S120通过111报文实现基本定位功能

S120通过111报文来实现BasicPosition功能S120BasicPositionFunctionusingStandardTelegram111Getting-startedEdition(2010年－5月)摘要本文介绍了如何通过西门子标准报文111来实现SINAMICSS120的基本定位功能，较为详细地介绍了点动、回零、限位、程序步以及MDI功能。关键词SINAMICSS120、基本定位、标准报文111KeyWordsSINAMICSS120、BasicPosition、standardtelegram111IA&DTService&SupportPage2-26目录1.概述...................................................................................................................................42.激活基本定位功能..............................................................................................................43.基本定位_点动（JOG）...................................................................................................74.基本定位_回零（Homing）..............................................................................................94.1设置参考点(Set_Reference).......................................................................................94.2主动回零(Active_homing).........................................................................................105.基本定位_手动数据输入（MDI）....................................................................................166.基本定位_程序步（TraversingBlocks）......................................................................17IA&DTService&SupportPage3-261.概述S120有两种形式：用于多轴系统的DC/AC装置用于单轴系统的AC/AC装置这两种形式的S120，在FirmwareV2.4及以上版本都已具备基本定位功能。SINAMICSS120基本定位功能包括如下内容：•点动(Jog)：用于手动方式移动轴，通过按钮使轴运行至目标点•回零(Homing/Reference)：用于定义轴的参考点或运行中回零•限位(Limits)：用于限制轴的速度、位置。包括软限位、硬限位•程序步(TraversingBlocks)：共64个程序步，可自动连续执行一个完整的程序也可单步执行•直接设定值输入/手动设定值输入(DirectSetpointInput/MDI)：目标位置及运行速度可由上位机实时控制。通过111报文实现基本定位功能的前提条件：Firmwareversion:V2.6.1或更高版本调试软件：StarterV4.1.3或更高版本/SCOUTV4.1.2.4+SSP或更高版本/STEP7V5.4.4或更高版本2.激活基本定位功能S120的基本定位功能必须在项目离线的情况下进行配置，具体步骤下图所示：IA&DTService&SupportPage4-264.激活基本定位3.驱动配置2.配置1.离线图1IA&DTService&SupportPage5-26图25.选择111报文IA&DTService&SupportPage6-267.传输到硬件组态6.报文结构图3配置结束后在线，连接驱动器。读参数r108.3=1,r108.4=1(basicpositionactivated)表示基本定位功能已激活，从左边的项目导航栏中可找到Technology/basicposition和positioncontrol，如图4所示：图4至于如何在SINAMICSS120和PLC（SIEMENSPLC）之间建立通讯连接请参考西门子下载中心的文档A0075标准111报文的结构如表1所示：PLC→DRIVE过程数据的含义相关联的参数PZD1STW1r2090PZD2POS_STW1r2091PZD3POS_STW2r2092PZD4STW2r2093PZD5OVERRIDEp2646=r2050[4]PZD6PZD7MDI_TARPOSp2642=r2060[5]PZD8PZD9MDI_VELOCITYp2643=r2060[7]PZD10MDI_ACCp2644=r2050[9]PZD11MDI_DECp2645=r2050[10]PZD12FreeConnected自由连接DRIVE→PLCPZD1ZSW1p2051[0]=r2089[0]=p2080[0…15]PZD2POS_ZSW1p2051[1]=r2089[3]=p2083[0…15]PZD3POS_ZSW2p2051[2]=r2089[4]=p2084[0…15]PZD4ZSW2p2051[3]=r2089[1]=p2081[0…15]PZD5MELDWp2051[4]=r2089[2]=p2082[0…15]PZD6PZD7XIST_Ap2061[5]=r2521PZD8PZD9NIST_Bp2061[7]=r0063[0]PZD10FAULT_CODEp2051[9]=r2131PZD11WARN_CODEp2051[10]=r2132PZD12FreeConnected自由连接表1：西门子111标准报文的结构注：关于111报文的详细定义，请参看SINAMICSS120/S150Listmanual的PROFIdrive部分3.