西門(mén)子S7-200 SMART 小型可編程控制器

6ES7288-1SR30-0AA0 SIMATIC S7-200 SMART，CPU SR30， 標(biāo)準(zhǔn) CPU，AC/DC/繼電器， 機(jī)載 I/O： 18 個(gè) 24V DC 數(shù)字輸入；12 DO 繼電器 2A； 電源：交流 47-63Hz 時(shí) 85-264V AC， 程序存儲(chǔ)器/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 30 KB

調(diào)試

控制模式

“PTI”模式是允許通過(guò)外部脈沖串控制移動(dòng)速度和距離的驅(qū)動(dòng)器控制模式設(shè)置。 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器的默認(rèn)控制模式為基本“PTI”模式，但您可以通過(guò)讀取參數(shù)“p29003”的值并驗(yàn)證值是否為“0”來(lái)檢查模式設(shè)置。 可以將復(fù)合控制模式（PTI/S 和 PTI/T）與 S7?200 SMART CPU 的脈沖串輸出配合使用。 這屬于高級(jí)功能，不在本文檔的范圍內(nèi)。 要獲得這些功能的幫助，請(qǐng)參見(jiàn) SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作說(shuō)明文檔。

設(shè)定值脈沖輸入通道

要正確操作 S7?200 SMART CPU 的數(shù)字量輸出，必須為 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器中的設(shè)定值脈沖輸入通道參數(shù)選擇“24V 單端脈沖串輸入”設(shè)置（參數(shù)“p29014”= 1）。

設(shè)定值脈沖串輸入格式

確保 CPU 的運(yùn)動(dòng)軸輸出相位和極性設(shè)置（在 STEP 7?Micro/WIN SMART 運(yùn)動(dòng)控制向?qū)У?ldquo;方向控制”(Directional Control) 中建立）與 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器的設(shè)定值脈沖串輸入格式設(shè)置（參數(shù)“p29010”）一致。

通用工程單位基礎(chǔ)

當(dāng)使用 S7?200 SMART CPU 上的運(yùn)動(dòng)軸控制伺服電機(jī)的移動(dòng)速度和距離時(shí)，必須在運(yùn)動(dòng)軸 (CPU) 與驅(qū)動(dòng)器之間建立通用工程單位定義。

下圖顯示了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的元素：

要在 CPU 和伺服驅(qū)動(dòng)器之間建立通用工程單位定義，必須在調(diào)試系統(tǒng)時(shí)考慮以下運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)變量：

• 電子齒輪傳動(dòng)： 在 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器中，“a”和“b”值決定了驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪傳動(dòng)比，該功能允許對(duì) CPU 發(fā)出的脈沖串進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。 由于 S7?200 SMART CPU 中的運(yùn)動(dòng)軸發(fā)出的大脈沖頻率為 100 kHz，而安裝了編碼器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機(jī)的編碼器精度為每轉(zhuǎn) 2^20 個(gè)脈沖，因此，在許多應(yīng)用中使用驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪傳動(dòng)功能很有可能實(shí)現(xiàn)更高的電機(jī)速度。 例如，要實(shí)現(xiàn)比提供給驅(qū)動(dòng)器的 CPU 脈沖串頻率高 10 倍的伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)定值脈沖頻率，必須將電子齒輪傳動(dòng)比設(shè)置為“10:1”。

  在 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器中，設(shè)置參數(shù)“p29012[0]”用于建立電子齒輪傳動(dòng)比的分子（“a”），而設(shè)置參數(shù)“p29013”用于建立傳動(dòng)比的分母（“b”）。 此外，使用電子齒輪傳動(dòng)時(shí)，還需將參數(shù)“p29011”的值設(shè)置為“0”。 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器中電子齒輪傳動(dòng)比 (a/b) 的有效范圍介于“0.02”和“200”之間。

  有關(guān)更多信息，請(qǐng)參見(jiàn) SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作說(shuō)明文檔的“電子齒輪傳動(dòng)比”部分。

• 機(jī)械因數(shù)： “m”和“n”值建立了負(fù)載轉(zhuǎn)數(shù)與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)之間的機(jī)械關(guān)系，在使用齒輪傳動(dòng)機(jī)制時(shí)適用。 當(dāng) V90 伺服驅(qū)動(dòng)器處于“PTI”控制模式時(shí)，其內(nèi)部機(jī)械齒輪傳動(dòng)比參數(shù)固定為 1:1，但在為運(yùn)動(dòng)軸建立正確的工程單位轉(zhuǎn)換因數(shù)時(shí)，實(shí)際“m”和“n”值非常重要，如下所示。

  “c”值用于建立負(fù)載位移（使用工程單位）與負(fù)載轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系。 “負(fù)載每轉(zhuǎn)移動(dòng) 20 cm”和“負(fù)載每轉(zhuǎn)移動(dòng) 360 度”是該轉(zhuǎn)換因數(shù)的示例。

