PROFINET論文關(guān)于S71500SINAMICSV90通過PROFINET實(shí)現(xiàn)位置定位控制論文范文參考資料

PROFINET論文關(guān)于S71500SINAMICSV90通過PROFINET實(shí)現(xiàn)位置定位控制論文范文參考資料 關(guān)鍵詞：S7-1500；SINAMICS V90；PROFINET通訊；位置閉環(huán)控制；位置定位控制：A ：TP241：1009-2374（xx）32-0062-02DOI：10.13535/j.ki.11-4406/n.xx.32.030 1簡介 1.1S7-1500運(yùn)動控制功能 S7-1500運(yùn)動控制功能支持旋轉(zhuǎn)軸、定位軸、同步軸和外部編碼器等工藝對象，并擁有軸控制面板以及全面的在線和診斷功能，有助于輕松完成驅(qū)動裝置的調(diào)試和優(yōu)化工作。S7-1500支持多種連接方式，可以使用PROFIBUS DP和PROFINET IO連接驅(qū)動裝置和編碼器，也可以使用模擬量輸出模塊（AQ）連接帶模擬設(shè)定值接口的驅(qū)動裝置并通過工藝模塊（TM），讀出編碼器的信息。圖1是一個S7-1500通過PROFINET總線連接驅(qū)動及編碼器的示意圖： 驅(qū)動裝置用于控制軸的運(yùn)動，這些驅(qū)動裝置將作為從站集成到硬件組態(tài)中。在用戶程序中執(zhí)行運(yùn)動控制命令時，工藝對象用于控制驅(qū)動裝置并讀取位置編碼器的值。驅(qū)動裝置和編碼器可通過PROFIdrive報(bào)文進(jìn)行連接。定位軸的設(shè)定值及編碼器值可通PROFIdrive報(bào)文3進(jìn)行傳輸。 1.2SINAMICS V90伺服系統(tǒng) SINAMICS V90伺服驅(qū)動和SIMOTICS S-1FL6伺服電機(jī)組成了性能優(yōu)化，易于使用的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，該伺服系統(tǒng)可以與S7-1500進(jìn)行完美配合實(shí)現(xiàn)豐富的運(yùn)動控制功能，并有以下亮點(diǎn)：伺服性能優(yōu)異、易于使用、低成本、運(yùn)行可靠。 1.3PROFINET通信 PROFINET是一種基于以太網(wǎng)的實(shí)時協(xié)議，在工業(yè)自動化應(yīng)用中作為高級網(wǎng)絡(luò)使用，專注于可編程控制器的數(shù)據(jù)交換。PROFINET提供兩種實(shí)時通信，PROFINET IO RT（實(shí)時）和PROFINET IO IRT（等時實(shí)時）。實(shí)時通道用于IO數(shù)據(jù)和報(bào)警的傳輸。在PROFINET IO RT通道中，實(shí)時數(shù)據(jù)通過優(yōu)先以太網(wǎng)幀進(jìn)行傳輸。所有的診斷和配置數(shù)據(jù)通過非實(shí)時（NRT）通道進(jìn)行傳輸，使用TCP/I 協(xié)議。 2S7-1500組態(tài) 2.1組態(tài)硬件配置 打開TIA Portal軟件，新建一個項(xiàng)目，在添加新設(shè)備的界面中選擇相應(yīng)的設(shè)備和硬件版本。 在隨后打開的網(wǎng)絡(luò)視圖中為CPU1511C建立PROFINT網(wǎng)絡(luò)，并從右側(cè)的目錄“其他現(xiàn)場設(shè)備PROFINET IODrivesSiemens AGSINAMICS”中選擇“SINAMICS V90 PN V1.0”，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊PROFINT IO網(wǎng)絡(luò)，在屬性窗口中，為PLC和V90PN分配IP地址。 完成上面的設(shè)置后將項(xiàng)目下載至S7-1500，這樣，S7-1500的IP地址和名稱就已經(jīng)分配好了?，F(xiàn)在組態(tài)V90的報(bào)文，網(wǎng)絡(luò)視圖中打開V90的設(shè)備視圖，從右側(cè)目錄中“標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文3，PZD-5/9”拖到左側(cè)的地址列 表中。 2.2組態(tài)工藝對象 首先在工藝對象中插入新對象S1500的運(yùn)動控制TO_PositioningAxis，然后對該軸進(jìn)行組態(tài)。將軸的基本參數(shù)“軸類型、位置單位、速度單位”都保持默認(rèn)狀態(tài)，模數(shù)啟用不選擇及無仿真；硬件接口參數(shù)中驅(qū)動裝置類型選擇“PROFIdrive”，再選擇驅(qū)動裝置報(bào)文“SINAMICS-V90-PN.