S7-200 SMART PLC 讀取 V90 伺服電機(jī)的絕對(duì)值編碼器數(shù)值
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1. 概況
SINAMICS V90 是西門子推出的一款小型、高效便捷的伺服系統(tǒng)。作為 SINAMICS 驅(qū)動(dòng)系列家族的新成員，V90 與 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機(jī)完美結(jié)合，組成最佳的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)位置控制、速度控制和扭矩控制。目前 1FL6 電機(jī)有兩種編碼器類型，即增量編碼器和絕對(duì)值編碼器。
西門子的 S7-200 SMART 小型自動(dòng)化 PLC 可以控制 V90 驅(qū)動(dòng)器，本文介紹如何實(shí)現(xiàn) SMART PLC 讀取 1FL6 伺服電機(jī)的絕對(duì)值編碼器數(shù)值。
關(guān)于如何實(shí)現(xiàn) SMART PLC 控制 V90 實(shí)現(xiàn)定位控制，請(qǐng)參見(jiàn)《SIMATIC S7-200 SMART 系統(tǒng)手冊(cè)》及《S7-200 SMART 連接 SINAMICS V90 實(shí)現(xiàn)位置控制》。
2. 使用的硬件及軟件
2.1 硬件
序號(hào) 設(shè)備名稱 訂貨號(hào)
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(qū)動(dòng)器 6SL3210-5FE10-4UA0
4 伺服電機(jī) 1FL6042-1AF61-0LG1 6FX3002-5CL01-1AD0
5 V90 動(dòng)力電纜 (含接頭) 6FX3002-5CL01-1AD0
6 伺服電機(jī)編碼器電纜 (含接頭，用于絕對(duì)值編碼器) 6FX3002-2DB10-1AD0
7 V90 控制信號(hào)電纜（含 50 針接頭及 1m 電纜線） 6SL3260-4NA00-1VB0
8 SIMATIC Field PG M3 6ES7715-1BB23-0AA1
9 Mini USB 電纜 -
2.2 軟件
序號(hào) 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
3. 實(shí)現(xiàn)方法
3.1 概述
使用 PG 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) mini USB 電纜與 V90 連接，打開(kāi) SINAMICS V-ASSITANT 軟件設(shè)置驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)。
PLC 通過(guò) V90 上的 RS485 通訊讀取編碼器調(diào)整狀態(tài)，并通過(guò) V90 的數(shù)字量輸出檢查驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)，判斷絕對(duì)位置是否有效。如果 V90 的 DO1=1, DO2=0 和 DO3=1 且 r2507=3，這意味著 PLC 可以有效地讀取編碼器的絕對(duì)位置，此時(shí)可以通過(guò) RS485 USS 通訊讀取絕對(duì)位置 (r2521[0])，否則 r2521 是無(wú)效的。PLC 可以通過(guò)數(shù)字量輸出報(bào)警或面板提示用戶當(dāng)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(qū)動(dòng)器執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制。
3.2 實(shí)現(xiàn)步驟
根據(jù) SIMATIC S7-200 SMART CPU ST60 的運(yùn)動(dòng)控制功能信號(hào)分配和 V90 端子定義進(jìn)行接線（詳見(jiàn)《SINAMICS V90 OPI 操作手冊(cè)》）；使用 SINAMICS_V-ASSISTANT 對(duì) SINAMICS V90 進(jìn)行參數(shù)設(shè)置以及對(duì)電機(jī)的絕對(duì)值編碼器進(jìn)行調(diào)試；使用 STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件對(duì) CPU ST60 進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)化，操作步驟如表 1 所示。
表 1 操作步驟
步驟 內(nèi)容
1 接線
2 進(jìn)行外部脈沖位置控制模式（PTI）下的系統(tǒng)調(diào)試
3 STEP 7-Micro/WIN SMART 連接 S7-200 SMART
4 組態(tài)運(yùn)動(dòng)軸
5 組態(tài)軸工藝對(duì)象的參數(shù)
6 下載到 PLC
7 用軸控制面板調(diào)試軸
8 編程
9 下載到 PLC
10 試運(yùn)行
3.3 接線
S7-200 SMART 與 V90 的 485 通訊連接：
SINAMICS V90 伺服驅(qū)動(dòng)通過(guò) RS485 接口 (X12) 使用 USS 協(xié)議與 PLC RS485（端口 0）進(jìn)行通訊，接線如圖 3 所示。
圖 3 S7-200 SMART CPU 與 V90 通訊線連接
輸入圖片說(shuō)明
S7-200 SMART 通過(guò) PTI 方式控制 V90 定位的控制信號(hào)接線如圖 4 所示：
圖 4 S7-200 SMART CPU 與 V90 控制信號(hào)連接
輸入圖片說(shuō)明
3.4 PLC 組態(tài)及編程
在 PLC 的編程軟件中組態(tài)運(yùn)動(dòng)軸，詳細(xì)步驟參見(jiàn)《SIMATIC S7-200 SMART 系統(tǒng)手冊(cè)》。注意在組態(tài)軸工藝對(duì)象的參數(shù)中需啟用從驅(qū)動(dòng)器讀取 1FL6 伺服電機(jī)絕對(duì)值編碼器的位置，如圖 5 所示。
圖 5 啟用從驅(qū)動(dòng)器讀取 1FL6 伺服電機(jī)絕對(duì)值編碼器的位置
輸入圖片說(shuō)明
在 PLC 中編程如表 2 所示：
表 2 PLC 編程
啟用和初始化運(yùn)動(dòng)軸：執(zhí)行 AXISx_CTRL
輸入圖片說(shuō)明
使用手動(dòng)模式運(yùn)行軸運(yùn)動(dòng)：執(zhí)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(yùn)行
輸入圖片說(shuō)明
通過(guò) SINAMICS V90 伺服驅(qū)動(dòng)器讀取絕對(duì)位置值：
執(zhí)行 AXIS0_ABSPOS
把伺服驅(qū)動(dòng)器返回的當(dāng)前絕對(duì)位置放到 VD326 里
輸入圖片說(shuō)明
注意：
PLC 的 RS485 接口的波特率和驅(qū)動(dòng)器 USS 地址要求與 V90 一致。因此，需要對(duì) V90 里的參數(shù) P29004 設(shè)置一致的 USS 地址，并且 V90 USS RS485 端口的波特率設(shè)置為 38400bits/s，報(bào)文長(zhǎng)度為 4 個(gè) PKW 和 0 個(gè) PZD 的 USS 協(xié)議。
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