S7-200 SMART控制V90伺服

時(shí)間：2020-09-02作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：320

S7-200 SMART CPU 集成點(diǎn)較多支持三個(gè)單軸控制，其組態(tài)方式與S7-200的EM253類似，S7-200 SMART CPU 目前未提供單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)控制模塊。S7-200 SMART CPU 運(yùn)動(dòng)控制提供以下功能：

? 提供高速脈沖輸出,頻率從每秒20個(gè)脈沖到每秒100 000個(gè)脈沖。

? 支持急停(S曲線)或線性加速及減速。

? 提供可組態(tài)的測(cè)量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時(shí)既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)。

? 提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償。

? 支持**、相對(duì)、速度和手動(dòng)控制方式。

? 提供多達(dá)32個(gè)移動(dòng)曲線，每個(gè)曲線較多可有16種速度。

? 提供四種不同的參考點(diǎn)搜索模式，每種模式都可對(duì)起始的尋找方向和較終的接近方向進(jìn)行選擇。

? 提供 SINAMICS V90驅(qū)動(dòng)器的相關(guān)支持。

使用 STEP7-Micro/ WIN SMART 可以創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軸所使用的全部組態(tài)。這些組態(tài)和程序塊需要一起下載到CPU中。

S7-200 SMART CPU 的運(yùn)動(dòng)控制能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)尋找參考點(diǎn)功能，**運(yùn)動(dòng)功能，相對(duì)運(yùn)動(dòng)功能，單、雙速連續(xù)旋轉(zhuǎn)功能，速度可變功能（依靠 AXISX_MAN指令實(shí)現(xiàn)）及曲線功能。所有的軸功能都是單軸開環(huán)控制，系統(tǒng)不提供軸與軸之間的耦合及軸的閉環(huán)控制，如果有這方面需求，則用戶需要自己搭建功能，但較終的應(yīng)用效果要根據(jù)實(shí)際環(huán)境驗(yàn)證，西門子無法提供保證。

運(yùn)動(dòng)控制向?qū)ЫM態(tài)

選擇要組態(tài)的軸，用戶可在需要激活的軸前打勾，S7-200 SMART CPU 提供3個(gè)軸資源用于運(yùn)動(dòng)控制。

測(cè)量系統(tǒng)組態(tài)

對(duì)應(yīng)項(xiàng)的含義如下所述：

1）選擇測(cè)量系統(tǒng)可選擇“工程單位”或是“相對(duì)脈沖”，如果選擇“相對(duì)脈沖”則沒有下面選項(xiàng)的設(shè)置。

2）當(dāng)選擇“工程單位”時(shí)，需要設(shè)置電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周所需脈沖數(shù)。此參數(shù)的確定要與伺服中的設(shè)置匹配，如電子齒輪比。

3）當(dāng)選擇工程單位時(shí)所用的單位。

4）當(dāng)選擇工程單位時(shí),電機(jī)每轉(zhuǎn)一周負(fù)載軸的實(shí)際位移。

方向控制組態(tài)

對(duì)應(yīng)項(xiàng)的含義如下所述：

1）選擇脈沖輸出的形式，分為單相（脈沖+方向）、雙相、正交與單相（僅脈沖）：

選擇單相（脈沖+方向），向?qū)镾7-200 SMART分配兩個(gè)輸出點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)用于脈沖輸出，一個(gè)點(diǎn)用于控制方向。

選擇雙相，向?qū)镾7-200 SMART分配兩個(gè)輸出點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)用于發(fā)送正向脈沖，一個(gè)點(diǎn)用于發(fā)送負(fù)向脈沖。

選擇正交，向?qū)镾7-200 SMART分配兩個(gè)輸出點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)發(fā)送A相脈沖，一個(gè)點(diǎn)發(fā)送B相，AB相脈沖之間相位相差為90°。

選擇單相（僅脈沖），向?qū)镾7-200 SMART分配一個(gè)輸出點(diǎn)，此點(diǎn)用于脈沖輸出。S7-200 SMART的運(yùn)動(dòng)控制功能不再控制方向，方向可由用戶自己編程控制

