淺析西門子611D電源模塊

摘 要：西門子數控系統是最廣泛使用的數控系統之一，SINUMERIK840D是我公司使用最為廣泛的數控系統，由于驅動裝置均為模塊化結構，因此需要對各個模塊有較深入的了解，本文較深入的介紹了SIMODRIVE611D數字驅動系統的電源模塊，希望對將來的維修及學習提供幫助。

關鍵詞：SIMODRIVE611D；電源模塊；接口信號

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.009

0 引言

西門子數控系統包含SINUMERIK840D與SIMODRIVE611D數字驅動系統、SIMATIC S7-300可編程序控制器結合成了新一代全數字控制系統。最多可控制31個坐標軸（進給軸和主軸），五軸聯動。它的驅動裝置就是交—直—交調速裝置，通過控制伺服電機的頻率f來達到調速的目的。由于現在的驅動裝置均為模塊化結構，有功率模塊，電源模塊，監控模塊等，而NC和驅動裝置的主要控制和動力電源來源于電源模塊，同時產生母線電壓，監控電源和各個模塊狀態，是驅動裝置的動力來源。因此，對電源模塊的深入了解有助于我們快速的解決問題。

1 電源模塊

電源模塊（Mains Infeed Module）：可直接在額定電壓為400V三相AC、415V三相AC和480V三相交流TN電網上使用。對于其它類型的電網，如IT或TT，需要使用匹配變壓器。電源模塊是驅動和數控系統動力保障，提供維持系統正常工作的弱電DC5V，DC24等，還為功率模塊提供了600V直流電壓，同時監控電源和各個模塊狀態，其主要功能是一個整流器。

1.1 電源模塊種類

電源模塊亦稱為饋電模塊，主要分為兩種，非穩壓模塊（UE）和穩壓模塊（I/RF），UE的功率為5KW、10KW、28KW，I/RF的功率為16KW、36KW、55KW、80KW、120KW。通過電源模塊的訂貨號即可獲悉該模塊的具體信息。

1.2 電源模塊接口

611D電源模塊的接口主要分為電源接口和控制接口，電源接口有主控制回路U1、V1、W1三相電輸入端口，X181工作電源的輸入端口，控制接口有64（X121）控制使能輸入，63（X121）脈沖使能輸入和48（X161）主回路繼電器幾個接口。

611D電源模塊的頂端帶有撥碼開關，它與X111模塊準備好信號和過熱信號相關聯，當撥碼信號S1.2置“1”時，準備好信號隨模塊故障的產生而取消，而當S1.2置“0”時，準備好信號和使能信號都隨故障的產生而取消。使能信號就是控制接口產生的信號，該使能信號起到了一定的保護作用，主回路繼電器吸合，控制使能接通，經過一段時間的延時，使得脈沖使能生效，這兩個信號對所有連接的模塊生效。主回路電源繼電器斷開， 控制使能信號先取消，全部軸的給定電壓為零，此時以最大加速度停車，待延遲一定的時間后，全部軸的電源為零，又以自由運動的形式停車。

任何模塊的過載和伺服電動機的過熱都會使電源模塊產生報警，NS1/NS2為常閉開關信號，為高電平，通常作為主繼電器閉合的條件，AS1/AS2為主繼電器狀態，正常的閉合狀態也為高電平，任何的模塊的報警信號通過PLC，就會立即切斷NS1/NS2信號。電源模塊上還有幾個常用的信號，其中24V的輸出電壓是9，24V的地是19，R是模塊的復位報警信號。

2 電源模塊常見故障實例

在數控維修的故障中經常遇到一些關于電源模塊的一些故障，如何快速的判斷故障，解決故障是我們經常需要處理的實際問題。下面我就一些在日常工作中碰到的維修實例予以說明。

2.1 簡單快速判斷電源模塊故障

我公司某臺加工中心，機床在運行的過程中突然發出響聲，緊接著機床的上一級的空開斷開，造成機床斷電。

根據當時的故障狀態判斷，既然機床的上一級空開直接被切斷，一定是機床內較大功率的元器件損壞導致。電氣柜內大功率元器件就是電源模塊和主軸功率模塊，首先判斷功率模塊是否損壞，用的就是功率模塊簡易檢測方法。功率模塊內主要是各種大功率二級管等，因此可將萬用表打到二極管檔，用萬用表的一根表筆分別打到P600和M600兩根直流母線上，另一根表筆分別打到三項電源是的輸出上，此時的顯示值為無窮大，交換表筆則又很小，反之亦然。另外檢查電源模塊的好壞可以將電源模塊與主軸間的直流母線斷開，上電后觀察電源模塊指示燈的狀態，亦可判斷電源模塊的好壞。經檢查最終確定為，電源模塊和主軸功率模塊同時損壞。

我公司另外一臺加工中心，機床出現“I2t”超溫報警，判斷該報警是否為X121插頭的相關故障。首先測量“53”和“51”之間的電壓為24V，由此推斷“53”和“51”之間為斷開狀態，將“53”和“51”短接，則報警消失，機床故障消失。因此在機床出現關于主軸溫度過高的報警時可以先按照此方法判斷是否為模塊本身的故障，如果不是可以再進一步排查故障。

3 結論

電源模塊主要功能是給數控和驅動系統提供電源，要想很好的掌握它，必須熟悉它的接口信號，其包含電源接口和信號接口，因此深入掌握了解電源模塊的內在結構和原理有利于快速準確的維修電源模塊相關故障。

參考文獻：

[1]SINUMERIK810D/840D簡明調試指南[S].2006.

作者簡介：李虹（1984-），女，河北樂亭人，學士，工程師，主要從事數控設備維修管理工作。