• 編碼器精度： “r”值是伺服電機(jī)中編碼器的精度。 如上所述，安裝了編碼器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機(jī)的編碼器精度為每轉(zhuǎn) 2^20 個(gè)脈沖或“1048576”。 當(dāng) V90 伺服驅(qū)動(dòng)器與包含編碼器的電機(jī)配對(duì)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將自動(dòng)檢測(cè)編碼器類型并獲取其精度。 但在程序中，必須在 AXISx_ABSPOS 子例程的“Res”輸入?yún)?shù)中此精度值，同時(shí)還要在如下所示的其中一個(gè)工程單位轉(zhuǎn)換因數(shù)計(jì)算中該值。
• 運(yùn)動(dòng)控制向?qū)е械臏y(cè)量系統(tǒng)設(shè)置： 使用 STEP 7?Micro/WIN SMART 運(yùn)動(dòng)控制向?qū)ЫM態(tài) CPU 運(yùn)動(dòng)軸的測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，必須三個(gè)轉(zhuǎn)換設(shè)置。 個(gè)設(shè)置用于將 CPU 脈沖與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)相關(guān)聯(lián)，第二個(gè)設(shè)置用于建立基本工程單位的名稱，第三個(gè)設(shè)置用于將電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)與負(fù)載位移相關(guān)聯(lián)：

  

  • - 設(shè)置 #1： “電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù)”(Number of pulses required for one motor revolution)： 此設(shè)置用于定義 CPU 脈沖與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系。 計(jì)算此設(shè)置正確值的相應(yīng)公式為：

    (1) 電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù) = r * (b / a)

    其中，“r”= 編碼器精度，用電機(jī)每轉(zhuǎn)的編碼器脈沖數(shù)表示；
    “a”和“b”= 電子齒輪傳動(dòng) (E-gear) 比參數(shù)（“a”= V90 參數(shù)“p29012[0]”的值，“b”= V90 參數(shù)“p29013”的值）

    例如，如果所需的 E-gear 比為 128:1，并且電機(jī)的編碼器精度為 2^20 或 1048576，則：

    “電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù)”= 1048576 * (1 / 128) = 8192

  • - 設(shè)置 #2： “測(cè)量的基本單位”(Base unit of measurement)： 此設(shè)置用于建立在整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制向?qū)е兴俣群途嚯x設(shè)置的基本工程單位名稱。 為避免混淆，所選單位應(yīng)與負(fù)載的相關(guān)工程單位匹配。 例如，如果負(fù)載位移和速度用“cm”和“cm/s”表示，則此設(shè)置也應(yīng)選擇“cm”。
  • - 設(shè)置 #3： “電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生多少‘xxx’的運(yùn)動(dòng)？”(One motor revolution produces how many "xxx" of motion?)： 此設(shè)置用于定義電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)與負(fù)載位移（采用定義的工程單位，如 cm 和度）之間的關(guān)系。 計(jì)算此設(shè)置正確值的相應(yīng)公式為：

    (2) 電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生多少“xxx”的運(yùn)動(dòng) = c * (m / n)

    其中，“c”= 負(fù)載每轉(zhuǎn)的位移（采用定義的工程單位），
    “m/n”= 外部齒輪傳動(dòng)比（以電機(jī)每轉(zhuǎn)的負(fù)載轉(zhuǎn)數(shù)表示）

    例如，如果機(jī)械齒輪傳動(dòng)比為 1:2，負(fù)載每轉(zhuǎn)的位移為 10 cm，則：

    “電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生多少 cm 的運(yùn)動(dòng)”= 10 * (1 / 2) = 5

重要事項(xiàng)

• 不要從中斷例程或中斷例程調(diào)用的子例程中調(diào)用 AXISx_ABSPOS 子例程。
• 如果在 CPU 項(xiàng)目中已組態(tài)多個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，請(qǐng)確保在對(duì)任何軸執(zhí)行個(gè) AXISx_ABSPOS 子例程之前，已對(duì)所有軸執(zhí)行 AXISx_CTRL 子例程。 AXISx_CTRL 子例程包含的代碼可對(duì)程序中 AXISx_ABSPOS 子例程的所有實(shí)例所共用的 V 存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行初始化，以管理與伺服驅(qū)動(dòng)器的通信。

調(diào)試

控制模式

“PTI”模式是允許通過(guò)外部脈沖串控制移動(dòng)速度和距離的驅(qū)動(dòng)器控制模式設(shè)置。 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器的默認(rèn)控制模式為基本“PTI”模式，但您可以通過(guò)讀取參數(shù)“p29003”的值并驗(yàn)證值是否為“0”來(lái)檢查模式設(shè)置。 可以將復(fù)合控制模式（PTI/S 和 PTI/T）與 S7?200 SMART CPU 的脈沖串輸出配合使用。 這屬于高級(jí)功能，不在本文檔的范圍內(nèi)。 要獲得這些功能的幫助，請(qǐng)參見(jiàn) SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作說(shuō)明文檔。

