒中，并固定好，把电缆拨开约 10mm，并把屏蔽线固定在接线盒内的接地 排上。 电机电缆 ：进入接线盒内的电缆长度尽可能短，电机的电源线 上，地线（红绿线）一 定要接到接地排上。 旋转变压器 ：剥开电缆长约 10 厘米， 每个屏蔽线相互之间要保证绝缘，而且也要保证外部总屏蔽 和接线盒内的地绝缘 。一定要严格按照图纸进行接线，尤其是每对双绞线及其屏蔽线。 - 注意保持电缆 的各个 屏蔽线和地之间绝缘， 并 把它们接到相应的正确 的端子上。 电缆的总屏蔽线 厘米。 确保每个端子上的螺丝一定要紧固好，同时也要注意屏蔽线的线夹：屏蔽线千万不要在线夹内松动，如果线夹太大，可以更换一个较小的线 - 伺服驱动系统手册 3.2.3.4 驱动器侧的电缆连接 电机电缆： 驱动器到过滤器之间的电机 电缆必须尽可能的短，电缆 的屏蔽层一定按图示的那样 固定在接地排上 从过滤器到接线盒的电机电 缆没有屏蔽的部分一定要和 其他电缆分离开， 接地线（黄 绿线）一定要接在过滤器的 接地端子上。 旋转变压器电缆 : 在驱动器侧，内部和外部的 屏蔽层应该一起连接到 9 针 插头的外壳上。 如果在电控箱内使用了过度 端子排，一定要保证每个屏 蔽之间相互绝缘，且和地 PE 之间也要绝缘。 从驱动器到电动缸之间的屏 蔽线一定要保持其连续性。 旋转变压器的电缆一定要使用双屏蔽双绞线，每对双绞线都有单独的屏蔽，且电缆外层有总的屏蔽，一定要仔细的根据说明和图纸进行接线 - 伺服驱动系统手册 3.2.4 热区电缆的连接 连接热区电缆到接线盒上的插头上，并把插头上的锁扣锁紧，在电动缸侧也一样。当电动缸工作在自动或关闭的情况下，千万不要拆掉热区电缆。在拆掉热区电缆之前，必须先转换到手动模式（切断电机的电源）。 IS021E rev F - 35 - 伺服驱动系统手册 3.3 驱动器 ACV9BR的安装和接线 – 再生电阻的尺寸 IS021E rev F - 36 - 伺服驱动系统手册 3.3.2 安装、定位和冷却 驱动器 ACV9BR设计使用于电控箱内，通过菲尼克斯的接插件和外部进行信号连接。 在驱动器边上安装一个金属导体，以便于连接各种不同的屏蔽线和地。 驱动器需要垂直安装。 再生电阻和过滤器一定要靠近驱动器。 安装举例： RRC 再生电阻 EFBR 滤波器 ACV9BR 驱动器 IS021E rev F - 37 - 伺服驱动系统手册 多个驱动器的推荐安装方式 驱动器上下最少要有 100 毫米的距离。如果在一个电控柜内安装多个驱动器和滤波器，那么每个零件之间至少要有 50 毫米的距离。 环境条件： 存放温度 -30℃ ~ +85 ℃ 满负荷工作温度 0℃~+40℃ 湿度 85%（没有冷凝） 一定要防止酸性气体和灰尘，尤其是含有金属颗粒的灰尘进入电控箱，电控箱的冷却空气一定要加过滤器。 IS021E rev F - 38 - 伺服驱动系统手册 3.3.3 电源的连接 安全说明 伺服驱动器主要有两种危险因素： 1- 电气危险因素 伺服驱动器可能含有带电的交流或直流元件。在设备安装之前，使用者要防止接触带电零件，即使在整个电控柜断电之后，也要等待一分钟以后，电力电容才会彻底释放电荷。 注意， 请遵循以下原则 1. 在对该系统做任何操作之前，一定要确保该驱动器电源总线 插头上的直流电压） 2. 在伺服电机彻底停止后，至少等待 3 分钟，才可以开始操作。等 7 段数码 显示器熄灭之后。 3. 伺服电机各相和地之间的电压有可能达到 1000VAC（峰值），如果需要对伺服驱动器，过滤器，再生电阻 RRC 或接线盒做任何操作，一定要确保关闭电源。 为了防止由于接触带电元件而产生的事故，需要对一些具体的安装细节特点进行研究，主要包括以下安装细节特点： 连接插头的保护。 正确的、合适的防护以及接地防护的特点。 工作场所的绝缘等（比如电气柜的绝缘、湿度等）。 一般性建议： 检查各个固定部件。 