S7-200 SMART與V90運動(dòng)控制S7-200 SMART PLC讀取V90絕對值編碼器數值
SINAMICS V90是西門(mén)子推出的一款小型、高效便捷的伺服系統。它作為 SINAMICS 驅動(dòng)系列家族的新成員,與SIMOTICS S-1FL6 伺服電機完美結合,組成最佳的伺服驅動(dòng)系統,實(shí)現位置控制、速度控制和扭矩控制。目前1FL6電機有兩種編碼器類(lèi)型,即增量編碼器類(lèi)型及絕對值編碼器類(lèi)型。
西門(mén)子的小型自動(dòng)化S7-200 SMART PLC可以控制V90驅動(dòng)器,本文介紹如何實(shí)現SMART PLC讀取1FL6伺服電機的絕對值編碼器數值。
關(guān)于如何實(shí)現SMART PLC控制V90實(shí)現定位控制請參見(jiàn)《SIMATIC S7-200 SMART 系統手冊》及《S7-200 SMART連接SINAMICS V90 實(shí)現位置控制》。
序號 |
設備名稱(chēng) |
訂貨號 |
1 |
PS207電源 24 V DC/2.5 A |
6EP1 332-1LA00 |
2 |
SIMATIC S7-200 SMART CPU ST60 |
6ES7288-1ST60-0AA0 |
3 |
V90驅動(dòng)器 |
6SL3210-5FE10-4UA0 |
4 |
伺服電機 |
1FL6042-1AF61-0LG1 |
5 |
V90 動(dòng)力電纜 (含接頭) |
6FX3002-5CL01-1AD0 |
6 |
伺服電機編碼器電纜 |
6FX3002-2DB10-1AD0 |
7 |
V90 控制信號電纜(含 50 針接頭及 1m 電纜線(xiàn)) |
6SL3260-4NA00-1VB0 |
8 |
SIMATIC Field PG M3 |
6ES7715-1BB23-0AA1 |
9 |
Mini USB電纜 |
|
序號 |
說(shuō) 明 |
1 |
Window 7 旗艦版 32位 |
2 |
STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件 |
3 |
SINAMICS_V-ASSISTANT |
如圖1,使用PG通過(guò)標準mini USB電纜與V90連接,打開(kāi)SINAMICS V—ASSITANT軟件設置驅動(dòng)器的參數。
圖1 PG與V90連接
如圖2所示,PLC通過(guò)V90上的RS485通訊讀取編碼器調整狀態(tài)并且通過(guò)V90的數字量輸出檢查V90的驅動(dòng)器狀態(tài),判斷絕對位置是否有效。如果V90的DO1=1,DO2=0和DO3=1且r2507=3,這意味著(zhù)PLC可以有效地讀取編碼器的絕對位置,此時(shí)可以通過(guò)RS485 USS通訊讀取絕對位置(r2521[0]),否則r2521是無(wú)效的。PLC可以通過(guò)數字量輸出報警或面板來(lái)提示用戶(hù)當前r2521無(wú)效。讀取r2521值后,PLC可以通過(guò)PTI方式輸出脈沖給驅動(dòng)器執行相應的運動(dòng)控制。
圖2 PLC與V90系統連接圖
根據SIMATIC S7-200 SMART CPU ST60的運動(dòng)控制功能信號分配和V90端子定義進(jìn)行接線(xiàn)(詳見(jiàn)《SINAMICS V90 OPI操作手冊》);使用SINAMICS_V-ASSISTANT對SINAMICS V90進(jìn)行參數設置以及對電機的絕對值編碼器進(jìn)行調試;使用STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件對CPU ST60進(jìn)行組態(tài)和參數化,操作步驟如表1所示。
表1.操作步驟
步驟 |
內容 |
1 |
接線(xiàn) |
2 |
進(jìn)行外部脈沖位置控制模式(PTI)下的系統調試 |
3 |
STEP 7-Micro/WIN SMART連接S7-200 SMART |
4 |
組態(tài)運動(dòng)軸 |
5 |
組態(tài)軸工藝對象的參數 |