基本定位_点动（JOG）S120基本定位的点动功能有两种方式：9速度方式(travelendless)：点动按钮按下，轴以设定的速度运行直至按钮释放。9位置方式(travelincremental)：点动按钮按下并保持，轴以设定的速度运行至目标位置后自动停止。IA&DTService&SupportPage7-26使用控制面板的点动功能仅限于速度方式，位置方式需使用专家参数表设定。点动功能的参数设置如图5所示：p2646p2591p2589/p2590p2587/p2588p2585/p2586图5执行点动功能，应按如下顺序执行：1)设置点动1/2的速度：p2585/p25862)设置点动1/2的位置：p2587/p25883)设置速度OVERRIDE：p2646=r2050[4]，注意速度OVERRIDE不能为零，否则点动无法运行4)设置点动模式：p2591=r2092.5，0：速度模式；1：位置模式5)激活轴的运行命令：p0840=r2090.0（上升沿有效，并保持高电平）6)激活轴的点动命令：p2589=r2090.8，p2590=r2090.9（上升沿有效，并保持高电平）IA&DTService&SupportPage8-264.基本定位_回零（Homing）回零/寻参（Homing/Reference）增量式编码器（旋转编码器Resolver、正/余弦编码器Sin/Cos或脉冲编码器）在每次上电时编码器与轴的机械位置之间没有任何确定的关系，因此轴在每次上电后都需要重新回零。而绝对值编码器(Absoluteencoder)只需要进行一次编码器校准即可，以后断电再上电不需要重新回零。S120中有三种回零方式：1)直接设定参考点(SettingReferencePoint):对任意编码器均可2)主动回零(Activereferencing):只适用于增量式编码器3)被动回零(Passivereferencing)：对任意编码器均可注：绝对值编码器可以执行编码器校准来回零4.1设置参考点(Set_Reference)通过用户程序可设置任意位置为坐标原点。通常情况下只有当系统即无接近开关又无编码器的零脉冲时，或者当需要轴被设置为一个不同的位置时才使用该方式，设置过程如图6所示：p2599p2596p2595IA&DTService&SupportPage9-26图6直接设置参考点，应按如下顺序执行：1)设定参考点位置坐标值p2599（如0）2)激活轴的回零命令：p2595=r2090.11（上升沿有效，并保持高电平）3)激活轴的“设置参考点”的命令：p2596=r2092.1（上升沿有效，并保持高电平），于是该轴当前位置r2521立即被置为p2599中设定的值。如r2521=04.2主动回零(Active_homing)绝对值编码器只需在初始化阶段进行一次编码器校准，以后不必做回零，增量式编码器主动回零有以下三种方式：仅用编码器零标志位(EncoderZeroMark)回零仅用外部零标志位(ExternalZeroMark)回零使用接近开关+编码器零标志位(Homingoutputcam+ZeroMark)回零4.2.1增量式编码器主动回零4.2.1.1使用接近开关+编码器零标志位(Homingoutputcam+ZeroMark)回零使用CAM+Zeromark方式回零，应按如下顺序执行：1)首先参考图7设置参数2)选择回零方式：p2597=r2092.8(0:主动回零；1：被动回零)，将POS_STW2的位8置0，选择主动回零3)设置寻零方向：p2604=r2092.9(0:正向寻零；1：反向寻零)4)激活轴的运行命令：p0840=r2090.0（上升沿有效，并保持高电平）5)激活轴的回零命令：p2595=r2090.11（上升沿有效，并保持高电平）6)等待接近开关信号的上升沿，也就是等待POS_STW2的位2由0变为1，此位代表着CAM信号的状态7)等待接近开关信号的下降沿，也就是等待POS_STW2的位2由1变为0整个回零过程，如下所述：在激活轴的运行命令和回零命令之后，轴开时寻找参考位置，轴按照P2604定义的搜索方向，以最大加速度P2572加速至搜索速度P2605，到达接近开关后（r2092.2由0变为1），然后轴以最大减速度P2573减速停止，轴开始反向加速至速度P2608，当离开接近开关后（r2092.2由1变为0），搜索编码器的零脉冲，当遇到编码器的第一个零脉冲IA&DTService&SupportPage10-26IA&DTService&SupportPage11-26后，轴反向加速以速度P2611运行偏置距离P2600后停止在参考点，完成回零过程。并将p2599设置为参考点的位置值。注：p2613/p2614的作用就是允许在正反两个方向寻找CAM（接近开关）信号；假设p2604=0，则在激活轴的启动命令和回零命令之后，轴沿正方向寻找CAM（接近开关）信号，此时轴沿正向运转，如果将p2614置为0，则轴会反向运转并继续寻找CAM信号；但如果将p2613设为0，则轴会停止并报故（F07490和F07499）；当p2613=p2614=0时，轴会停止运行，并不出现故障。p2614p2606:找cam的最大距离p2610:反向找零脉冲的允许距离p2599:零点位置p2609:找零脉冲的最大距离p2600:零点与零脉冲距离p2605:找cam速度p2608:找