锁好电控柜。 使用标准工具设备。 2- 机械危险因素 伺服电机有可能在几毫秒内加速启动，因此所有的活动部件一定要进行屏蔽保护，尽可能的防止工人和这些活动部件接触，造成事故。 工作程序一定要保证工人能够快速逃离危险区域。 所有的安装和调试工作必须由熟悉安全规程的合格的人员来完成。 IS021E rev F - 39 - 伺服驱动系统手册 操作 结晶器液位控制系统通过伺服驱动器 ACV9BR驱动伺服电动缸 DEM5B或 DEM9B。 通过改变伺服驱动器的数字输入输出状态，控制器可以工作在不同的状态。 根据所选择的工作模式，控制器通过模拟输入输出量控制塞棒的位置。 4.1 手动模式 这是默认模式， 在这种模式下， 工人通过塞棒机构的压把来控制塞棒的位置， 伺服电机的电源被断开。 手动模式选择 断开“ AUTO”输入（ BA1:IN1）上的 24VDC电源（低电平） ，驱动器的第一个 LED 灯熄灭。（见第 5.5 章） 控制器的动作 在这种模式下，控制器必须工作在伺服驱动器的跟随模式下，以免在转换到自动模式时，塞棒出现突然的跳动。 因此，在手动模式下，为了永久的消除塞棒位置实际值和设定值之间的差别，控制器必须把塞棒位置的实际变化值做为设定值输出到驱动器的设定输入上。塞棒位置和设定值信号的机械和电气量程在第 1.3.3 章中有详细的描述。 即使工作在跟随模式，实际值和设定值之间仍有一个较小的误差，这主要是由于驱动器内部对实际值和设定值的模拟整型所造成的。 为了消除这个误差，驱动器内部算法使用了一个寄存器，用于记录手动模式下实际值和设定值之间的误差，这样，在驱动器从手动切换到自动的时候，塞棒不会出现突然的跳动。 IS021E rev F - 40 - 伺服驱动系统手册 4.2 远程工作模式 只有在手动模式下，才可以使用远程工作模式。一旦电动缸上的“伸出”或“缩回”按钮被按下，就激活远程工作模式。 这两个按钮只有在手动模式下才可以使用。如果“伸出”按钮被按下，驱动器就会控制电控缸的活塞杆伸出，相反地， 。如果“缩回”按钮被按下，驱动器就会控制电控缸的活塞杆缩回。一旦这两个按钮被按下，驱动器上的第二个 LED就会亮起。（第 5.5 章）。 如果两个按钮被同时按下，电动缸会保持原来的位置不变，一旦按钮被松掉，驱动器立即工作在手动模式。（如果其他模式没有被激活） 注意：当切换到手动模式的时候（两个按钮都松掉） ，由于自身重量，塞棒和塞棒机构会一起向下落，造成塞棒机构的快速关闭。 远程模式主要用于电动缸在塞棒机构上的安装和拆卸，以及测试。 4.3 自动模式 该模式用于液位控制器对塞棒位置的自动控制，在这种模式下，伺服电机带电，电动缸的位置不能手动进行控制。 自动模式选择 给“ AUTO”输入（ BA1:IN1）和“ Actuator Closing ”输入（ BA1:/EC）提供 24VDC电压，这时，驱动 器的第一个 LED灯会亮起（第 5.5 章）。 控制器的动作 控制器能马上控制位置设定值，调节塞棒的位置。 通过电动缸的位置实际值，控制器可以检查电动缸位置和设定值是否正确，这样，可以发现电动缸和塞棒机构的状态和安装是否正常。 注意：如果数字信号“ AUTO”和模拟信号“位置设定值”不严格的同步，可以发现一些故障。比如这 种情况，当 PLC内部的控制环节所计算的位置设定值和模式管理环节所输出的“ AUTO”信号不同步，可以发现位置的实际值和设定值之间存在跳动或偏差。 SERT建议你把这两个信号进行同步，我们也建议塞棒位置设定值的更新频率应该为 50ms或更短。 IS021E rev F - 41 - 伺服驱动系统手册 4.4 塞棒关闭和安全装置 4.4.1 塞棒关闭 驱动器 ACV9BR配置有一个可以安全关闭电动缸的逻辑输入，不管塞棒位置的设定值是多少，一旦被 激活，该逻辑输入可以快速的使电动缸关闭（塞棒关闭） 。