6 |
下載到PLC |
7 |
用軸控制面板調試軸 |
8 |
編程 |
9 |
下載到PLC |
10 |
試運行 |
S7-200 SMART通過(guò)PTI方式控制V90定位的控制信號接線(xiàn)如圖4所示:
圖4 S7-200 SMART CPU 與V90控制信號連接
3.4.1 位置控制相關(guān)的參數
按照表2所示對伺服驅動(dòng)器的位置控制相關(guān)的參數進(jìn)行設置
表2.V90 位置控制參數
參數 |
說(shuō)明 |
設置 |
P29003 |
控制模式設定為PTI |
P29003 = 0 |
P29250 |
使能PTI 絕對位置模式 |
P29250 = 1 |
P29010~P29014 |
PTI控制模式下的相關(guān)參數 |
根據實(shí)際條件設置 |
P29012 P29013 |
位置控制相關(guān)的參數 |
根據實(shí)際條件設置 |
3.4.2 USS通訊相關(guān)的參數
按照表3所示對伺服驅動(dòng)器的USS通訊相關(guān)的參數進(jìn)行設置
表3. V90 USS通訊參數
參數 |
說(shuō)明 |
設置 |
USS波特率 |
USS 波特率8(38400bits/s) |
缺省值 |
P29004 |
USS 地址 |
0-31 |
PKW/PZD |
USS PZD/PKW 長(cháng)度為0/4 |
缺省值 |
注意:
PLC的 RS485接口的波特率和驅動(dòng)器USS地址要求與V90一致, 因此, 需要對V90里的參數P29004設置一致的USS地址。并且V90 USS RS485端口的波特率設置為38400bits/s,報文長(cháng)度為4個(gè)PKW和0個(gè)PZD的USS協(xié)議。
在PLC的編程軟件中組態(tài)運動(dòng)軸,詳細步驟參見(jiàn)《SIMATIC S7-200 SMART系統手冊》,注意在組態(tài)軸工藝對象的參數中需啟用從驅動(dòng)器里讀取1FL6伺服電機絕對值編碼器的位置,如圖5所示。
圖5 啟用從驅動(dòng)器里讀取1FL6伺服電機絕對值編碼器的位置
在PLC中編程如表4所示:
表4. PLC編程
啟用和初始化運動(dòng)軸:執行AXISx_CTRL 。
|
使用手動(dòng)模式運行軸運動(dòng):執行AXISx_MAN,輸入RUN、JOG_P 或 JOG_N之一,使軸速度或位置點(diǎn)動(dòng)運行。 |
通過(guò) SINAMICS V90 伺服驅動(dòng)器讀取絕對位置值: |
AXISx_ABSPOS 指令用于讀取SINAMICS V90 伺服驅動(dòng)器絕對值編碼器數值。讀取絕對位置值的目的是為了更新運動(dòng)軸中的當前位置值。
SINAMICS V90 伺服驅動(dòng)器與安裝了絕對值編碼器的 SIMOTICS-1FL6 伺服電機結合使用時(shí),支持此功能。
AXISx_ABSPOS 指令的D_Pos 輸出,指示SINAMICS V90 伺服驅動(dòng)器絕對值編碼器數值,該數值只在A(yíng)XISx_ABSPOS 指令的完成位=1時(shí)有效,
為了保證D_Pos讀數的穩定值,需要采用完成位的上升沿轉移該數值。該數值顯示方式因為運動(dòng)控制組態(tài)向導不同而顯示不同。如下所示:
(1)、測量系統選擇:工程單位
如果測量系統選擇為“工程單位”,則AXISx_ABSPOS.D_Pos的計算公式如下:
AXISx_ABSPOS.D_Pos ,數據類(lèi)型為real 。
其中:r2521顯示V90 的編碼器實(shí)際位置值,r2521正確顯示必須先將V90驅動(dòng)器ABS。
注:上邊公式的假設條件為P29247 = 2^20=1048576, P29248 = 1, P29249 = 1
(2)、測量系統選擇:相對脈沖
如果測量系統選擇為“相對脈沖”,則AXISx_ABSPOS.D_Pos的計算公式如下:
AXISx_ABSPOS.D_Pos ,數據類(lèi)型為DINT。
SINAMICS V90手冊鏈接:V90手冊
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