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S7-1500对V90 PN进行速度控制的三种方法

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发布时间:2024年01月08日
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本章主要介绍S7-1500对V90 PN进行速度控制的三种方法。

S7-1500(T)对V90 PN进行速度控制的三种方法

V90 PN伺服驱动器可以通过PROFINET与S7-1500系列PLC搭配进行速度控制,实现的方法主要有以下三种:
• 方法一、在PLC中组态速度轴工艺对象,V90可以使用1、2、3、5、102、105等报文,这种方式PLC运算负担较大,但是可以使用MC_Power、MC_MoveVelocity等PLC Open标准功能块进行控制。
• 方法二、PLC通过FB285(SINA_SPEED)功能块对V90PN进行速度控制,V90使用1号标准报文,这种方式不需要PLC组态工艺对象,PLC的运算负担较小。
• 方法三、V90使用1号标准报文,不使用任何专用程序块,利用报文的控制字和状态字通过编程进行控制,使用这种方式需要对报文结构比较熟悉。

V90 PN配置要点

• 设置控制模式为"速度控制(S)"
• 对于方法一,配置通信报文为标准报文2为例进行演示;
• 对于方法二和方法三,配置通信报文为标准报文1。
• V90在线后点击"设置PROFINET->配置网络",设置V90的IP地址及设备名称:注意:设置的设备名称一定要与1500项目中配置的相同。
参数保存后需重启驱动器才能生效。

方法一 使用标准报文2和工艺对象

V90 PN与PLC采用PROFINET RT通信方式并使用报文2,项目步骤如下:

1. 创建项目后,添加新设备S7-1500 PLC

2. 在网络视图中添加V90 PN设备(本例使用HSP组态)

本示例使用的是V90 HSP文件,下载链接:

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/72341852
也可以使用V90 PN的GSD文件,下载链接:

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109737269

需注意,此处的V90固件版本必须与实际使用的相一致。

3. 建立V90 PN与PLC的网络连接,并分别设置S7-1500及V90 PN的IP地址及设备名称。

S7-1500 的IP地址设置:

V90 PN的IP地址及设备名称设置:

4. 在V90PN的设备视图中配置通信报文为标准报文2

5. 在网络视图中配置PROFINET IRT通信,需要注意当前V90 PN的通信时间最短为2ms

6. 在拓扑视图中配置通信的接口连接,本例为PLC的Port2连接V90 PN的Port1

7. 双击"新增对象"创建新的工艺对象 (TO),在此选择速度轴

8. 配置驱动装置

驱动的数据可以采用自动获取的方式:

9. 在OB1中使用MC_Power、MC_MovVelocity等PLC Open标准程序块编写轴的位置控制程序,PLC Open指令位于工艺指令目录下的运动控制文件夹中,命令相关说明请查看博途的帮助文件。

方法二 使用标准报文1和SINA_SPEED功能块

V90 PN与PLC采用PROFINET RT通信方式并使用报文1,项目步骤如下:

1. 创建新项目,添加设备以及组态IP地址的操作与方法一中的步骤1~3相同。

2. 在V90 PN的设备视图中设置控制报文为标准报文1

3. 编写程序

此种方法需要调用驱动功能库文件,可以通过以下两种方法进行安装:
(1) 安装Startdrive软件,在TIA 博途软件中就会自动安装驱动库文件,Startdrive下载链接:
Startdrive软件V14.1:

https://support.industry.siemens.com/cs/us/en/view/68034568
SINAMICS Startdrive V15:

https://support.industry.siemens.com/cs/us/en/view/109754382
SINAMICS Startdrive V15.1:

https://support.industry.siemens.com/cs/us/en/view/109760845
(2) 在TIA 博途中安装SINAMICS Blocks DriveLib,下载链接:

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109475044

在OB1中将DriveLib_S7_1200_1500中的SINA_Speed(FB285)功能块拖拽到编程网络中(此功能块只能与标准报文1配合使用),进行速度控制:

注意:功能块管脚HWIDSTW及HWIDZSW的赋值请参看下图:

4. SINA_SPEED功能块输入输出参数说明

输入参数:

输入信号类型含义
EnableAxisBOOL=1,驱动使能
AckErrorBOOL驱动故障应答
SpeedSpREAL转速设定值[rpm]
RefSpeedREAL驱动的参考转速[rpm],对应于驱动器中的p2000参数
ConfigAxisWORD默认设置为16#003F,说明参看下表
HWIDSTWHW_IOV90设备视图中报文1的硬件标识符
HWIDZSWHW_IOV90设备视图中报文1的硬件标识符

ConfigAxis的各位说明:

默认值含义
位01OFF2
位11OFF3
位21驱动器使能
位31使能/禁止斜坡函数发生器使能
位41继续/冻结斜坡函数发生器使能
位51转速设定值使能
位60速度设定值反向
位70打开抱闸
位80电动电位计升速
位90电动电位计降速

输出参数:

输出信号类型含义
AxisEnabledBOOL驱动已使能
LockOutBOOL驱动处于禁止接通状态
ActVelocityREAL实际速度[rpm]
ErrorBOOL1=存在错误
StatusINT16#7002:没错误,功能块正在执行16#8401: 驱动错误16#8402: 驱动禁止启动16#8600: DPRD_DAT错误16#8601: DPWR_DAT 错误
DiagIDWORD通信错误,在执行SFB 调用时发生错误

方法三 PLC通过IO地址直接控制V90 PN

此种控制方式无需专用的程序块,直接给定速度。V90使用标准报文1,项目及网络配置步骤与方法一相同。通过对输出的第一个控制字进行驱动器的起停控制、第二个控制字可以指定电机运行的速度。
V90的输出地址可从设备视图中查看:

在OB1中调用MOVE命令,发送对驱动的控制字及速度给定:

1. 通过第一个控制字进行驱动器的起停控制(16#047E->16#047F)


2. 通过第二个控制字可以指定电机运行的速度(十六进制16#4000,即十进制的16384对应 p2000 速度参数值)

例如,V90 PN的p2000=3000rpm,如果SpeedSetpoint设置为十进制的8192(即十六进制的16#2000),则表示速度给定为1500rpm。

详细信息点击下载文档

常问问题

1、S7-1500 可以对几个V90 PN进行速度控制?

如果采用方法一对V90进行速度控制,需要使用TIA Selection Tool或SIZER软件进行配置,计算PLC的带轴能力。对于方法二及三,在不挂其他PROFINET设备下,最多可以控制64个V90 PN。

2、给控制命令不运行有哪些原因?

• 检查V90驱动器是否有故障信息,消除故障
• 对于使用方法二,检查ConfigAxis 输入是否是3F,EnableAxis需要上升沿触发且保持

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