在自动模式下，当数字输入“ Stopper Close ” （BA1:/EC）的 24VDC电源断开，该功能就被激活。驱动器上的第三个 LED灯会亮起。（第 5.5 章） 若要禁用该功能，在数字输入端子上（ BA1:/EC）提供 24VDC电源即可。 电动缸关闭（塞棒关闭）的标准动作是关闭塞棒并保持塞棒在关闭状态。塞棒关闭的速度（参数紧急 关闭时的最大速度中定义） 和关闭的力 （参数紧急关闭时的电流限制中定义） 可以通过驱动器的参数调节，这些参数配置在附件有详细的描述。 其他的一些动作和要求可以根据具体的要求进行设定。 4.4.2 断开电机电源（可选项） 可以在接线盒上通过延长的电缆连接一个急停开关。急停开关的常闭触点和驱动器的输入信号 “Actuator Connected ” （端子 BA1:/ES）串联在一起。具体的接线请参考相应的接线图。 如果按下这个急停按钮，就会切断电机的电源，从而能够使用塞棒机构的压把进行手动控制。 当电机电源被切断时，电动缸的动作是可逆的，可以反向的。电动缸由于塞棒机构和塞棒的自身重力而关闭。 IS021E rev F - 42 - 伺服驱动系统手册 4.5 运行故障的处理 4.5.1 机械阻挡的检测 在自动、远程和塞棒关闭模式下，电机电流（端子 BA7:ANAOUT4）表明了电机在提升或下降负载时所 吸收的电流值，电机电流的大小反应了电动缸所产生的力的大小。 当遇到机械阻塞（如机械的阻挡，塞棒接触到上水口等） ，电动缸电机的电流被限定在最大 6A（这是 在自动模式下打开塞棒的标准设定） ，然后缓慢的降到最小值 3A，该电流意味着电机转子堵转时所允许的电流。 根据工作模式的不同（在参数中称为在自动、远程和塞棒关闭时的电流限制） ，有几个不同的电流限 定值。电流的限定值（最大和最小值）在驱动器的配置说明中有详细的描述。 当电动缸的活塞杆被堵塞，不能达到所设定的位置时，电流限定功能被激活，位置的实际值和设定值信号之间会存在误差。 对电机电流的评估见下图。 图 17 遇到堵转时电机电流的评估 4.5.2 电动缸正常“Actuator OK ”信号的监测 伺服驱动器 ACV9BR有一个输出信号“ Actuator OK ” （电动缸正常） ，以下这些条件可以导致这个信号的逻辑输出为“ 0”（低电平）： - 电动缸电机温度过高（逻辑输入 BA1:IN4 断开） - 伺服驱动器显示有故障（第 5.4 章有故障代码的描述） 。 IS021E rev F - 43 - 伺服驱动系统手册 维护 本章主要描述用户如何对该系统进行基本的维护和检查，除此之外，还讲述了对一些故障和报警的处理方法。 5.1 检查周期 项目 检查频率 检查内容 采取措施 塞棒安装 每次更换中包时 塞棒关闭时 , 电动缸活塞 调节塞棒位置 杆至少伸出 30~40mm。 检查塞棒是否固定牢固， 把塞棒和塞棒臂固定牢 塞棒臂不能松动。 固。 电动缸测试 每次浇钢前 按下电动缸上的打开或 参考第 4.2 章的测试部 关闭按钮， 确保电动缸在 分 整个行程内能自由动作。 塞棒机构的侧隙 每次更换中包时 用压把手动的打开关闭 电动缸的活塞杆可以正 塞棒，确认电动缸在塞棒 反向自由移动， 但不能有 机构固定牢固，没有松 窜动。 动。 电动缸活塞杆的侧隙 每年 2次 检查电动缸活塞杆的机 参考 5.2.2 章 械侧隙。 更换电动缸的润滑油 根据不同的操作条件， 每 把电动缸返回 SERT公司 用户不允许打开电动缸 4000~6000 小时，至少更 的线性球螺杆的外壳 （电 换一次。 动缸的下端） 电动缸温度 每天 检查 PLC 或其它人机接 参考第 3.1.4 章，如何做 口，电动缸的内部温度不 好隔热防护 能超过 60℃ 热区电缆和接头 1年2次 目视电缆两端， 确保插头 更换新的电缆或更换插 的锁扣和针脚没有损坏； 头。 检查电缆没有被钢水烧 坏。 