实验三 伺服系统控制实验
一、实验预习
1、伺服系统的结构和工作原理
在自动控制系统中，把输出量能够以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称之为随动系统，亦称伺服系统。在数控机床中，伺服系统是联接数控系统（CNC）和数控机床（主机）的中间环节，是数控机床的“四肢”。因此伺服系统的性能决定了数控机床的性能，要求伺服系统具有高精度、快速度和良了的稳定性。研究与开发高性能的伺服系统一直是现在数控机床的关键技术之一。在实际应用过程中，数控机床中的伺服系统出现故障几率较高，因此要充分认识伺服系统的重要性，掌握伺服系统调试及诊断方法是很有必要的。
A、伺服系统的作用
数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位移和速度用为控制量的自动控制系统。它的主要作用是接受数控系统的指令信号，通过伺服驱动电路做一定的转换和放大后，经伺服驱动装置（直流、交流伺服电动机）和机械传动机构，驱动机床的工作台执行部件，实现预期的控制运动，并保证动作的快速和准确。
B、伺服系统的组成
数控机床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行元件和检测测反馈环节组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测装置，亦称检测系统。
26
4、系统工作结构图
二、实验目的
1、了解电机的控制原理
2、掌握伺服驱动及电机的应用，布线与调试 3、掌握数控系统驱动的调试
二、实验器材
1、综合实验模拟平台 2、万用表
三、实验内容
1、伺服系统正常运行实验 2、伺服系统缺相实验 3、模拟信号断路实验
四、实验步骤
1、驱动信号线的连接：（以X轴为例）
A）Siemens数控系统轴控制信号有56、14、65、9模拟信号。
B）NC系统X7接口X轴信号：56、14、65、9分别接X轴 1、49、26、29
注：使能信号（EN＋、EN－）作为伺服模拟量信号，否则电机不能工作。 2）先后合上KZ0、KZ1、KZ2,检查各自电压是否正确，若不正确，立即断
27
电检查，等检查正确后，再通电试验。
3) NC轴参数设置
根据上表设置以下参数：MD30130＝1、MD30240＝2、MD34200＝1、MD31020[X]=2500、MD31020[Z]=2500
（注：如果是铣床MD31020[Z]=2500）
MD31050和MD31060根据机床的实际减速比设定（此模拟实验平台不带机床设为1：1）。
4）NC进给速度设置
MD31020[X]=2500、MD31020[Y]=2500、
根据上表设置以下参数：
MD32000＝1500、MD32010＝1500、 MD32020＝1000、MD36200＝2000
5) 在主屏下，按手动（JOG）方式下后，按X＋／X—键，观察屏幕大字符X变化情况和X轴步进电机速度变化情况;同样按Z＋／Z—键后，观察屏幕大字符Z变化情况和Z轴步进电机速度变化情况。如果电机运行方向和显示屏显示方向相反，断电后，调换电机A、B、C任意两相。
5）在主屏下，先按REF（回零）方式下进给轴回零，根据后面所附《SIEMENS
28
车床数控系统编程和操作手册》有关自动加工的章节，具体进行数控系统操作练习，观察步进电机行变化。
6) 断开钥匙开关，断开KZ0、KZ1、KZ2空气开关。
思考：
1、驱动器A、B、C三相缺一相电机运行情况？
2、当电机工作方向实际方向相反，有几种解决方法？如何解决？3、当驱动把使能E信号和系统E信号连接起来会出现什么情况？ 29
实验四 数控系统控制伺服电机实验
一、伺服操作说明
1、伺服系统的操作介绍
30