驅(qū)動_1”，其他參數(shù)除“單轉(zhuǎn)步數(shù)”根據(jù)實(shí)際編碼器類型修改為2500，“增量實(shí)際值中高精度的位（GN_XIST1）”的數(shù)字修改成2位數(shù)，其余均保持默認(rèn)數(shù)值。 3V90的配置 3.1SINAMICS V-ASSISTANT簡介 SINAMICS V-ASSISTANT工具用于調(diào)試和診斷帶有PROFINET接口的SINAMICS V90驅(qū)動（簡稱SINAMICS V90 PN）?？捎糜谛薷腟INAMICS V90 PN的參數(shù)并監(jiān)控其狀態(tài)。選擇目標(biāo)驅(qū)動型號，點(diǎn)擊建立SINAMICS V-ASSISTANT與驅(qū)動之間的通訊。SINAMICS V-ASSISTANT從所連驅(qū)動上讀取所有參數(shù)設(shè)置，主窗口在面板上顯示訂貨號、電源、額定功率、額定電流相關(guān)驅(qū)動信息。 3.2設(shè)置PROFINET 選擇“設(shè)置PROFINET”按鈕，可以選擇所需報(bào)文并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置。根據(jù)控制要求點(diǎn)擊下拉列表并選擇所需報(bào)文。選擇新報(bào)文后，所顯示的過程數(shù)據(jù)會根據(jù)所選報(bào)文發(fā)生變化。 SINAMICS V90 PN在速度控制模式下支持標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文以及西門子報(bào)文?？梢酝ㄟ^參數(shù)p0922選擇不同的報(bào)文，詳細(xì)說明如表1所示： 配置網(wǎng)絡(luò)。在在線模式下選擇窗口中的“配置網(wǎng)絡(luò)”功能，將出現(xiàn)如圖2所示窗口： 在線模式下，所連驅(qū)動的IP地址會自動顯示在區(qū)域“”?？稍趨^(qū)域“”定義PN名稱。還可在區(qū)域“”中修改IP地址。點(diǎn)擊按鈕“”保存并激活所作設(shè)置。重啟驅(qū)動，所設(shè)PN名稱與IP地址即生效并出現(xiàn)在區(qū)域“”和“”中。如果通過TIA portal配置IP協(xié)議，則TIA portal中所設(shè)置的IP協(xié)議享有第一優(yōu)先級并作為實(shí)際生效的IP協(xié)議顯示在區(qū)域“”中。 4設(shè)備調(diào)試 S7-1500與V90 PN的組態(tài)配置與接線完成后就可以打開工藝對象的調(diào)式界面進(jìn)行調(diào)試，確認(rèn)電機(jī)使能信號、限位信號的好壞，確認(rèn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，同時也可以通過“運(yùn)動控制”功能塊進(jìn)行控制。 4.1工藝對象調(diào)試 通過軸控制面板可以對軸進(jìn)行設(shè)置起始位置、歸位、點(diǎn)動、速度控制、相對定位及絕對定位功能。另外，工藝對象中的調(diào)試界面還提供調(diào)節(jié)功能，可用于調(diào)整CPU位置控制器的增益，并可以監(jiān)視軸的運(yùn)行軌跡。 4.2“運(yùn)動控制”功能塊控制 4.2.1S1500的運(yùn)動控制功能塊共有以下類型：MC_Power（對軸進(jìn)行使能或去使能操作）、MC_Reset（確認(rèn)軸所有的未決故障）、MC_Home（軸回零）、MC_Halt（取消所有的運(yùn)動，停止軸）、MC_MoveAbsolute（軸絕對定位）、MC_MoveRelative（軸相對定位）、MC_MoveJog（點(diǎn)動運(yùn)行軸）、MC_GearIn（齒輪同步）、MC_MoveSuperimposed（疊加定位運(yùn)動）。 4.2.2編寫運(yùn)動控制程序如圖3所示，可實(shí)現(xiàn)S1500對V90 PN的位置定位控制。 軸回零后，軸當(dāng)前的位置已知。使用“MC_MoveAbsolute”功能塊，可讓軸運(yùn)行在機(jī)械限位內(nèi)基于坐標(biāo)原點(diǎn)的任何位置，可指定運(yùn)行速度。 功能塊輸入端“Execute”的上升沿觸發(fā)軸運(yùn)行，基于當(dāng)前位置及目標(biāo)位置計(jì)算出到達(dá)目標(biāo)位置所需要的脈沖數(shù)量，之后電機(jī)加速到指定的速度并且在目標(biāo)位置處停止。 5結(jié)語 SINAMICS V90 PN是西門子推出的一款小型、高效便捷的伺服系統(tǒng)。它作為SINAMICS驅(qū)動系列家族的新成員，與SIMOTICS S-1