实例介绍
西门子s7-1200运动控制使用说明,包括位置的控制,轴的控制,及编程设计方法。
SIEMENS 目 录 SI MATIC S7-1200PLc的运动控制功能使用入门 1.产品概况 1.1引言 1.2 SIMATIC S7-1200产品介绍 4 1.2.1c門US7-1200的运动控制功能. 1.22用于运动控制的硬件组件 1.3SNAM|CSV80产品介绍 2.准备 2.1环境要求 2.1.1本文档所述实例基于以下硬件环境 2.1.2本文档所述实例基于以下软件环境 22任务… 22.1组态实例 2.2.2任务 9 3.步骤 3.1步骤1:接线…… 10 31.1S7-1200与V80的信号线 10 312cPU1214C的其他信号线 10 3.1.3其他接线… 10 32步骤2:创建具有cPU1200的项日 3.3步骤3:添加轴工艺对象. 34步骤4:组态轴工艺对象的基本参数 15 3.5步骤5:组态轴⊥艺对象的扩展参数 3.6步骤6:添加“命令表”工艺对象 18 3.7步骤7:组态“命令表”L艺对象参数 19 3.8步骤8:下载到PLC 20 3.9步骤9:用轴控制面板调试轴. 20 3.10步骤10:编程. 22 3.11步骤11:试运行 .24 ICS LS TS P::e34 SIEMENS 产品概况 1.1引言 在许多工业领域中,面向小型自动化系统的逻辑控制和运动控制产品被广泛地应用。 西门子的 SIMATIC S71200PLC集成了工艺功能,它通过脉冲接口为步进电机和伺服电机 的运行提供运动控制功能。本文中驱动产品选用西门子 SINAMICS∨80系列伺服系统。S7 1200与√80组合的特点是配置简单,使用方便,且价格低廉。以下,我们就使用PLC控伂 V80对S71200的运动控制功能进行说明 12 SIMATIC S7-1200产品介绍 SIMATIC S7-1200控制器是西门子全集成自动化(TA, Totally Integration Automation)的重要组成部分。模块化扩展和仝面的工艺功能等特点,使S7-1200可灵活地 应用在众多工业场合。S71200使用 TiA Portal(博途)工程工具进行组态编程。 关于S71200产品的更多信息,请参考其产品日录和技术规范 1.2.1CPUS7-1200的运动控制功能 TIA Portal结合CPUS7-1200的“运动控制”功能,可帮助用户实现通过脉冲接口 控制步进电机和伺服电机: 在 TIA Porta中,可以组态“轴”和“命令表”工艺对象。CPUS7-1200可以 使用这些工艺对象控制用于控制驱动器的脉冲和方向输出 在用户稈序中,通过运动控制指令来控制轴,启动驱动器的运动仟务。 1.2.2用于运动控制的硬件组件 下图显示了使用cPUs7-1200进行运动控制应用的基本硬件配置。 ICS LS TS P::e44 SIEMENS SIEMENS SIMATIC 信号板 01⊥4sA 脉冲和方向输出 PROFINET 步进电机 伺服电机 的 的 功率部件 功率部件 图1-1CP1200与驱动产品的基本配置 cPUS7-1200: c門US7-1200兼具可编程逻辑控制器的功能和通过脉冲接口控制步进电机和伺服电 机运行的运动控制功能。运动控制功能负责对驱动器进行监控 DC/DC/DC型CPUS7-1200上配备有用于直接控制驱动器的板载输出。继电器型 CPU需要使用信号板来控制驱动器。 信号板 可以使用信号板为CPU添加其它输入和输出。如果需要,还可将数字量输岀用作控 制驱动器的脉冲和方向输出。 对于具有继电器输出的CPU,由于继电器不支持所需的开关频率,因此无法通过板 载输出来输出脉冲信号。如果要在这些CPU中使用PTO( Pulse Train Output),必须使用 具有数字量输出的信号板。 同时使用 DC/DC/DC型CPUS7-1200和信号板时,可控制驱动器的最大数目为 “4”个(对于固件版本3.0来说) PROFINET PROFINET接口用于在CPUS7-1200与编程设备之间建立在线连接。除了CPU的 在线功能外,附加的调试和诊断功能也叮用丁运动控制。 