S7-1200通过CM CANopen模块与Kinco伺服连接使用说明 _-_20150929

1运动控制研发部AT组2015年9月V3.0版S7-1200通过CMCANopen模块与KINCO伺服连接使用说明•CMCANopen模块（Profinet转CANopen）来自瑞典HMS，由西门子授权HMS公司开发，与S7-1200完美兼容。•可做为S7-1200与CANopen/CAN设备之间的桥梁，能够联接任意CANopen或CAN2.0A设备到SIMATICS7-1200PLC。•支持过程数据（PDO）通信，也支持服务数据（SDO）通信。•每个CMCANopen模块最多支持16个从站。2CMCANopen模块简介3S7-1200+CMCANopen模块方案原理图•S7-1200CPU模块最多可扩展4个CMCANopen模块，整个系统可以轻松控制多达64轴,非常适合多轴运动控制。•CANopen总线应用广泛，比脉冲模式可靠性更高。•总线控制接线简单，扩展灵活，大大缩短开发成本。•相比较于Profinet通讯CANopen从站的可选择性更广，性价比更高。4S7-1200+CMCANopen模块方案优点CM模块FDX4口5系统硬件接线S7-1200+CMCANopen模块+KincoFD伺服应用说明•实验1：CMCANopen模块与FD伺服进行PDO通信•实验2：CMCANopen模块与FD伺服进行SDO通信6实验1：CMCANopen模块与FD进行PDO通信•1.1实验目的1.熟悉CMCANopenConfigurationStudio2.0的使用方法；2.掌握在TIA中对CMCANopen模块的硬件组态方法；3.掌握在TIA中配置PDO通信的方法。•1.2实验设备1.CMCANopen模块；2.SIMATICS7-1200(CPU1214CDC/DC/DC)；3.KincoServoFD422；4.PC；5.电源：220VAC,24VDC；6.CANopen电缆、网线、USBMini电缆。7实验1：CMCANopen模块与FD进行PDO通信•1.3实验内容把FD伺服常用的控制对象配置到TPDO、RPDO中,包含了常用的位置模式、速度模式所需的控制对象。FD伺服的TPDO如下所示：（伺服发送给PLC）TPDO1:InputStatus+PulsemasterFrequency+ErrorStatus+ErrorStatus2TPDO2:statusword+GearMasterCounterTPDO3:positionactualvalueFD伺服的RPDO如下所示：（PLC发送给伺服）RPDO1:modesofoperation+GearFactor+GearDevider+controlwordRPDO2:Max_current+GearMasterCounterRPDO3:Target_position+Home_offsetRPDO4:profilevelocity+targetvelocity8实验1：CMCANopen模块与FD进行PDO通信•1.4实验步骤实验1主要分4个步骤，如下所示：1.SIMATICS7-1200PLC配置，在TIA软件中进行硬件组态；2.CANopen网络配置，配置CANopen通信参数；3.配置PDO读写功能块，通过功能块读写PDO数据；4.PDO通信测试。91.建立TIAPortalV13工程，更新硬件支持包（本范例内包含）。如果博途软件版本低于V13，请到下载地址：下载低版本硬件支持包。10实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置(1)选择需要安装的HSP文件。本例中选择CMCANopen硬件支持包。11实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置(2)勾选新加入的HSP文件，点击“安装”。12实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置⑶出现下面窗口后关闭TIAPortal的所有实例。⑷待“继续”按钮可用后，点击“继续”安装。13实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置⑸成功完成安装后点击“完成”。⑹重新打开TIAPortal项目，查看硬件目录的CMCANopen模块。14实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置2.添加S7-1200具体模块进行硬件组态15实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置3.双击以太网口，在“以太网地址”属性中添加新子网，输入IP地址和子网掩码。16实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置4.添加CMCANopen模块17实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置5.双击CANopen接口，在“Moduleparameters”属性中编辑节点号、操作模式、波特率、CANopen输入/输出大小。18实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置注意：①CANopen输入/输出大小最大支持256个BYTE，同时一个S7-1200CPU模块最多支持连接4个CM模块，每个模块最多支持16个从站②不要勾选CANopen管理器自动组态功能，否则上电模块无法配置伺服从站19实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置6.至此完成S7-1200CPU与CANopen模块的硬件组态，连接PC与S7-1200，点击“下载”S7-1200CPU。注意必须先下载进去，此时CPU才会识别出CANopen模块，后面对模块进行设置后下载参数才不会报错20实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置7.选择PG/PC接口类型、PG/PC接口、子网的连接，待PC与S7-1200连接上后，点击“下载”。