前段时间在浏览西门子官网时发现SMART200PLC支持PN通讯,正好最近项目上有剩下的国产PN伺服。就想着测试看看能不能使用。首先准备把硬件连接好。
从 STEP 7-Micro/WIN SMART V2.4 和 S7-200 SMART PLC(固件版本 V2.4)开始增加了 PROFINET 通信的功能。通过 PROFINET 接口可与 IS620F 伺服驱动器进行通信连接,此接口可支持八个连接(IO 设备或驱动器)。
为了实现 S7-200 SMART 对IS620F 的基本定位控制,需要安装如下软件:
1) STEP 7-Micro/WIN SMART V2.4 调试软件·
2)STEP 7 Micro/WIN V2.4 SINAMIC control 库更新工具https://support.industry.siemens.com/cs/cn/en/view/109766118/zh
3)InoDriveWorkShop_3.1.3.0(IS620F后台软件)
本文详细介绍了具体的实现方法
1.给PLC供24V直流电源,给汇川伺服供220V交流电。再准备个交换机也供上24V直流电源。然后网线把PLC和汇川伺服连接起来都接到交换机上, 电脑也连接到交换机上。
2 SINA_POS 介绍
装 STEP 7 Micro/WIN V2.4 SINAMIC control 库更新工具后,STEP 7-Micro/WIN SMART 调试软件中提供了 SINAMICS 库, 库中的 SINA_POS
此功能块可配合 V90 PN 驱动中的基本定位功能使用,在驱动侧必须激活基本定位 功能,并使用西门子 111 通信报文
SINA_POS 输入输出参数说明见表 2-1
类型
描述
ModePos
INT
运行模式:
1 = 相对定位
2 = 绝对定位
3 = 连续运行模式(按指定速度运行)
4 = 主动回零
5 = 直接设置回零位置
6 = 运行程序段 0~15
7 = 按指定速度点动
8 = 按指定距离点动
Position
DINT
ModePos=1 或 2 时的位置设定值[LU] ModePos=6 时的程序段号
Velocity
DINT
ModePos=1、2、3 时的速度设定值 [1000LU/min]
EnableAxis
BOOL
伺服运行命令:
0 = 停止(OFF1)
1 = 启动
CancelTraversing
BOOL
0 = 取消当前的运行任务
1 = 不取消当前的运行任务
IntermediateStop
BOOL
暂停任务运行:
0 = 暂停当前运行任务
1 = 不暂停当前运行任务
Execute
BOOL
激活请求的模式
St_I_add
DWORD
PROFINET 通信报文 I 存储区起始地址的指针,例如 &IB128
St_Q_add
DWORD
PROFINET 通信报文 Q 存储区起始地址的指针,例如 &QB128
Control_table3
DWORD
Control_table 起始地址的指针,例如 &VD8000
Status_table4
DWORD
Status_table 起始地址的指针,例如 &VD7500
ActVelocity
DWORD
实际速度(十六进制的 40000000h 对应 H00-14参数设置的转速)
ActPosition
DWORD
实际位置[LU]
Warn_code
WORD
来自IS620F 的警告代码信息
Fault_code
WORD
来自IS620F 的故障代码信息
Done
BOOL
当操作模式为相对运动或绝对运动时达到目标位置
3 项目配置
本文以 S7-200 SMART 控制 IS620F 以例,分别介绍 IS620F 及 PLC 的项目配置步骤。
3.1 IS620F项目配置要点
使用调试软件InoDriveWorkShop_3.1.3.0 对 IS620F 进行项目配置的要点如表 3-1 所示。
表 3-1 IS620F 项目配置要点
序号
描述
说明
选用23位编码器的电机。H00-00=14101,H02-01=0(增量位置模式)或1(绝对位置线性模式)
1
注意:设置IP地址时, IS620F不要连接PLC
1)一种方法:IS620F 在线后点击“设置 工程名字->配置网络”,设置 IS620F 的 IP 地址及设备名称:注意:设置的设备名称一定要与 PLC 项目中配置的相同。
PN站名1代表is620f1
2)另一种方法
通过面板把H0E-20设置为1,把H0E-21(PN站名)设置为1(1代表is620f1)
2
设置参数
设置负载转动一圈物体移动距离所对应的长度单位(LU)
一般使用默认值配置为23位编码器(H00-00=14101)(分辨率8388608),默认为8388608:10000,代表10000LU电机运行一圈。
3