2）該波形圖是與選擇的輸出形式對(duì)應(yīng)的示意圖。

LMT限位點(diǎn)組態(tài)

對(duì)應(yīng)項(xiàng)的含義如下所述：

1）選擇是否激活正向限位及選擇正向限位點(diǎn)。

2）選擇軸碰到限位開關(guān)時(shí)的停止方式：立即停止或減速停止。

3）選擇激活正向限位的電平狀態(tài)，上限為高電平有效，下限為低電平有效。

△注意：7-200 SMART CPU只提供硬件限位，不提供軟件限位。

RPS參考點(diǎn)組態(tài)

選擇是否激活參考點(diǎn)功能及使用哪個(gè)點(diǎn)作為參考點(diǎn)，并選擇激活參考點(diǎn)的電平狀態(tài)，上限為高電平有效，下限為低電平有效。參考點(diǎn)的設(shè)置為使用**運(yùn)動(dòng)的前提條件。

ZP零脈沖組態(tài)

選擇是否激活編碼器零脈沖信號(hào)及選擇哪個(gè)點(diǎn)作為輸入。此點(diǎn)需要與相應(yīng)的回零模式配合使用，使用此種方式，可以實(shí)現(xiàn)較精確的參考點(diǎn)定位。ZP信號(hào)輸入點(diǎn)都為固定的點(diǎn)，用戶無法自由選擇輸入點(diǎn)用于ZP的輸入信號(hào)，所以若要使用此功能，需要提前規(guī)劃好輸入點(diǎn)分配。

STP停止點(diǎn)組態(tài)

對(duì)應(yīng)項(xiàng)的含義如下所述：

1）選擇是否激活STP及將哪個(gè)點(diǎn)作為STP。STP是除硬件限位外一能實(shí)現(xiàn)急停的輸入點(diǎn)。

2）選擇激活STP，并選擇是減速停止還是立即停止。

3）選擇STP信號(hào)的觸發(fā)方式，電平觸發(fā)或沿觸發(fā)。

選擇電平觸發(fā)時(shí)，只要STP信號(hào)輸入有效，運(yùn)動(dòng)便會(huì)停止

選擇邊沿觸發(fā)時(shí)，只有當(dāng)STP從無效變?yōu)橛行r(shí)，運(yùn)動(dòng)才會(huì)停止。運(yùn)動(dòng)停止后，可發(fā)出新的運(yùn)動(dòng)命令。

4）選擇有效的激活電平，上限為高電平有效，下限為低電平有效。

TRIG曲線停止功能組態(tài)

對(duì)應(yīng)項(xiàng)的含義如下所述：

1）選擇是否激活TRIG及使用哪個(gè)點(diǎn)作為TRIG輸入點(diǎn)。此功能用于運(yùn)行包絡(luò)的項(xiàng)目中，可用于停止包絡(luò)。

2）選擇激活TRIG的有效電平，上限為高電平有效，下限為低電平有效。

DIS驅(qū)動(dòng)器禁用/啟用功能組態(tài)

選擇是否激活DIS。DIS是伺服驅(qū)動(dòng)器的使能信號(hào)，組態(tài)中只能使用系統(tǒng)分配的點(diǎn)，無法選擇其他點(diǎn)，如果需要使用此功能,要提前規(guī)劃好輸出點(diǎn)的分配。

軸0的DIS始終組態(tài)為Q0.4。

軸1的DIS始終組態(tài)為Q0.5。

軸2的DIS始終組態(tài)為Q0.6。

電機(jī)速度組態(tài)

對(duì)應(yīng)項(xiàng)的含義如下所述：

1）電機(jī)的較大速度，電機(jī)扭矩范圍內(nèi)系統(tǒng)較大的運(yùn)行速度。

2）電機(jī)的較小速度，此數(shù)值根據(jù)較大速度由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算給定。