IS021E rev F - 44 - 伺服驱动系统手册 5.2 电动缸的检查和维护 一般情况下，需要 SERT公司完成对损坏设备的维修和修理。如果用户自己对设备进行维修，我们严 肃的、强烈的建议，这些设备的维修应该由有资格的技术人员来完成，并确保使用 SERT的原厂备件。 电动缸发生的故障可能是电气的，也可能是机械的（如死点、球轴承或减速齿轮故障等） 。请参考一 下主要的检查项目： 5.2.1 检查电机的绝缘 断开电动缸，用欧姆表测量电动缸插头上各个针脚的电阻，并和以下额定值进行比较： 电动缸各相之间的电阻：2.1欧姆 旋转编码器 COS+和 COS-之间的电阻： 约 97 欧姆 旋转编码器 SIN+ 和 SIN- 之间的电阻： 约 97 欧姆 旋转编码器 EXC+和 EXC-之间的电阻： 约 36 欧姆 2. 断开电动缸，用 500V 的兆欧表在电动缸的插头上测量电机各相对地的绝缘电阻（针脚 1 和地 PE， 针脚 2 和地 PE，针脚 3 和地 PE）。 电机各相对地的绝缘电阻必须 大于 10 兆欧 如果电机线圈（各相之间）的电阻或绝缘电阻（各相对地）和上述的额定值不一样，必须更换新的电动缸。这些故障可能是由于电动缸过热，导致电机线圈损坏，如果电机电缆的接地系统不好，可能会造成这样的后果。 5.2.2 检查机械侧隙 当电动缸断开并从中包车上取下，可以手动的检查电动缸活塞杆的侧隙。 手动的移动电动缸活塞杆伸出或缩回，检查球螺杆是否有轴向侧隙。能够正常的使用比测仪表进行测量，活塞杆的轴向侧隙一定要小于 0.1mm。为了得到更精确的控制，建议把电动缸上部和下部分开，在下部进行测量。（参考 5.2.4 章） 如果轴向侧隙大于上述的额定值，可以手动的沿活塞杆的轴线转动活塞杆，检查活塞杆的防旋转系统 是否有松动。旋转的窜动必须小于 1 度。 如果以上两项检查通不过，电动缸需要送回 SERT进行诊断和维修。 如果活塞杆的轴向侧隙大于上述的额定值，会成比例的影响结晶器液位的控制精度。当电动缸安装在塞棒机构上的时候，也可以进行如下检测，手动的打开或关闭塞棒，电动缸的活塞杆能够自由的跟随机构的正反向运动，否则，更换塞棒机构或电动缸的固定件。 IS021E rev F - 45 - 伺服驱动系统手册 5.2.3 检查电动缸阻力 使用电气驱动的办法，能检查电动缸活塞杆的机械死点。正如在第 4.5.1 章解释的那样，驱动器的 输出信号“电机电流” （BA7:ANAOUT4）可以反映电动缸内部的阻力情况。 电动缸阻力的全面检查 把电动缸从中包车上拆下，平放在一个平台上。 2. 在位置设定值上施加一个爬坡信号，该信号大小大概相对于电动缸的移动速度为 2mm/s。让电动 缸保持这种来回伸出缩回的运动状态，直到电机温度达到 20℃的正常温度。 用示波器观察电机的输出电流，在整个行程内的两个运动方向，注意以下事项： 在整个运动过程中，电机电流的平均值一定要低于 700mA，无论是 DEM9B或是 DEM5B系列的 电动缸。 在电动缸的整个运行行程中，电机电流不能出现突然的峰值变化。 如果平均电流超过上述的正常值，或峰值电流达到 1A，就表明传送系统、减速齿轮或伺服电机可能出现机械损坏。如果出现这样的一种情况，可以按照下面的解释，分部进行检查。 维修措施 如果发现机械死点，建议返回 SERT公司进行修理。 如果有电动缸上部分的备件，可以把上部分（伺服电机 +齿轮箱）和下部分（球螺杆）分离开来：这样有助于判断问题来自于球螺杆或是齿轮箱 +伺服电机。具体分离解体过程在下一章有具体的描述。 在这样的一种情况下（有上部分备件） ，更换认为有故障的部分，然后再做一次阻力检查： 对于下部分（球螺杆） ，可以手动的在整个行程上拉出和推进电动缸的活塞杆，如果手可以感觉 到机械死点，需要把电动缸返回 SERT做修复。 对于上部分（伺服电机 +齿轮箱，）对下部分单独做一次阻力检查（重复步骤 2 和 3。