欧亚国际APP:S7-1200运动控制

来源：欧亚体育官网 作者：欧亚体育官网登录|发布时间：2024-09-08 09:20:40

　　S7-1200 CPU V4.0固件版本虽然也只支持4路PTO输出，但是PTO的信号类型可以进行选择，支持的信号类型见表2-1 PTO 信号类型所示。

　　V4.0固件版本的CPU高速脉冲信号发生器输出地址可以自由分配给PTO，输出地址分配与输出频率范围见表2-2 脉冲信号发生器地址分配所示。

　　S7-1200 CPU V4.1固件版本起不仅支持通过PTO输出方式对伺服电机进行开环控制，而且支持通过PROFIdrive或者模拟量输出（AQ）方式对伺服电机进行闭环控制，见表2-4驱动器连接方式所示。本文中例子就是使用PROFIdrive方式对SINAMICS V90 PN进行闭环控制。

　　SINAMICS V90 是西门子推出的一款小型、高效便捷的伺服系统。SINAMICS V90 驱动器与 SIMOTICS S-1FL6 电机组成的伺服系统是面向标准通用伺服市场的驱动产品，覆盖0.05kW～7kw 功率范围。

　　PROFINET IO 是一种基于以太网的实时协议。在工业自动化应用中作为高级网络使用。一个完整的POFINET IO 网络包括以下设备：

　　PROFINET 提供两种实时通信，PROFINET IO RT（实时）和 PROFINET IO IRT（等时实时）。实时通道用于 IO 数据和报警的传输。在 PROFINET IO RT 通道中，实时数据通过优先以太网帧进行传输。没有特殊的硬件要求。

　　SINAMICS V90 PN基于PROFINET IO RT（实时），其循环周期可达到 4 ms。基于PROFINET IO IRT 通道可用于传输具有更加精确时间要求的数据。其循环周期可达 2 ms，但需要具有特殊硬件的 IO 设备和开关的支持。

　　所有的诊断和配置数据通过非实时（NRT）通道进行传输。使用 TCP/IP 协议。因而，没有可确定的循环周期，其循环周期可能超过 100 ms。

　　注：由于 S7-1200 轴工艺对象中已经组态了轴运行的加减速时间，所以在 SINAMICS V-ASSISTANT 侧需要激活斜坡功能模块并将斜坡上升时间和斜坡下降时间设置为0.0000 S即可。

　　1. 网络视图中双击 SINAMICS V90 PN进入属性区域。在“PROFINET接口（X1）”中可以设置IP地址，设备名称等信息。

　　在左侧“工艺对象”列表下双击“插入新对象”。在弹出的“新增对象”对话框中选择“TO_PositioningAxis”，并为新增对象命名，然后点击“确定”按钮插入一个新的工艺对象。

　　3.测量单位默认为 mm，你可以从下拉列表中选择单位，如 m、in、ft、脉冲以及度等。

　　2.在选择好驱动器后，对数据交换的参数进行配置。勾选“运行时自动应用驱动值（在线）”后，驱动装置参数“参考速度”和“最大速度”在工艺对象进行（重新）初始化并（重新）启动驱动装置和 CPU 后，将通过总线传送驱动装置参数到CPU， 也可以选择手动设置以下参数。

　　1.在基本参数的“编码器”页面中，编码器的连接方式选择“PROFINET/PROFIBUS上的编码器”。并在编码器选择界面选择标准报文3。

　　2.勾选“运行时自动应用编码器值（在线）”，（重新）初始化工艺对象和（重新）启动编码器和 CPU 后，将从总线传送编码器参数到CPU。编码器的类型必须与轴组态以及驱动装置组态中的类型相同。本例的编码器类型为“旋转增量”。

　　S7-1200 CPU 在创建闭环运动控制工艺对象时，会自动地创建用于执行工艺对象的组织块，其中 MC-Servo[OB91]用于位置的计算，MC-Interpolator[OB92]用于生成设定值、评估运动控制指令和位置监控功能。这两个组织块彼此之间出现的频率关系始终为 1:1，MC-Servo[OB91]总是在 MC-Interpolator[OB92]之前执行。可以根据控制质量和系统负载需求，指定 MC-Servo[OB91]的应用循环周期性调用时间，如果循环时间过短，则可能造成 CPU 发生溢出，造成 CPU 停机。鼠标右键 OB91 组织块，在弹出的 OB91 属性对话框中可以修改其循环时间。可根据所使用的轴数量设置运动控制应用循环，运动控制应用循环时间 = 2 ms +（位置控制轴的数量 x 2 ms）。

　　至此S7-1200与V90的组态配置已经初步完成，可以打开工艺对象的调试界面进行调试，然后就可以编写运动控制程序了。运动控制程序的介绍可参考帮助文档，这里不再详述。

　　另外，轴控制面板还提供调节功能，可用于调整CPU 位置的增益和预控制值，并可以监视轴的运行轨迹。

　　当CPU 位置的预控制值保持不变的情况下，修改“增益”参数可用于组态控制回路的增益系数，轴的机械硬度越高，可设置的增益系数就越大；较大的增益系数可以减少随动误差，实现更快的动态响应；但是过大的增益系数将会使位置控制系统振荡。

　　当CPU 位置的增益保持不变的情况下，修改“预控制”参数可用于修改控制回路的速度预控制百分比。

　　本文仅针对 CPU 1215C连接V90 PN实现闭环运动控制进行了简单的描述，目的是为了能够让初次接触该系统的用户能够快速的建立控制系统，本文无法替代 S7-1200运动控制的相关硬件手册和功能手册。更多关于该功能的使用信息请参考《SIMATIC STEP 7 S7-1200 Motion Control V16》手册