詳細介紹
西門子30KW變頻器
選擇的優勢:
1、 采購總部位于德國,德國總公司直接歐美廠家采購,5000多家優質供應商。
2、 技術力量強大,有專業技術人員,相關品牌可提供產品的技術資料。
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5、 合作過程簡約,直接源頭采購成本低。
PTO控制方式--工藝對象TO參數組態
添加了“工藝對象:軸"后,可以在下圖右上角看到工藝對象包含兩種視圖:“功能圖”和“參數視圖”。
功能圖--基本參數--驅動器
選擇PTO的方式控制驅動器,需要進行配置脈沖輸出點等參數。
①硬件接口:
a 選擇脈沖發生器:選擇在“設備視圖”中已組態的PTO。
b 信號類型:分成4種(前面已介紹過),根據驅動器信號類型進行選擇。在這里以PTO(脈沖A和方向B)為例進行說明。
c 脈沖輸出:根據實際配置,自由定義脈沖輸出點;或是選擇系統默認脈沖輸出點。
d 激活方向輸出:是否使能方向控制位。如果在b步,選擇了PTO(正數A和倒數B)或是PTO(A/B相移)或是PTO(A/B相移-四倍頻),則該處是灰色的,用戶不能進行修改。如下圖所示:
e 方向輸出:根據實際配置,自由定義方向輸出點;或是選擇系統默認方向輸出點。也可以去掉方向控制點,在這種情況下,用戶可以選擇其他輸出點作為驅動器的方向信號。
f 設備組態:點擊該按鈕可以跳轉到“設備視圖”,方便用戶回到CPU設備屬性修改組態。
②驅動裝置的使能和反饋
g 選擇使能輸出:步進或是伺服驅動器一般都需要一個使能信號,該使能信號的作用是讓驅動器通電。在這里用戶可以組態一個DO點作為驅動器的使能信號。當然也可以不配置使能信號,這里為空。
h 選擇就緒輸入:“就緒信號”指的是:如果驅動器在接收到驅動器使能信號之后準備好開始執行運動時會向 CPU 發送“驅動器準備就緒”(Drive ready) 信號。這時,在?處可以選擇一個DI點作為輸入PLC的信號;如果驅動器不包含此類型的任何接口,則無需組態這些參數。 這種情況下,為準備就緒輸入選擇值 TRUE。
S7-1200 運動控制
到目前為止S7-1200 CPU新的Firmware版本為V4.1,對于Firmware V4.1 的S7-1200 CPU來說運動控制方式有了更多的選擇。
S7-1200運動控制根據連接驅動方式不同,分成三種控制方式,如下圖所示:
- PROFIdrive:S7-1200 PLC通過基于PROFIBUS/PROFINET的PROFIdrive方式與支持PROFIdrive的驅動器連接,進行運動控制。
- PTO:S7-1200 PLC通過發送PTO脈沖的方式控制驅動器,可以是脈沖+方向、A/B正交、也可以是正/反脈沖的方式。
- 模擬量:S7-1200 PLC通過輸出模擬量來控制驅動器。
對于Firmware V1.0,V2.0/2.1/2.2,V3.0,和V4.0的S7-1200 CPU來說,運動控制功能只有PTO這一種方式。
目前為止,1個S7-1200 PLC多可以控制4個軸,該數值不能擴展。
S7-1200 運動控制--PROFIdrive控制方式
PROFIdrive 是通過 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 連接驅動裝置和編碼器的標準化驅動技術配置文件。
支持 PROFIdrive 配置文件的驅動裝置都可根據 PROFIdrive 標準進行連接。控制器和驅動裝置/編碼器之間通過各種 PROFIdrive 消息幀進行通信。