設(shè)定值脈沖輸入通道

要正確操作 S7?200 SMART CPU 的數(shù)字量輸出，必須為 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器中的設(shè)定值脈沖輸入通道參數(shù)選擇“24V 單端脈沖串輸入”設(shè)置（參數(shù)“p29014”= 1）。

設(shè)定值脈沖串輸入格式

確保 CPU 的運(yùn)動(dòng)軸輸出相位和極性設(shè)置（在 STEP 7?Micro/WIN SMART 運(yùn)動(dòng)控制向?qū)У?ldquo;方向控制”(Directional Control) 中建立）與 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器的設(shè)定值脈沖串輸入格式設(shè)置（參數(shù)“p29010”）一致。

通用工程單位基礎(chǔ)

當(dāng)使用 S7?200 SMART CPU 上的運(yùn)動(dòng)軸控制伺服電機(jī)的移動(dòng)速度和距離時(shí)，必須在運(yùn)動(dòng)軸 (CPU) 與驅(qū)動(dòng)器之間建立通用工程單位定義。

下圖顯示了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的元素：

要在 CPU 和伺服驅(qū)動(dòng)器之間建立通用工程單位定義，必須在調(diào)試系統(tǒng)時(shí)考慮以下運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)變量：

• 電子齒輪傳動(dòng)： 在 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器中，“a”和“b”值決定了驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪傳動(dòng)比，該功能允許對(duì) CPU 發(fā)出的脈沖串進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。 由于 S7?200 SMART CPU 中的運(yùn)動(dòng)軸發(fā)出的大脈沖頻率為 100 kHz，而安裝了編碼器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機(jī)的編碼器精度為每轉(zhuǎn) 2^20 個(gè)脈沖，因此，在許多應(yīng)用中使用驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪傳動(dòng)功能很有可能實(shí)現(xiàn)更高的電機(jī)速度。 例如，要實(shí)現(xiàn)比提供給驅(qū)動(dòng)器的 CPU 脈沖串頻率高 10 倍的伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)定值脈沖頻率，必須將電子齒輪傳動(dòng)比設(shè)置為“10:1”。

  在 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器中，設(shè)置參數(shù)“p29012[0]”用于建立電子齒輪傳動(dòng)比的分子（“a”），而設(shè)置參數(shù)“p29013”用于建立傳動(dòng)比的分母（“b”）。 此外，使用電子齒輪傳動(dòng)時(shí)，還需將參數(shù)“p29011”的值設(shè)置為“0”。 V90 伺服驅(qū)動(dòng)器中電子齒輪傳動(dòng)比 (a/b) 的有效范圍介于“0.02”和“200”之間。

  有關(guān)更多信息，請(qǐng)參見(jiàn) SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作說(shuō)明文檔的“電子齒輪傳動(dòng)比”部分。

• 機(jī)械因數(shù)： “m”和“n”值建立了負(fù)載轉(zhuǎn)數(shù)與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)之間的機(jī)械關(guān)系，在使用齒輪傳動(dòng)機(jī)制時(shí)適用。 當(dāng) V90 伺服驅(qū)動(dòng)器處于“PTI”控制模式時(shí)，其內(nèi)部機(jī)械齒輪傳動(dòng)比參數(shù)固定為 1:1，但在為運(yùn)動(dòng)軸建立正確的工程單位轉(zhuǎn)換因數(shù)時(shí)，實(shí)際“m”和“n”值非常重要，如下所示。

  “c”值用于建立負(fù)載位移（使用工程單位）與負(fù)載轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系。 “負(fù)載每轉(zhuǎn)移動(dòng) 20 cm”和“負(fù)載每轉(zhuǎn)移動(dòng) 360 度”是該轉(zhuǎn)換因數(shù)的示例。

• 編碼器精度： “r”值是伺服電機(jī)中編碼器的精度。 如上所述，安裝了編碼器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機(jī)的編碼器精度為每轉(zhuǎn) 2^20 個(gè)脈沖或“1048576”。 當(dāng) V90 伺服驅(qū)動(dòng)器與包含編碼器的電機(jī)配對(duì)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將自動(dòng)檢測(cè)編碼器類型并獲取其精度。 但在程序中，必須在 AXISx_ABSPOS 子例程的“Res”輸入?yún)?shù)中此精度值，同時(shí)還要在如下所示的其中一個(gè)工程單位轉(zhuǎn)換因數(shù)計(jì)算中該值。
• 運(yùn)動(dòng)控制向?qū)е械臏y(cè)量系統(tǒng)設(shè)置： 使用 STEP 7?Micro/WIN SMART 運(yùn)動(dòng)控制向?qū)ЫM態(tài) CPU 運(yùn)動(dòng)軸的測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，必須三個(gè)轉(zhuǎn)換設(shè)置。 個(gè)設(shè)置用于將 CPU 脈沖與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)相關(guān)聯(lián)，第二個(gè)設(shè)置用于建立基本工程單位的名稱，第三個(gè)設(shè)置用于將電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)與負(fù)載位移相關(guān)聯(lián)：

