S7-200_SMART 系统手册.pdf

Siemens AG 2013. 保留所有权利 A5E32938410-AA, 10/2013 1 SIMATICSIMATIC S7S7- -200 SMART200 SMART 2013 2013 年年 10 10 月版月版 S7S7- -200 SMART 200 SMART 系统手册更新信息系统手册更新信息 产品信息产品信息 S7S7- -200 SMART 200 SMART 文档更新概述文档更新概述 尽管我们力求确保产品文档条理清楚与准确无误，但S7-200 SMART 系统手册中的一些页面仍包含不完整、不正确或误 导性的信息 使用使用 AXISx_ABSPOS AXISx_ABSPOS 子例程从子例程从 SINAMICS V90 SINAMICS V90 伺服驱动器读取绝对伺服驱动器读取绝对 位置位置 以下几部分提供了如何在项目中使用 AXISx_ABSPOS 子例程从 SINAMICS V90 伺服驱动器读取绝对位置的更多信息： AXISx_ABSPOS 子例程 (页 1) 用法示例 (页 3) 互连详细信息 (页 4) 影响互操作性的调试问题 (页 4) AXISx_ABSPOS AXISx_ABSPOS 子例程子例程 当您在“从驱动器读取绝对位置”(Read Absolute Position from Drive) 对话框中选中“启用”(Enabled) 复选框并单击“生 成”(Generate) 按钮以构建向导生成的子例程时，STEP 7-Micro/WIN SMART 的运动控制向导将创建 AXISx_ABSPOS 子例 程。

2013 年 10 月版 S7-200 SMART 系统手册更新信息 2 A5E32938410-AA, 10/2013 AXISx_ABSPOS 子例程的接口和参数说明如下所示： LAD/FBDLAD/FBD STLSTL CALL AXISx_ABSPOS, START, RDY, INP, Res, Drive, Port, Done, Error, D_Pos 输入输入/ /输出输出 数据类型数据类型 说明说明 EN BOOL 开启 EN 输入位会启用此子例程确保 EN 位保持开启，直至 DONE 位指示子例程执行已经完 成 START BOOL 开启 START 输入参数可通过指定的伺服驱动器获取当前绝对位置 为了确保一次仅执行一项当前 位置读取操作，请使用边沿检测元素以脉冲方式开启 START 参数 RDY BOOL RDY 输入参数指示伺服驱动器处于就绪状态，而该状态通常通过驱动器的数字输出信号提供仅 当该参数开启时，此例程才会通过驱动器读取绝对位置 INP BOOL INP 输入参数指示电机处于静止状态，而该状态通常通过驱动器的数字输出信号提供。

仅当该参数 开启时，此例程才会通过驱动器读取绝对位置 Res DINT Res 输入参数必须设置为与伺服电机相连的绝对编码器的分辨率 例如，连有绝对编码器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服电机的单匝分辨率为 20 位，则对于此电机/编码器组合应输入值 1048576 Drive BYTE 将 Drive 输入参数设置为与要通过该子例程访问的伺服驱动器的 RS485 地址相匹配 有效的驱动 器地址范围为 0 至 31 Port BYTE 将 Port 输入参数设置为指示要用于与伺服驱动器通信的 CPU 端口： 0: 板载 RS485 端口（端口 0） 1: 可选 RS485/RS232 信号板（端口 1） Done BOOL 当子例程工作完成时，子例程将开启 Done 输出参数 Error BYTE 子例程会将此次执行子例程所生成的结果代码写入 Error 输出参数 可能的错误代码有： 0: 无错误 128: 子例程忙或 START 输入未置位 135: 参数错误 136: 执行错误（即无法与驱动器进行通信） D_Pos REAL、 DINT 子例程将伺服驱动器返回的当前绝对位置写入 D_Pos 输出参数。

仅当 Done 参数 = ON 且 Error 参数 =“无错误”时，该参数才有效 如果组态的运动轴测量系统 =“工程单位”，则位置值为 REAL；如果组态的运动轴测量系统 =“相 对脉冲”，则位置值为 DINT 2013 年 10 月版 S7-200 SMART 系统手册更新信息 A5E32938410-AA, 10/2013 3 AXISx_ABSPOS AXISx_ABSPOS 和和 AXISx_LDPOS AXISx_LDPOS 子例程用法示例子例程用法示例 在 START 参数开启的情况下执行 AXISx_ABSPOS 子例程时，仅当成功完成该子例程后（Done 参数 = ON 且 Error 参数 =“无错误”），绝对位置才有效在 START 输入关闭的情况下执行子例程时，由于 Error 和 D_Pos 参数会恢复为默认值，因 此在完成子例程后，您必须将指令包含在您的程序中，以捕获有效的绝对位置值 2013 年 10 月版 S7-200 SMART 系统手册更新信息 4 A5E32938410-AA, 10/2013 互连互连 数字量数字量 I/O I/O 请参见 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作说明文档中的“PLC 连接示例”部分，以查找有关 S7-200 SMART CPU 和 V90 伺服驱动器之间的数字量控制信号连接的建议接线图。