可控制驱动器的最大数目 下表列出了各种CPU可控制驱动器的最大数目: 固件cPU 信号板 AE DI2/D02 DI2/D02 D04X DI2/D02D04X ICS LS TS P::e5}4 SIEMENS DC24V DC5V DC24v DC24V 200KHz DC5v 200kHz 20KHz200KHz 200kHz V2.2K CPU 1211C, CPU DC/DC/DC2 2 早前版|1212C,CPU AC/ DC/RLY 木 1214C DC/DC/RLY 222 MFB-订货号 XXXXXXX-Ix30 XXXⅩ CPU 1211C DC/DC/DC23 MFB-订货AC/C/RLY 422 DC/DC/RLY XXXXXxx-1xx31- XXXX CPI 212C 4 AMFB-订货AC/DC/RLY 号 /DC/ RLY 422 XXXXXXX-1xX31- CPU 1211C DC/DC/DC11 ML|B-订货号 LAC/DC./RLY XXXXXX-1xx31 DC/DC/RLY XXXX CPU 1215C DC/DCDC4 4 AC/DC/RLY 122422 DC/DC/RLY 表1-1可以控制的驱动器最大数量 脉冲输出的频率范围 脉冲输出的频率范围如下表所小 脉冲输出频率 板载 V2.2及早前版本 PTo: 2I f≤100KLz V3.0 4PT0:2Hz≤f≤100KHz 标准信号板2Hz≤f≤20KHz 高速信号板2z≤f≤2001|z 表1-2S71200的PO输出频率范围 与运动控制相关的cPU输出 s7-1200CPU提供了一个脉冲输出和一个方向输出,通过脉冲接口对步进电机驱动 器或伺服电机驱动器进行控制。脉冲输出为驱动器提供电札运动所需的脉冲。方向输出则 用于控制驱动器的行进方向 脉冲输岀和方向输岀具有特定的信号分配关系。板载CPU输岀或信号板输岀可用作 脉冲输出和方向输出。在设备组态期间,可以在“属性”( Properties)选项卡的脉冲发生器 (PTo/PWM)中,选择板载CPU输出或信号板输出。 下表列出了脉冲输出和方向输出的地址分配: 用于运动控制的输出 ICS LS TS P::e5}4 SIEMENS 脉冲 方向 PTO O 板载1/0 Q0.0 信号板I/0 Q4.0 PTO 1 板载I/0 Q0.2 Q0.3 信号板I/0 Q4.2 Q4.3 PTo 2 板载I/0 Q0.4 Q0.5 信号板I/0 Q4.0 Q4.1 Pto 3 板载I/0 Q0.6 Q0.7 信号板I/O Q1.2 Q1.3 表1-3S71200的运动控制输出信号分配 (1)CPU1211C没有输出Q0.4、Q0.5、Q0.6或Q0.7。因此这些输出不能在CPU 1211C中使用 (2)c門U1212C没有输出Q0.6或QO.7。因此这些输出不能在CPU1212C中使用。 (3)该表适用C門1211、C門1212C、C門1214C以及CPU1215CFTO功能 选型及订货数据 S7-1200PLC可用于运动控制的产品信息及订货号如下: 名称 MLFB(订货号) CPU 1211C DC/DC/DC CPU 1211C AC/DC/RLY 6ES7211-1BE31-0XB0 CPU 1211C DC/DC/RLY 6ES72⊥-⊥HE3⊥-0XB0 CPU 1212C DC/DC/DC 「6ES7212=1AE3-0XB0 CPU 1212C AC/DC/RLY 6LS72121BE310XB CPU 1212C DC/DC/RLY 6FS7212-1HF31-0X0 CPU 1214C DC/DC/DC 6ES7214-1AG31-0XB0 CPU 1214C AC/DC/RLY 6ES7214-1BG31-0XB0 CPU 1214C DC/DC/RLY 6ES7214-1HC31-0XB0 CPU 1215C DC/DC/DC 6ES7215-1AG31-0XB0 CPU 1215C AC/DC/RLY 6LS7215-1BG31-0X30 CPU 1215C DC/DC/RLY 6ES7215-1HCG31-0XB0 信号板DI2/DO2xDC24V20kHz 6ES7223-0BD300XB0 信号板D2/ DO2 x DC2V200kL 6LS7223-3D300X30 信号板D04xDC24V200H1z 6ES7222-1BD30-0XB0 信号板DI2/DO2ⅹDC5V200kH 6ES72233AD30-0XB0 信号板m04xDC5V200kHz 6ES72221AD300XB0 表1-4S71200的运动控制硬件订货号列表 1.3S| NAMICS V80产品介绍 SINAMICS V80伺服系统面向简单伺服应用领域设计,可结合S7-1200或S7200的 脉冲方向接口方式,为用户提供绎济高效的能实现基本定位任务的完整解决方案。 