應(yīng)用案例 | S7-1500系列PLC與變頻器位置控制

     西門(mén)子S7-1500 的運(yùn)動(dòng)控制功能支持軸的定位和移動(dòng)，是 S7-1500 系列 CPU 眾多集成功能中的重要組成部分。運(yùn)動(dòng)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(duì)象。根據(jù)PLC-Open，具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)動(dòng)裝置或帶模擬量設(shè)定值接口的驅(qū)動(dòng)裝置將通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制指令控制。軸控制面板以及全面的在線(xiàn)和診斷功能有助于輕松完成驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)試和優(yōu)化工作。

一、S7-1500 運(yùn)動(dòng)控制的操作原理

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

S7-1500 Motion Control 支持軸的控制定位和移動(dòng)，是各個(gè) CPU S7-1500 和CPU S7-1500SP 的重要組成部分。S7-1500T Technology CPU 具備增強(qiáng)型功能。運(yùn)動(dòng)控制功能支持以下工藝對(duì)象：

● 速度軸● 定位軸● 同步軸● 外部編碼器● 測(cè)量輸入● 輸出凸輪● 凸輪軌跡● 凸輪 (S7-1500T)

根據(jù) PLCopen，具有 PROFIdrive功能的驅(qū)動(dòng)裝置和帶模擬量設(shè)定值接口的驅(qū)

PROFI drive功能簡(jiǎn)介

【PROFIdrive】 是由 PNO（PROFIBUS 用戶(hù)組織）在PROFIBUS DP和 PROFINET IO

中為速控和位控驅(qū)動(dòng)裝置指定的配置文件。

PROFIdrive定義圖

二、控制案例分析

2.1 S7-1500系列PLC+變頻器+編碼器組成位置控制系統(tǒng)

系統(tǒng)搭建示意圖

本文中的實(shí)例項(xiàng)目使用 CPU1516-3PN/DP 通過(guò) PN 通訊控制 G120 變頻器，通過(guò)安裝在電機(jī)后面的編碼器連接到工藝模塊 TM Count24V 作為位置反饋。

軸定位功能圖

2.2 系統(tǒng)硬件組態(tài)

1.硬件組成

CPU型號(hào)：1516-3 PN/DP 訂貨號(hào)：6ES7 516-3AN00-0AB0 FW V1.6

TM技術(shù)模塊：2x24V 訂貨號(hào)：6ES7 550-1AA00-0AB0 FW V1.1

G120變頻器：CU250-2S 訂貨號(hào)：6SL3 246-0BA22-1FA0 FW V4.6

組態(tài)軟件：STEP 7 TIA Portal 6ES7 822-1AA03-0YA5 V13 Upd4

SIMATIC Startdrive 6SL3 072-4DA02-0XG0 V13 Upd1

2.硬件組態(tài)

組態(tài)1

組態(tài)&參數(shù)

變頻器參數(shù)設(shè)置

3.配置工藝對(duì)象

變頻器配置參數(shù)

3.1基本參數(shù)設(shè)置

基本參數(shù)設(shè)置

3.2編碼器參數(shù)設(shè)置

編碼器參數(shù)設(shè)置

編碼器設(shè)置2

編碼器設(shè)置3

3.3其他參數(shù)設(shè)置

其他參數(shù)設(shè)置

4.在線(xiàn)調(diào)試診斷

在線(xiàn)調(diào)試診斷

5.編程下載

時(shí)序圖

三、總結(jié)

PROFI drive是變頻器制造廠(chǎng)商為優(yōu)化周期通信而開(kāi)發(fā)的用戶(hù)數(shù)據(jù)框架，目的是提供變頻器PROFIBUS接口的制造廠(chǎng)商標(biāo)準(zhǔn)，使集成、調(diào)試時(shí)間最小化，這個(gè)FAQ描述了控制器和變頻器之間周期通信的常用術(shù)語(yǔ)。

PROFIdrive Profile 2.0定義了周期通信的用戶(hù)數(shù)據(jù)為PPO。主站使用PPO周期地讀取從站參數(shù)，PPO分為兩部分：PKW區(qū)和PZD區(qū)。分成兩個(gè)區(qū)的結(jié)果是在處理時(shí)間上有所區(qū)分，通常對(duì)PKW處理要比PZD慢。

通過(guò)PKW可以任意地監(jiān)控/修改變頻器的參數(shù)。例如，可以讀出故障值或者是最小、最大限制。PKW區(qū)至少由三部分構(gòu)成，分別是參數(shù)號(hào)碼PKE、參數(shù)下標(biāo)IND、參數(shù)值PWE，參數(shù)值PWE占用兩個(gè)字。有的PPO類(lèi)型沒(méi)有PKW區(qū)。

PROFI drive是一種方便快捷有效的通訊控制方式，能將簡(jiǎn)單的控制反饋器件結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜&準(zhǔn)確的控制系統(tǒng)。

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