每個消息幀都有一個標準結構。可根據具體應用,選擇相應的消息幀。通過 PROFIdrive 消息幀,可傳輸控制字、狀態字、設定值和實際值。
『注意』Firmware V4.1的S7-1200 CPU才具有PROFIdrive的控制方式。
這種控制方式可以實現閉環控制。
S7-1200 運動控制--PTO控制方式
PTO的控制方式是目前為止所有版本的S7-1200 CPU都有的控制方式,該控制方式由CPU向軸驅動器發送高速脈沖信號(以及方向信號)來控制軸的運行。
這種控制方式是開環控制,但是用戶可以選擇增加編碼器,利用S7-1200 高速計數功能(HSC)來采集編碼器信號得到軸的實際速度或是位置實現閉環控制。如下圖所示。
S7-1200 運動控制--模擬量控制方式
Firmware V4.1版本的 S7-1200 PLC的另外一種運動控制方式是模擬量控制方式。以CPU1215C為例,本機集成了2個AO點,如果用戶只需要1或2軸的控制,則不需要擴展模擬量模塊。然而,CPU1214C這樣的CPU,本機沒有集成AO點,如果用戶想采用模擬量控制方式,則需要擴展模擬量模塊。
模擬量控制方式也是一種閉環控制方式,編碼器信號有3種方式反饋到S7-1200 CPU中,如下圖所示。
S7-1200 運動控制組態步驟簡介
- 在Portal 軟件中對S7-1200 CPU 進行硬件組態;
- 插入軸工藝對象,設置參數,下載項目;
- 使用“調試面板”進行調試;『 說明』S7-1200 運動控制功能的調試面板是一個重要的調試工具,使用該工具的節點是在編寫控制程序前,用來測試軸的硬件組件以及軸的參數是否正確。
- 調用“工藝”程序進行編程序,并調試,終完成項目的編寫。
截圖和測試環境
這部分內容的相關截圖和功能說明都是基于S7-1200 Firmware V4.1在SIMATIC Portal V13 SP1 UPD4的環境下生成的。
不同的版本的Portal 軟件的界面不盡相同,請用戶務必確認。
功能圖--擴展參數-回原點
“原點”也可以叫做“參考點”,“回原點”或是“尋找參考點”的作用是:把軸實際的機械位置和S7-1200程序中軸的位置坐標統一,以進行位置定位。
一般情況下,西門子PLC的運動控制在使能位置定位之前必須執行“回原點”或是“尋找參考點”。
“擴展參數-回原點”分成“主動”和“被動”兩部分參數。
主動
在這里的“擴展參數-回原點-主動”中“主動”就是傳統意義上的回原點或是尋找參考點。當軸觸發了主動回參考點操作,則軸就會按照組態的速度去尋找原點開關信號,并完成回原點命令。
①輸入原點開關:設置原點開關的DI輸入點。 西門子30KW變頻器
②選擇電平:選擇原點開關的有效電平,也就是當軸碰到原點開關時,該原點開關對應的DI點是高電平還是低電平。
③允許硬件限位開關處自動反轉:如果軸在回原點的一個方向上沒有碰到原點,則需要使能該選項,這樣軸可以自動調頭,向反方向尋找原點。
④逼近/回原點方向:尋找原點的起始方向。也就是說觸發了尋找原點功能后,軸是向“正方向”或是“負方向”開始尋找原點。
如果知道軸和參考點的相對位置,可以合理設置“逼近/回原點方向”來縮短回原點的路徑。例如,以上圖中的負方向為例,觸發回原點命令后,軸需要先運行到左邊的限位開關,掉頭后繼續向正方向尋找原點開關。
“上側”指的是:軸完成回原點指令后,以軸的左邊沿停在參考點開關右側邊沿。
“下側”指的是:軸完成回原點指令后,以軸的右邊沿停在參考點開關左側邊沿。
無論用戶設置尋找原點的起始方向為正方向還是負方向,軸終停止的位置取決于 “上側”或“下側”。