3）啟動(dòng)/停止速度，能夠驅(qū)動(dòng)負(fù)載的較小轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)速度，此數(shù)值建議參照電機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)速曲線圖，并根據(jù)機(jī)械負(fù)載折合到電機(jī)軸的扭矩計(jì)算得出。如果不方便計(jì)算也可以考慮按較大速度( MAX_SPEED)值的5%~15%設(shè)定。如果 SS_SPEED數(shù)值過低，電機(jī)和負(fù)載在運(yùn)動(dòng)的開始和結(jié)束可能會(huì)搖擺或顫動(dòng)。如果 SS_SPEED數(shù)值過高，電機(jī)會(huì)在啟動(dòng)時(shí)丟失脈沖，并且負(fù)載在試圖停止時(shí)會(huì)使電機(jī)**速。

點(diǎn)動(dòng)功能組態(tài)

對(duì)應(yīng)項(xiàng)的含義如下所述：

1）點(diǎn)動(dòng)時(shí)的速度。

2）點(diǎn)動(dòng)時(shí)間小于0.5s時(shí)所執(zhí)行的位移。

點(diǎn)動(dòng)一般用于手動(dòng)調(diào)整，其速度的設(shè)置要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需求決定。增量設(shè)置則可以定義點(diǎn)動(dòng)的較小運(yùn)行距離,其數(shù)值一般取決于手動(dòng)微調(diào)的較小幅度。

電機(jī)時(shí)間組態(tài)

對(duì)應(yīng)項(xiàng)的含義如下所述：

1）定義軸的加速時(shí)間，默認(rèn)值為1000ms。

2）定義軸的減速時(shí)間，默認(rèn)值為1000ms。

這兩個(gè)參數(shù)需要根據(jù)工藝要求及實(shí)際的生產(chǎn)機(jī)械測(cè)試得出。如果需要系統(tǒng)有較高的響應(yīng)特性，則將加減速時(shí)間減小。測(cè)試時(shí)在保證安全的前提下建議逐漸減小此值,直到電機(jī)出現(xiàn)輕微抖動(dòng)時(shí),基本就達(dá)到此系統(tǒng)加減速的極限。除此之外，還需要注意與CPU連接的伺服驅(qū)動(dòng)器的加減速時(shí)間設(shè)置，向?qū)е械脑O(shè)置只是定義了CPU輸出脈沖的加減速時(shí)間，如果希望使用此加減速時(shí)間作為整個(gè)系統(tǒng)的加減速時(shí)間，則可以考慮將驅(qū)動(dòng)器的加減速時(shí)間設(shè)為較小，以盡快響應(yīng)CPU輸出脈沖的頻率變化。

S曲線時(shí)間組態(tài)

S曲線功能可對(duì)頻率突變部分進(jìn)行圓滑處理，以減小設(shè)備抖動(dòng)，得到較好的動(dòng)態(tài)效果。在某些應(yīng)用中，對(duì)機(jī)械抖動(dòng)有較高要求，而頻率突變的部分很*導(dǎo)致抖動(dòng)，S曲線功能則可以在加速的初始與結(jié)束階段，通過修改加速度使速度曲線在頻率突變部分較為圓滑以起到減小抖動(dòng)的作用。

反沖補(bǔ)償組態(tài)

反沖補(bǔ)償是用于軸在反轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)機(jī)械磨損的補(bǔ)償，如果是齒輪驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，在反轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)由于磨損而導(dǎo)致的間隙，則可以在此處設(shè)置補(bǔ)償脈沖，以提高定位精度。

尋參速度、方向組態(tài)

對(duì)應(yīng)項(xiàng)的含義如下所述：

1）設(shè)定尋找參考點(diǎn)速度的高速。

2）設(shè)定尋找參考點(diǎn)速度的低速。

3）尋找參考點(diǎn)的起始方向。




4）尋找參考點(diǎn)的逼近方向。

此處參考點(diǎn)的設(shè)置為主動(dòng)尋找參考點(diǎn)，即觸發(fā)尋參功能后，軸會(huì)按照預(yù)先確定的搜索順序執(zhí)行參考點(diǎn)搜索。首先軸將按照 RP_SEEK_DIR設(shè)定的方向以 RP_FAST設(shè)定的速度運(yùn)行，在碰到RP參考點(diǎn)后會(huì)減速至RP_SLOW設(shè)定的速度，最后根據(jù)設(shè)定的尋參模式以RP_APPR_DIR設(shè)定的方向逼近RPS。