SINAMICS V80伺服驱动系统包括伺服驱动器和伺服电机两部分,伺服驱动器总是 与其对应的对等功率的伺服电机一起配套使用。 SINAMICS V80伺服驱动器通过脉冲输入接 ICS LS TS P::e74 SIEMENS 口来接受从上位控制器发来的脉冲序列,进行速度和位賓的控制,通过数字量接口信号来完 成驱动器运行的控制和实时状态的输入输出。 关于V80产品的更多信息,请参考其产品目录和技术规范。 选型及订货数据 s7-1200PLC可用于运动控制的产品信息及订货号如 SINAMICS V80驱动器及伺服电机的订货号 额定功率 SINAMICS V80驱动器 伺服电机 (kW) 不带抱闸 带抱闸 6SL3210-5CB08-AA0 1FL4021-0AF210AA0 1FL1021-0AF21-0AB0 0.2 65L32105CB11A01FL4032-0AF2l0AA0 1FL4032-0AF21-0AB0 0.4 6S3210-5CB12-0AA0 1FL4033-0AF21-0AA0 1FL4033-0AF21-0ABO 0.75 6SL3210-5CB13-7AA0 1FL4044-0AF210AA0 1FL4044-0AF21-0AB0 SIMATIC PLC/ SINAMICS V80通讯电缆的订货号 6ES72982DR23-0XA0 表1-5V80订货号列表 2 准备 21环境要求 2.1.1本文档所述实例基于以下硬件环境 PM1207 6EP1332-1SH71 ●CPU1214CDC/DcDC 6ES7214-1AG31-0XB0 S| NAMICS V80伺服系统 V80驱动器 6SL3210-5CB11-1AA0 伺服电机型号 1FL4032-0AF21-0AA0 SIMATIC PLO/S| NAMICS V80通讯电缆 6ES7298-2DR23-0XA0 SIMATIC Field Pg m3 6ES77151BB23-0AA1 2.1.2本文档所述实例基于以下软件环境 Window7旗舰版32位 tia Portal v12 sP1 STEP7专业版V12SP1 ● Wincc基本版V12SP1 ICS LS TS P::e34 SIEMENS 22任务 2.2.1组态实例 v30伺服系统 编程设畲(PG) 安装 然于连接F S了EH2sF1 v39的连接电 套羚笔特坐妈论t v容题动器 电线 t12140DaEet 同间电朝 输入输 图2-1系统连接图 2.2.2任务 根据CPU1214C的运动控制功能信号分配和v80端了定义进行接线;使用TA Portal step7V12SP1对S7-1200进行组态和参数化 步骤内容 接线 创建具有CPU1200的项目 23456789 添加轴工艺对象 组态轴工艺对象的基本参数 组态轴工艺对象的扩展参数 添加“命令表”工艺对象 组态“命令表”⊥艺对象参数 下载到PLC 用轴控制面板调试轴 10 「编程 11 试运行 表6操作步骤列表 ICS LS TS P:99} SIEMENS 3.步骤 31步骤1:接线 3.1.1S7-1200与V80的信号线 这里主要描述C門U1214C与V80驱动器之问的接线,即用通讯电缆连接V80的Ⅹ1端子和 CPU1214C的输入输出的方法。 CPU 1214C SMAT|CPLC/ SINAMICS V80通讯电缆 V80 P24V/M 通讯电缆一头自带适应 SIGN V80Ⅹ1的连接器 CLR Q0.4 ON/OFF L+ P24V z Z COM Alarm 空 BK 空 POS OK 地 Shield 表3-1CPU1214C与V80的信号连接 3.1.2CPU1214C的其他信号线 CPU 1214C 1.2 使件限位开关(上限位) 1.3 硬件限位丌关(下限位) 0.7 参考点开关 表3-2CPU1214C的共他信号连接 3.1.3其他接线 关于CPU1214C和v80的其他接线,如供电、编码器连接线等请参考产品的技术规范。 32步骤2:创建具有cPU1200的项目 在 TIA Porta中创建新的项日,并在项日中插入CPU1214C。 操作步骤 序号操作 在 TIA PortalⅥ12SP1中建立一个新的项目,命名为“S71200M” 切换到项目视图,选择“S71200MC”)“添加新设备”并双击打开。 ICS LS TS Pa91114 【实例截图】
【核心代码】
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