21实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置8.下载前检查，点击“下载”。22实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置9.如果下载成功将显示以下界面，点击“完成”PLC将运行在空程序模式下。23实验1-1：SIMATICS7-1200PLC配置•CANopen的网络配置使用HMS公司提供的CMCANopenConfigurationStudio2.0软件。•通过USB将配置下载到CMCANopen模块中。•实验中为了方便观察TransmissionType采用Eventdriven，即逢变则发。•伺服实际位置、实际电流等参数在伺服运行时变化周期可能小于1ms，为了防止伺服发送数据过于频繁堵塞整个通讯，可以适当增加TPOD里面的InhibitTimer，注意设置为10则在伺服里面最小发送周期为10ms。24实验1-2：CANopen网络配置1.打开KINCO伺服软件KincoServo-联机后，设置FD伺服的设备站号、CANopen通信波特率。25实验1-2：CANopen网络配置2.去掉伺服数字I-O输入默认各个功能，根据需要仅可保留正负限位、原点信号功能，完成伺服参数设置后需要保存伺服控制参数。26实验1-2：CANopen网络配置3.打开软件“CMCANopenConfigurationStudio2.0”。点击“File”-“New”，新建一个工程。选择项目存储路径、CANopenManager设备以及主站Node-ID。27实验1-2：CANopen网络配置4.点击“OK”后进入到主页面，左侧是预安装的CANopen产品EDS文件列表。28实验1-2：CANopen网络配置5.点击“Tools”-“ManageCatalog”添加自己所连接KINCO伺服的EDS文件。29实验1-2：CANopen网络配置6.添加FD从站。①点击“DriversandMotion”；②左键拖住“KincoElectric”下定的“Undefined”到Slaves下；③在弹出的窗口中输入从站名称；④选择从站Node-ID；⑤选择Slaves；⑥点击“OK”确定。30实验1-2：CANopen网络配置7.按照红色方框内所示设置从站①Bit-7勾选去掉，否则配置从站PDO配置不成功；②RestoreConfiguratio设置成0，否则上电模块会初始化伺服控制参数；31注意：如果bit0bit2bit7都不勾选上电CM模块不初始化伺服，且不报警。实验1-2：CANopen网络配置8.添加FD从站后，点击“ApplicationObjects”，选择FD伺服接收和发送的Objects。如下所示。本例中只为演示，所以把所有常用的对象都添加进去，实际中可根据需要，无需实时数据交换的无需添加。32实验1-2：CANopen网络配置9.添加所有需要用到的PDO后，点击查看“ProcessImage”，在这里需要注意下图红框内各对象对应的输入输出地址33实验1-2：CANopen网络配置10.按F5或点击“Build”中“CalculateConfiguration”重新计算配置以将FD伺服的PDO映射到CMCANopen模块中。映射完成后双击主站，查看主站PDO映射。如下所示：至此，PDO映射完毕，需要注意的是目前CM模块软件虽然支持手动对PDO进行修改和配置，但存在较多BUG，会引起配置不成功，请勿使用手动PDO配置34实验1-2：CANopen网络配置•映射完毕后CMCANopen模块输入区内存分配如下：35实验1-2：CANopen网络配置•映射完毕后CMCANopen模块输出区内存分配如下：36实验1-2：CANopen网络配置11.点击ErrorControlConfiguration，可设置保护方式。默认为心跳报文保护，把ProducerTime时间修改为0则取消心跳报文；也可采用NodeGuarding方式，直接设置NodeGuarding下面的GuardTime即可启用。注意：CM模块必采用Heartbeat或NodeGuarding中一种，否则PLC会报错闪红灯。37实验1-2：CANopen网络配置•该软件目前手动PDO存在一些BUG,可手动配置PDO里边的传输方式等信息（但绝不可以自行修改COB-ID或者更改PDO对象的顺序等等），记得勾选Enable，设置完成后记得勾选LockPDO锁住本PDO设置，否则最后生成配置的时候又被恢复成默认值。如右图。38实验1-2：CANopen网络配置12.生成配置。按F6或点击“Build”-“GenerateConfiguration”，选择配置文件存储路径。39实验1-2：CANopen网络配置13.下载配置。①选择下载接口为USB；②选择需下载的配置文件所在的位置；③点击“Download”。40实验1-2：CANopen网络配置1.打开前面已经进行好硬件组态的TIA项目，①双击“添加模块”；②选择“FC函数”；③输入FC函数名称PDO_RW；④语言选择SCL。41实验1-3：配置PDO读写功能块2.在FC函数中添加读写功能块。首先，在右侧找到“指令”-“扩展指令”-“分布式I/O”，分别将其下方的RDREC和WRREC拖到软件中部区域。另外，在上方Input和Output下方分别建一个数组。如下图所示：42实验1-3：配置PDO读写功能块3.打开“变量表”。新建读写功能块需用到的变量，如下图所示：43实验1-3：配置PDO读写功能块4.在PDO_RW函数中将刚新建的变量填入相应参数位置。44实验1-3：配置PDO读写功能块•备注：详细各参数含义参考附件《CANopenMasterforS7-1200-3263-CMCANopen-UserManual》中8.1.1和8.1.2节。•ID即为硬件标识符，可在CMCANopen模块的属性中查找到，如下所示：45实验1-3：配置PDO读写功能块5.建立DB数据块PDO_Data，类型为全局。注意：新建后右键选择数据块属性，在属性选项里面要勾选“优化的块访问”选项。46实验1-3：配置PDO读写功能块6.在全局数据块中新建2个数组,如下所示：47实验1-3：配置PDO读写功能块7.将PDO_RW函数添加到主程序Main[OB1]中,并将两个PDO全局数组赋给两个接口参数。如下所示：48实验1-3：配置PDO读写功能块8.点击编译。49实验1-