尋參偏移量組態(tài)




此處可進(jìn)行參考點(diǎn)偏移量設(shè)置，此功能典型應(yīng)用場(chǎng)景為：當(dāng)實(shí)際的參考點(diǎn)位置不方便進(jìn)行機(jī)械安裝時(shí)，可以將參考點(diǎn)裝置安裝在其他位置，然后使用參考點(diǎn)偏移功能實(shí)現(xiàn)較終的參考點(diǎn)定位。

尋參搜索順序組態(tài)

尋參的搜索模式選擇共有4種，這4種模式都為主動(dòng)尋參模式。

? 模式1：將RP定位在左右極限之間,RPS區(qū)域的一側(cè)。

? 模式2：將RP定位在RPS輸入有效區(qū)的中心。

? 模式3：將RP定位在**出RPS輸入有效區(qū)的一個(gè)*數(shù)目的零脈沖(ZP)處。

? 模式4：將RP定位在RPS輸入有效區(qū)內(nèi)的一個(gè)*數(shù)目的零脈沖(ZP)處。

讀取驅(qū)動(dòng)器位置組態(tài)

選擇激活 AXISX_ABPOS指令，此指令以通信的方式讀取V90的**值編碼器數(shù)值，僅支持使用**值編碼器的V90驅(qū)動(dòng)器且不支持實(shí)時(shí)位置讀取。

曲線功能激活

運(yùn)動(dòng)控制向?qū)н€提供曲線功能，此功能允許用戶提前設(shè)置好運(yùn)動(dòng)距離及運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)于運(yùn)動(dòng)路線、速度固定的工藝可以快速組態(tài)。曲線由多個(gè)步組成，每一步包含一個(gè)達(dá)到目標(biāo)速度的加速/減速過程和以目標(biāo)速度勻速運(yùn)行的一串固定數(shù)量的脈沖。如果是單步運(yùn)動(dòng)或者是多步運(yùn)動(dòng)的最后一步，還應(yīng)該包括一個(gè)由目標(biāo)速度到停止的減速過程。每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸較多支持32條曲線。

曲線運(yùn)行模式組態(tài)

選擇曲線中的運(yùn)行模式，分為**位置、相對(duì)位置、單速連續(xù)旋轉(zhuǎn)、雙速連續(xù)旋轉(zhuǎn)。在**位置或相對(duì)位置模式，向?qū)У那€功能只支持單向運(yùn)動(dòng)，不能出現(xiàn)使軸反向的組態(tài)。

存儲(chǔ)器分配

由于向?qū)ЫM態(tài)后會(huì)占用V存儲(chǔ)區(qū)空間，因此用戶需要特別注意，此連續(xù)數(shù)據(jù)區(qū)不能被其他程序使用。默認(rèn)地址從VB0開始。

組件選擇組態(tài)

向?qū)渲媒Y(jié)束后，在指令清單中如果不想選擇某項(xiàng)或某幾項(xiàng)，可將其右側(cè)復(fù)選框中的勾去掉，最后在生成子程序時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)上述指令，從而可減小向?qū)д加肰存儲(chǔ)區(qū)的空間。

向?qū)/O映射

向?qū)ЫY(jié)束后，用戶可以在此查看組態(tài)的功能分別對(duì)應(yīng)哪些輸入/輸出點(diǎn)，并據(jù)此安排程序與實(shí)際接線。由于向?qū)ЫM態(tài)完成后會(huì)占用V存儲(chǔ)區(qū)空間，用戶需要特別注意此連續(xù)數(shù)據(jù)區(qū)不能被其他程序使用。


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