一、背景：

        公司新添实验设备初次尝鲜。控制单元采用的CU320-2PN；实验：S7-1500通过FB284实现基本定位功能；

二、参考文档：

    1)     SINAMICS S120 驱动功能手册

            https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109781535

    2)     S7-1200/1500通过FB284 控制S120实现基本定位功能

            https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109765580

三、调试软件及版本：

       TIA V15.1； Starter V5.4； Startdrive；

四、项目配置：

    S7-1500 项目配置步骤

1.      在TIA Portal中创建新项目，添加新设备S7-1500PLC

 2.     设定S7-1500PLC的IP地址及设备名称

3.     在网络视图中添加S120设备

        注意：CU的版本号应该和实际的保持一致

4.     建立PLC 与S120 的网络连接后，设置S120 的IP 地址及设备名称：

        注意：此处的IP和设备名称应该为X150的PN口，非X127的调试口

       S120的IP及设备名称可以在Starter中查看，展开Communication单击下级的 Commiss interface弹出如图所示画面，再次查看S120的IP及设备名称.

5.     在S120 的设备视图中插入DO 伺服

6.     为DO 伺服_1 选择一个控制报文“西门子报文111”，需要注意添加的模块和报文顺序必须和STARTER 软件一致。

Starter中激活的报文如图所示

7.     在OB1 中将DriveLib_S7_1200_1500 中的SINA_POS(FB284)功能块拖拽到编程网络中:

注意：功能块HWIDSTW 及HWIDZSW 的赋值请参看下图:

8.     创建数据块Data_FB284，并链接FB284对应的管脚

        至此，在TIA Portal中的配置完成。

使用调试软件Starter对S120 进行项目配置

    1.     新建项目（在线方式）打开Starter软件，单击Project，选择New，输入项目名称，选择项目存储路径，如图：

    2.     单击Options，选择Set PG/PC interface，设置对应的访问点以及分配接口参数，然后在站节点编辑中分配CU的IP地址及对应的设备名称，如图:

    3.     分配完IP地址和设备名称后点击“Accept”,在线链接驱动。在线自动配置之前恢复工厂设定

    4.     选择在线，选择Automatic Configuration执行自动配置，控制单元的软件保存于所连接的电源模块、电机模块和端子模块驱动对象。 电机模块上控制方式通过参数p0097 设置

    5.     完成自动组态后离线配置整流装置，逆变单元等等，双击SERVO_02下的Configuration，进入配置界面。核对电机模块的相关组件及参数，比如电机的电压 、类型、有无抱闸、温度传感器的类型、编码器的类型及型号，还可以调整机械参数，比如电子齿轮比，负载旋转1周所需的LU数，PN通讯的报文等等，配置完后会有一张参数一览表，展示之前所配置的所有参数。

    6.     需要激活基本定位功能，如图：

激活基本定位完成后，连接驱动器，读取参数r108.3=1，r108.4=1（Activated）表示定位功能已激活，如图：

       至此S120的基本配置完成，然后保存联机下载。

7.     电机参数的静态识别及动态识别

        1)     参数识别之前需要设置参数P864=1（由于功率单元没有Driver-CLiQ，需要告诉控制单元功率单元已准备好），具体操作：单击Drives下的参数列表Expert list如图：

        2)     单击Commissioning，选择Stationary/turning measure，如图所示，选择静态辨识Stationary measurement ，激活测量Activate measurement，然后打开控制面板，单击Commissioning，选择Control panel，然后点击Assume Control Priority获取控制权，点击是能，单击启动开始静态辨识，辨识完成后核对参数，点击Accept values保存参数，然后存盘上载，同理再做动态辨识。

                                                                    图：静态辨识

                                                                                                    图：动态辨识

五、SINA_POS 功能说明

    运行条件

    1. 轴通过 EnableAxis=1 使能，如果轴已准备好且驱动无故障(AxisError=0)，输出AxisEnabled 信号变为1。

    2. ModePos 输入用于运行模式的选择。可在不同的运行模式下进行切换，如：连续运行模式 (ModePos=3) 在运行中可以切换到绝对定位模式(ModePos=2)。

    3. 输入信号CancelTraversing，IntermediateStop 对于除了点动之外的所有运行

模式均有效，在运行EPOS 时必须将其设置为 1，设置说明如下：

        a. 设置CancelTraversing=0，轴按最大减速度(P2573)停止，丢弃工作数据，轴停止后可进行运行模式的切换。

        b. 设置IntermediateStop=0，使用当前设置的减速度值进行斜坡停车，任务保持，如果重新再设置IntermediateStop=1 后轴会继续运行，可理解为轴的

暂停。可以在轴静止后进行运行模式的切换。

    4. 激活硬件限位开关

        a. 如果使用了硬件限位开关，需要将FB284 功能块的输ConfigEPos.%X3 置1，激活硬件限位功能。

        b. 正、负向的硬件限位开关可连接到驱动器的数字量输入点上，在驱动器调试软件Starter\Scout 项目中进行指定。如果激活了硬件限位开关功能，只有在硬件限位开关信号为高电平时才能运行轴。

    5. 激活软件限位开关

        a. 如果使用了软件限位开关，需要将FB284 功能块的输ConfigEPos.%X2 置1，激活软件限位功能。

        b. 在驱动中设置p2580(负向软限位位置)、p2581(正向软限位位置)。

在任何运行模式下都可以通过FlyRef 输入来选择运行中回零的功能。

相对定位运行模式

相对定位运行模式可通过驱动的相对定位功能来实现，它采用SINAMICS 驱动的内部位置控制器来实现相对位置控制。

要求:

        1)     运行模式选择ModePos=1

        2)     轴使能 EnableAxis=1

        3)     轴不必回零或绝对值编码器可以处于未被校正的状态

        4)     如果切换模式大于3，轴必须为静止状态，在任意时刻可以在ModePos=1,2,3 模式内进行切换

步骤：

        1)     通过输入参数Position, Velocity 指定目标位置及速度

        2)     通过输入参数OverV、OverAcc、OverDec 指定速度、加减速度的百分比

        3)     运行条件 CancelTraversing 及 IntermediateStop 必须设置为 1，Jog1 及Jog2 必须设置为 0

        4)     在相对定位中，运动方向由Position 中设置值的正负来确定通过ExecuteMode 的上升沿触发定位运动，激活命令的当前状态可以通过

EPosZSW1、EPosZSW2 进行监控，当目标位置到达后AxisPosOk 置1 ，当定位过程中出现错误，则输出参数Error 置1。

六、FB284的管脚说明

七、PLC程序演示

        打开博图，将程序下载PLC在线测试，以相对定位为例：设置ModePos=1（相对定位），使能EnableAxis管脚，设置Position（位置设定值）和Velocity（速度设定值）的值，上升沿触发ExecuteMode管脚执行相对定位，完成定位后，AxisPosOk=1，ActPosition为当前所到达的位置。

打开Starter在线读取参数，查看r2521的值为当前位置。如图所示：

八、总结

        遇到的问题是CU320-2PN的CF卡固件版本太低，导致Starter不能在线自动识别硬件，后来根据文档帮助升级至最新的固件版本解决了问题。

    CU320-2PN固件升级

    https://support.industry.siemens.com/cs/cn/en/view/109780844

    注意：如果CU320-2PN的版本太低，可以参考这个链接进行固件升级

通过此次实验，算是对S120的一个基本认识，想要达到做项目的技能，还须加强深入学习提升。