⑥逼近速度:尋找原點開關的起始速度,當程序中觸發了MC_Home指令后,軸立即以“逼近速度”運行來尋找原點開關。
⑦參考速度:終接近原點開關的速度,當軸*次碰到原點開關有效邊沿兒后運行的速度,也就是觸發了MC_Home指令后,軸立即以“逼近速度”運行來尋找原點開關,當軸碰到原點開關的有效邊沿后軸從“逼近速度”切換到“參考速度”來終完成原點定位。“參考速度”要小于“逼近速度”,“參考速度”和“逼近速度”都不宜設置的過快。在可接受的范圍內,設置較慢的速度值。
⑧起始位置偏移量:該值不為零時,軸會在距離原點開關一段距離(該距離值就是偏移量)停下來,把該位置標記為原點位置值。該值為零時,軸會停在原點開關邊沿兒處。
⑨參考點位置:該值就是⑧中的原點位置值。
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如下圖所示,用例子來說明軸主動回原點的執行過程。根據軸與原點開關的相對位置,分成4種情況:軸在原點開關負方向側,軸在原點開關的正方向側,軸剛執行過回原點指令,軸在原點開關的正下方。
①當程序以Mode=3觸發MC_Home指令時,軸立即以“逼近速度 10.0mm/s”向右(正方向)運行尋找原點開關;
②當軸碰到參考點的有效邊沿,切換運行速度為“參考速度2.0mm/s”繼續運行;
③當軸的左邊沿與原點開關有效邊沿重合時,軸完成回原點動作。
①當軸在原點開關的正方向(右側)時,觸發主動回原點指令,軸會以“逼近速度”運行直到碰到右限位開關,如果在這種情況下,用戶沒有使能“允許硬件限位開關處自動反轉”選項,則軸因錯誤取消回原點動作并按急停速度使軸制動;如果用戶使能了該選項,則軸將以組態的減速度減速(不是以緊急減速度)運行,然后反向運行,反向繼續尋找原點開關;
②當軸掉頭后繼續以“逼近速度”向負方向尋找原點開關的有效邊沿;
③原點開關的有效邊沿是右側邊沿,當軸碰到原點開關的有效邊沿后,將速度切換成“參考速度”終完成定位。
上圖中的3和4說明了兩種特殊情況下軸的回原點的過程。
下圖以4種情況來說明軸以“負方向”和“下側”的方式主動回原點的過程。
被動
被動回原點指的是:軸在運行過程中碰到原點開關,軸的當前位置將設置為回原點位置值。
①輸入原點開關:參考主動會原點中該項的說明。
②選擇電平:參考主動回原點中該項的說明。
③參考點開關一側:參考主動回原點中第5項的說明。
④參考點位置: 該值是MC_Home指令中“Position”管腳的數值。
用例子說明如何實現一個被動回原點的功能:
步驟一:在上圖中選則“參考點開關一側”為“上側”;
步驟二:先讓軸執行一個相對運動指令,該指令設定的路徑能讓軸經過原點開關;
步驟三:在該指令指令的過程中,觸發MC_Home指令,設置模式為Mode=2.
步驟四:這時再觸發MC_MoveRelative指令,要保證觸發該指令的方向能夠經過原點開關。
『結果』當軸以MC_MoveRelative指令的速度運行的過程中碰到原點開關的有效邊沿時,軸立即更新坐標位置為MC_Home指令上的“Position”值,如下圖所示。在這個過程中軸并不停止運行,也不會更改運行速度。直到達到MC_MoveRelative指令的距離值,軸停止運行。
『結論』
1. 被動回原點功能的實現需要MC_Home指令與MC_MoveRelative指令,或MC_MoveAbsolute指令,或是MC_MoveVelocity指令,或是MC_MoveJog指令聯合使用。
2. 被動回原點需要原點開關。
3. 被動回原點不需要軸不執行其他指令而專門執行主動回原點功能,而是軸在執行其他運動的過程中完成回原點的功能。