通信通信 AXISx_ABSPOS 子例程通过两台设备之间的 RS485 链路上的串行通信从驱动器获取位置数据 因此，使用电缆连接 S7-200 SMART CPU（或 S7-200 SMART CM01 信号板）上的 RS485 端口和 V90 伺服驱动器上的 RS485 端口 有关 S7-200 SMART CPU 和 V90 伺服驱动器的 RS485 端口的说明，请参见 S7-200 SMART 系统手册和 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作说明文档的相应部分 调试调试 控制模式控制模式 “PTI”模式是允许通过外部脉冲串控制移动速度和距离的驱动器控制模式设置 V90 伺服驱动器的默认控制模式为基本“PTI”模 式，但您可以通过读取参数“p29003”的值并验证值是否为“0”来检查模式设置 可以将复合控制模式（PTI/S 和 PTI/T）与 S7-200 SMART CPU 的脉冲串输出配合使用 这属于高级功能，不在本文档的范围内 要获得这些功能的帮助，请参见 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作说明文档 设定值脉冲输入通道设定值脉冲输入通道 要正确操作 S7-200 SMART CPU 的数字量输出，必须为 V90 伺服驱动器中的设定值脉冲输入通道参数选择“24V 单端脉冲串 输入”设置（参数“p29014”= 1）。

设定值脉冲串输入格式设定值脉冲串输入格式 确保 CPU 的运动轴输出相位和极性设置（在 STEP 7-Micro/WIN SMART 运动控制向导的“方向控制”(Directional Control) 中 建立）与 V90 伺服驱动器的设定值脉冲串输入格式设置（参数“p29010”）一致 通用工程单位基础通用工程单位基础 当使用 S7-200 SMART CPU 上的运动轴控制伺服电机的移动速度和距离时，必须在运动轴 (CPU) 与驱动器之间建立通用工 程单位定义 2013 年 10 月版 S7-200 SMART 系统手册更新信息 A5E32938410-AA, 10/2013 5 下图显示了运动系统的元素： 要在 CPU 和伺服驱动器之间建立通用工程单位定义，必须在调试系统时考虑以下运动系统变量： 电子齿轮传动电子齿轮传动： 在 V90 伺服驱动器中，“a”和“b”值决定了驱动器的电子齿轮传动比，该功能允许对 CPU 发出的脉冲串进 行频率转换 由于 S7-200 SMART CPU 中的运动轴发出的最大脉冲频率为 100 kHz，而安装了绝对编码器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服电机的编码器精度为每转 220 个脉冲，因此，在许多应用中使用驱动器的电子齿轮传动功能很有可能实现更 高的电机速度。

例如，要实现比提供给驱动器的 CPU 脉冲串频率高 10 倍的伺服驱动器设定值脉冲频率，必须将电子齿 轮传动比设置为“10:1” 在 V90 伺服驱动器中，设置参数“p290120”用于建立电子齿轮传动比的分子（“a”），而设置参数“p29013”用于建立传动 比的分母（“b”） 此外，使用电子齿轮传动时，还需将参数“p29011”的值设置为“0” V90 伺服驱动器中电子齿轮传动比 (a/b) 的有效范围介于“0.02”和“200”之间 有关更多信息，请参见 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作说明文档的“电子齿轮传动比”部分 机械因数机械因数： “m”和“n”值建立了负载转数与电机转数之间的机械关系，在使用齿轮传动机制时适用 当 V90 伺服驱动器处 于“PTI”控制模式时，其内部机械齿轮传动比参数固定为 1:1，但在为运动轴建立正确的工程单位转换因数时，实际“m”和 “n”值非常重要，如下所示 “c”值用于建立负载位移（使用指定工程单位）与负载转数之间的关系 “负载每转移动 20 cm”和“负载每转移动 360 度”是 该转换因数的示例 编码器精度编码器精度： “r”值是伺服电机中绝对编码器的精度。

如上所述，安装了绝对编码器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服电机的编码 器精度为每转 220 个脉冲或“1048576” 当 V90 伺服驱动器与包含绝对编码器的电机配对时，驱动器将自动检测编码器 类型并获取其精度 但在程序中，必须在 AXISx_ABSPOS 子例程的“Res”输入参数中指定此精度值，同时还要在如下所 示的其中一个工程单位转换因数计算中指定该值 运动控制向导中的测量系统设置运动控制向导中的测量系统设置： 使用 STEP 7-Micro/WIN SMART 运动控制向导组态 CPU 运动轴的测量系统时，必须 指定三个转换设置 第一个设置用于将 CPU 脉冲与电机转数相关联，第二个设置用于建立基本工程单位的名称，第三个 设置用于将电机转数与负载位移相关联： 2013 年 10 月版 S7-200 SMART 系统手册更新信息 6 A5E32938410-AA, 10/2013 设置设置 #1#1： “ “电机一次旋转所需的脉冲数电机一次旋转所需的脉冲数” ”(Number of pulses required for one motor revolution)(Number of pulses required for one motor revolution)： 此设置用于定义 CPU 脉冲与电机转数之间的关系。

计算此设置正确值的相应公式为： (1) (1) 电机一次旋转所需的脉冲数电机一次旋转所需的脉冲数 = r * (b / a)= r * (b / a) 其中，“r”= 编码器精度，用电机每转的编码器脉冲数表示； “a”和“b”= 电子齿轮传动 (E-gear) 比参数（“a”= V90 参数“p290120”的值，“b”= V90 参数“p29013”的值） 例如，如果所需的 E-gear 比为 128:1，并且电机的绝对编码器精度为 220 或 1048576，则： “电机一次旋转所需的脉冲数”= 1048576 * (1 / 128) = 81921048576 * (1 / 12。