设置基本定位功能的相关参数(伺服H13组参数):
可设置最大速度值,最大加减速度,定位窗口,JOG速度,回零相关参数(原点复归)
4
其他相关参数可以在参数列表中设置
3.2 S7-200 SMART 项目配置步骤
使用 STEP 7-Micro/WIN SMART 调试软件配置 S7-200 SMART 项目步骤如表 3-2所示。
表 3-2 PLC 项目配置步骤
序号
描述
1
创建新项目,选择使用的 PLC 型号,本文使用的是 SR20 :
2
安装 IS620F GSD 文件:
3
通过向导功能,配置 PROFINET 通信站点和报文信息,首先选择 PLC 为PROFINET 控制器,随后点击下一步按钮
4
设置 PLC 的 IP 地址,并且添加IS620F 驱动器,设置IS620F 的 IP 地址和设备名,通过点击添加按钮增加站点,并设置好设备名称和IP;随后点击下一步按钮:
(IS620F的IP地址必须与项目配置的IP地址设置一致)同3.1序号1
5
在配置报文的视图中拖拽PROFIdrive 到模块列表中,最小的更新时间为 4 ms:
把3号报文删除,添加111号报文
6
随后点击下一步按钮直至完成
7
在主程序中,编写如下程序,注意 St_I_add 和 St_Q_add 的地址必须和 111 报文的 IO 地址对应:
9
分配程序库使用的 V 地址区:
4 SINA_POS 功能说明
4.1 概述 IS620F 的基本定位 (EPOS)可用于直线轴或旋转轴的绝对及相对定位,STEP 7-Micro/WIN SMART V2.4 调试软件提供的 SINAMICS 库中功能块 SINA_POS 可实现 IS620F 的基本定位控制。主要运行模式有 Jog、Homing、MDI、程序段(暂不支持)几种。
4.2 功能块的运行模式介绍
4.2.1 运行条件
1. 轴通过输入 EnableAxis = 1 使能,如果驱动正常使能并且没有错误,则Status_table 中的 Axisenabled 位为 1。
2. ModePos 输入用于运行模式的选择。可在不同的运行模式下进行切换。
3. 输入信号 CancelTraversing,IntermediateStop 对于除了点动之外的所有运行模式均有效,在运行 EPOS 时必须将其设置为 1,在 Control_table 中,将“ConfigEpos”设置为 3,信号说明如下:
a. 设置 CancelTraversing=0,轴按最大减速度(H13-04)停止,任务保持,如果重新再设置CancelTraversing =1 后轴会继续运行,可理解为轴的暂停。轴停止后可进行运行模式的切换。
b. 设置 IntermediateStop=0,使用当前设置的减速度值进行斜坡停车,任务消除。可以在轴静止后进行运行模式的切换。 4. 激活硬件限位开关
如果使用了硬件限位开关,需要将库指令 SINA_POS 的输入ConfigEPos.%X3 置 1,激活硬件限位功能。
b. 正、负向的硬件限位开关可连接到 IS620F 驱动器的定义为 正向超程开关、反向超程开关的 DI 点( DI1 至 DI9 ),通过H03组参数设置。
5. 激活软件限位开关
a. 如果使用了软件限位开关,需要将库指令 SINA_POS 的输入
ConfigEPos.%X2 置 1,激活软件限位功能(H13-44)。
b. 在驱动中设置 H13-45(正向软限位位置)、H13-47(负向软限位位置)
绝对定位运行模式可通过驱动绝对定位功能来实现,它采用 IS620F 驱动的内部位置控制器来实现绝对位置控制。
要求:
· 运行模式选择 ModePos=2
· 轴使能 EnableAxis =1
· 轴必须已回零或编码器已被校正
· 如果切换模式,轴必须为静止状态,在任意时刻可以改变速度和加速度等。
步骤:
· 通过输入参数 Position, Velocity,指定目标位置及速度
· 通过输入参数 OverV、OverAcc、OverDec 指定速度、加减速度的百分比
· 运行条件 CancelTraversing 及 IntermediateStop 必须设置为 1,Jog1 及 Jog2必须设置为 0
· 在绝对定位中,运行方向按照最短路径运行至目标位置,此时输入参数 Positive及 Negative 必须为 0。
通过 Execute 的上升沿触发定位运动,激活命令的当前状态或通过 Status_table 中的 PosZSW1、PosZSW2 进行监控,如果到达目标位置,则输出信号 Status_table中的 AxisPosOK 位为 1。如果在运行过程中出现错误,Status_table 中的 AxisError位置 1。
注意:当前正在运行的命令可以通过 Execute 上升沿被新命令替换,但仅用于运行模式 ModePos 1,2,3。