  

  • - 設(shè)置 #1： “電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù)”(Number of pulses required for one motor revolution)： 此設(shè)置用于定義 CPU 脈沖與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系。 計(jì)算此設(shè)置正確值的相應(yīng)公式為：

    (1) 電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù) = r * (b / a)

    其中，“r”= 編碼器精度，用電機(jī)每轉(zhuǎn)的編碼器脈沖數(shù)表示；
    “a”和“b”= 電子齒輪傳動(dòng) (E-gear) 比參數(shù)（“a”= V90 參數(shù)“p29012[0]”的值，“b”= V90 參數(shù)“p29013”的值）

    例如，如果所需的 E-gear 比為 128:1，并且電機(jī)的編碼器精度為 2^20 或 1048576，則：

    “電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù)”= 1048576 * (1 / 128) = 8192

  • - 設(shè)置 #2： “測(cè)量的基本單位”(Base unit of measurement)： 此設(shè)置用于建立在整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制向?qū)е兴俣群途嚯x設(shè)置的基本工程單位名稱。 為避免混淆，所選單位應(yīng)與負(fù)載的相關(guān)工程單位匹配。 例如，如果負(fù)載位移和速度用“cm”和“cm/s”表示，則此設(shè)置也應(yīng)選擇“cm”。
  • - 設(shè)置 #3： “電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生多少‘xxx’的運(yùn)動(dòng)？”(One motor revolution produces how many "xxx" of motion?)： 此設(shè)置用于定義電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)與負(fù)載位移（采用定義的工程單位，如 cm 和度）之間的關(guān)系。 計(jì)算此設(shè)置正確值的相應(yīng)公式為：

    (2) 電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生多少“xxx”的運(yùn)動(dòng) = c * (m / n)

    其中，“c”= 負(fù)載每轉(zhuǎn)的位移（采用定義的工程單位），
    “m/n”= 外部齒輪傳動(dòng)比（以電機(jī)每轉(zhuǎn)的負(fù)載轉(zhuǎn)數(shù)表示）

    例如，如果機(jī)械齒輪傳動(dòng)比為 1:2，負(fù)載每轉(zhuǎn)的位移為 10 cm，則：

    “電機(jī)一次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生多少 cm 的運(yùn)動(dòng)”= 10 * (1 / 2) = 5

重要事項(xiàng)

• 不要從中斷例程或中斷例程調(diào)用的子例程中調(diào)用 AXISx_ABSPOS 子例程。
• 如果在 CPU 項(xiàng)目中已組態(tài)多個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，請(qǐng)確保在對(duì)任何軸執(zhí)行個(gè) AXISx_ABSPOS 子例程之前，已對(duì)所有軸執(zhí)行 AXISx_CTRL 子例程。 AXISx_CTRL 子例程包含的代碼可對(duì)程序中 AXISx_ABSPOS 子例程的所有實(shí)例所共用的 V 存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行初始化，以管理與伺服驅(qū)動(dòng)器的通信。

• 如果將運(yùn)動(dòng)軸測(cè)量系統(tǒng)組態(tài)為“相對(duì)脈沖”設(shè)置，而非“工程單位”設(shè)置，仍然可以使用 AXISx_ABSPOS 子例程通過(guò) V90 伺服驅(qū)動(dòng)器返回位置信息。 不過(guò)需要注意的是，子例程的“D_pos”參數(shù)中返回的位置值的類型為 DINT，并且是伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)告的實(shí)際位置值（不對(duì)該值執(zhí)行工程單位轉(zhuǎn)換）。

• 如果將運(yùn)動(dòng)軸測(cè)量系統(tǒng)組態(tài)為“相對(duì)脈沖”設(shè)置，而非“工程單位”設(shè)置，仍然可以使用 AXISx_ABSPOS 子例程通過(guò) V90 伺服驅(qū)動(dòng)器返回位置信息。 不過(guò)需要注意的是，子例程的“D_pos”參數(shù)中返回的位置值的類型為 DINT，并且是伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)告的實(shí)際位置值（不對(duì)該值執(zhí)行工程單位轉(zhuǎn)換）。

西門(mén)子S7-200 SMART 小型可編程控制器