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1 概述
每一个 S7-1200PLC 都有运动控制功能的组件,支持轴的定位控制。可以通过PROFINET 通信方式连接西门子V90 PN 驱动装置,如图 1-1 所示。
驱动装置用于控制轴的运动,这些驱动装置将作为从站集成到硬件组态中。在用户程序中执行运动控制命令时,工艺对象用于控制驱动装置并读取位置编码器的
值。驱动装置和编码器可通过 PROFIdrive 报文进行连接。
本文以 S7-1200 及 SINAMICS V90 PN 通过 PROFINET 通信连接为例,详细描述了通过使用 V90 PN 的 GSD 文件,将 V90 PN 组态为 S7-1200 的 IO device,并且在 S7-1200 中以工艺对象的方式来实现定位控制功能的体实现方法。
定位轴的设定值及编码器实际值可通过 PROFIdrive 报文 3 进行传输,如图 1-2所示:
报文的简要说明如表 1-1 所示:
2 配置组态
2.1 使用的 软硬件
项目中使用的硬件如表 2-1 所示
序号 说明 订货号
1 CPU 1215C 6ES7 215-1BG40-0XB0
2 V90 PN 6SL3120-5FB10-1UF0
3 1FL6电机 1FL6024-2AF21-1AA1(增量编码器)
表 2-1 使用的硬件
项目中使用的软件如表 2-2 所示。
序号 名称 版本
1 TIA Portal V14
2 SINAMICS V-ASSISTANT V1.05.00
2.2 S7-1200 项目配置步骤
S7-1500 项目配置步骤如表 2-3 所示。
1 打开 TIA Portal 后新建一个项目,填写项目名称及存储路径:
2 双击“添加设备”,添加 S7-1200 设备:
3 安装 V90 PN 的 GSD 文件。
V90 PN GSD 文件下载链接如下:
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109737269
4 在硬件目录的下述路径中找到 V90 PN 的 GSD 文件:
将 V90PN 拖拽到画面中,需注意 V90 的版本选择,之后建立通信网络。
5 设置 S7-1200 通信连接端口的 IP地址:
设置 V90PN 通信连接端口的 IP 地址及设备名称:
6 在设备视图中为 V90 配置标准报文 3:
7 插入一个位置轴:
8 “驱动器”选择“PROFIdrive”设置位置单位,选择是否仿真:
9 配置轴的驱动,选择连接到 Profinet 总线上的 V90 PN:
可以手动设置参考转速及最大转速,也可以选择“自动传送设备中的驱动装置参数”。
配置编码器的数据交换:
10 配置扩展参数中的机械数据:编码器的安装位置及丝杠螺距。
11 可设置模态轴,设置模态长度:
12 设置硬件限位开关及软件限位位置:
13 设置动态中的常规参数,包含最大转速、加速度及减速度:
14 设置动态中的急停参数,包含急停减速时间或急停减速度:
15 如果使用的是主动回零,需要设置主动回零的方式。
如果使用的是被动回零,需要设置被动回零的方式:
说明:
选择回零模式:
(1)通过 PROFidrive报文和接近开关使用零位标记
在到达接近开关并置于指定的归位方向后,可通过 PROFIdrive 报文启用零位标记检测。在预先选定的方向上到达零位标记后,会将工艺对象的实际位
置设置为归位标记位置。
(2)通过 PROFidrive报文使用零位标记
当工艺对象的实际值按照指定的归位方向移动时,系统将立即启用零位标记检测。在指定的归位方向上到达零位标记后,会将工艺对象的实际位置设置
为归位标记位置。
(3)通过数字量输入使用原点开关
当轴或编码器的实际值在指定的归位方向上移动时,系统将立即检查数字量输入的状态。在指定的归位方向上到达归位标记(数字量输入的设置)后,
会将工艺对象的实际位置设置为归位标记位置。如果是绝对值编码器,此处的设置无用。
16 设置位置监控:
设置位置控制的比例增益:
17 项目编译完成无错误后下载项目
18 使用控制面板测试轴的运行
19 轴的性能优化
20 轴的诊断信息
21 可使用工艺中的“Motion control”指令进行运动控制编程,注意选择版本为V6.0。
编程示例:
(1) 使能轴:
(2) 点动轴:
回零:
注意如果用的是绝对值编码器,不能通过控制面板进行轴回零,必须使用回零命令进行回零操作,HomingMode 选择 6或 7。
2.3 V90 配置步骤
1 使用 V-ASSIST 调试软件,在线后检查 V90 的控制模式为“速度控制(S)”:
2 “设置 PROFINET->配置网络”,设置 V90 的 IP 地址及设备名称:
注意:设置的设备名称一定要与 S7-1200 项目中配置的相同。参数保存后需重启驱动器才能生效。
3 设置 V90 的控制报文为:标准报文 3
4 如需要连接现场急停按钮,可以将 DI1 至 DI4 中的某个数字量输入端子定义为“EMGS”功能。
5 通过软件的点动运行 V90 电机,如能正常工作则说明硬件连接正常。
关于上海腾希:上海腾希电气技术有限公司是一家专业从事西门子PLC、V90、V20、数控系统、触摸屏等西门子西门子工控产品销售和维修、服务为一体的综合性的西门子代理商,主要经营产品有西门子S7-200 SMART、S7-1200、S7-1500等西门子PLC代理,西门子V90、V20变频器及伺服系统代理