S7-1500 使用工艺对象通过105报文控制 S210

1．介绍

本文介绍如何使用S7-1500工艺对象，通过105报文控制S210驱动系统。S210 伺服驱动系统是西门子单轴伺服驱动器系列，性能和动态响应高，适用于中端的运动控制应用。

测试环境：

表1.1 测试环境

图1.2 测试设备连接

2．新建项目

2.1 添加PLC

TIA中新建立项目，并“添加新设备”，添加 “控制器” – “CPU 1515T-2 PN”，并配置网络参数。

图2.1.1 添加控制器

图2.1.2 配置网络参数

2.2 添加驱动器

在TIA Portal中上传驱动器到项目中,首先我们对新的S210分配下ip地址，然后直接上传硬件到项目。

图2.2.1为驱动设备分配IP地址

图2.2.2 上传驱动器到项目

3．配置网络及驱动相关的参数

3.1 连接驱动器到控制器

在“网络视图”中，点击“未分配”-“PLC1.PROFINET接口_1”,连接驱动器到PLC的X1口。

图3.1 连接驱动器到控制器

3.2 配置拓扑

在“拓扑视图”中，必须按照实际的网线连接顺序，配置网络拓扑。例如本示例中，网线从S7-1515T 的 X1接口 Port2,直接连接到驱动器的 X150接口 Port2。

图3.2 连接驱动器到控制器

3.3 配置CPU同步参数

图3.3 CPU的X1口配置为同步主站

3.4 配置驱动网络参数

在驱动器属性-“PROFIENT接口”-“以太网地址”参数中配置驱动器的IP地址及子网掩码。

图3.4.1 驱动器网络地址

在驱动器属性-“PROFIENT接口”-“报文配置”配置驱动报文为105报文。

图3.4.2配置105报文

在驱动器属性-“PROFIENT接口”-“高级选项”-“实时设定”-“同步”中选择“RT等级”为“IRT”。

图3.4.3配置IRT

在驱动器属性-“PROFIENT接口”-“高级选项”-“等时同步模式”，勾选“等时同步模式”。

图3.4.4配置等时同步模式

4．配置工艺对象

4.1 创建工艺对象

本示例为单轴定位的测试项目，我们可以直接创建定位轴工艺对象。

图4.1 创建工艺对象

4.2 工艺对象连接驱动器

按下图的顺序将工艺对象与驱动报文关联。

图4.2 关联驱动报文

4.3 检查驱动报文的组织程序块

在驱动器属性-“PROFIENT接口”-“报文配置”中，检查“组织程序块”及“过程映像”是否已经修改为“MC_Servo” 及 “PIP OB” 伺服，如果附加了其它报文，也同时需要检查。

图4.3 报文刷新配置

4.4 修改OB91更新周期

本示例使用了105报文，工作在等时模式，需要PLC及驱动时钟同步，选择使用“同步到总线”。

右键组织块MC_Servo[OB91],根据当前CPU的性能及加入的轴数量，通过修改因子，配置合适的OB91周期。本示例仅一个轴工艺对象，且没有其它程序，总线时钟为4ms，设定因子为“1”，最终的OB91循环周期为4ms。

图4.4 修改OB91刷新周期

5．项目下载及通信检查

5.1 编译并下载PLC项目

如果是初次下载当前PLC项目，建议先使用最新版本的TIA Potal对PLC恢复出厂设置，可以在TIA Potal中PLC的“在线和诊断”-“功能”-“复位为出厂设置”里，同时勾选“删除保护机密PLC组态数据的密码”及“格式化存储卡”,复位PLC。

图5.1 PLC恢复出厂设置

5.2 为驱动器分配设备名称

在网络视图中，右键S210从站的图片，点击“分配设备名称”，打开分配设备名称界面，按如下顺序操作分配驱动器的设备名称。

图5.2 报文刷新配置

在使用步骤4“更新列表”后，可以先检查“状态”，如果状态不是“确定”，需要“分配名称”。

“状态”为确定时，如果项目已经正确的下载到PLC，且驱动器已经正确的连接到PLC，驱动器的“IP 地址”自动变为与TIA Potal组态中相同的IP地址。

5.3 拓扑检查

PLC转至在线状态，打开“拓扑视图”，检查设备的端口状态及连接的网线状态是否都为绿色；如果状态不是亮绿色，请检查实际的网线连接与拓扑视图中的连接是否完全一致。

图5.3 网络拓扑配置

6．加入控制程序

从指令库中，“工艺”-“运动控制”目录下拖拽相应的控制指令到项目中。该测试项目主要是测试轴的运行，仅使用MC_Power，MC_Reset，MC_MoveJog三条控制指令。

图6.0 加入控制指令

测试控制效果如下图：

图6.1 控制结果

1） 在该处置位使能MC_POWER.Enable, 反馈MC_POWER.Status为True时，轴使能完成。

2）在该位置置位 MC_MOVEJOG.JogForward, 轴正向运动。

7．优化工艺对象及驱动器

本示例在启用了DSC控制的前提下，使用西门子驱动器Startdirve组态，可以实现驱动器加工艺对象的一键优化。

具体操作可以按下图操作顺序，需要自己设定合适的电机行程：

图7.1 一键优化驱动参数

图7.2 工艺对象控制回路参数读取

注意：本优化操作，会导致轴动作，需要考虑现场实际情况是否允许轴运动，以防出现意外。

具体工艺对象优化的详细说明可以参考 S7-1200 G2的链接：

调试面板和诊断：

https://www.ad.siemens.com.cn/download/materialaggregation_3818.html

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