西门子S7-200 SMART 小型可编程控制器

西门子S7-200 SMART 小型可编程控制器

6ES7288-1SR30-0AA0 SIMATIC S7-200 SMART，CPU SR30， 标准 CPU，AC/DC/继电器， 机载 I/O： 18 个 24V DC 数字输入；12 DO 继电器 2A； 电源：交流 47-63Hz 时 85-264V AC， 程序存储器/数据存储器 30 KB

调试

控制模式

“PTI”模式是允许通过外部脉冲串控制移动速度和距离的驱动器控制模式设置。 V90 伺服驱动器的默认控制模式为基本“PTI”模式，但您可以通过读取参数“p29003”的值并验证值是否为“0”来检查模式设置。 可以将复合控制模式（PTI/S 和 PTI/T）与 S7‑200 SMART CPU 的脉冲串输出配合使用。 这属于高级功能，不在本文档的范围内。 要获得这些功能的帮助，请参见 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作说明文档。

设定值脉冲输入通道

要正确操作 S7‑200 SMART CPU 的数字量输出，必须为 V90 伺服驱动器中的设定值脉冲输入通道参数选择“24V 单端脉冲串输入”设置（参数“p29014”= 1）。

设定值脉冲串输入格式

确保 CPU 的运动轴输出相位和极性设置（在 STEP 7‑Micro/WIN SMART 运动控制向导的“方向控制”(Directional Control) 中建立）与 V90 伺服驱动器的设定值脉冲串输入格式设置（参数“p29010”）一致。

通用工程单位基础

当使用 S7‑200 SMART CPU 上的运动轴控制伺服电机的移动速度和距离时，必须在运动轴 (CPU) 与驱动器之间建立通用工程单位定义。

下图显示了运动系统的元素：

要在 CPU 和伺服驱动器之间建立通用工程单位定义，必须在调试系统时考虑以下运动系统变量：

• 电子齿轮传动： 在 V90 伺服驱动器中，“a”和“b”值决定了驱动器的电子齿轮传动比，该功能允许对 CPU 发出的脉冲串进行频率转换。 由于 S7‑200 SMART CPU 中的运动轴发出的大脉冲频率为 100 kHz，而安装了编码器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服电机的编码器精度为每转 2^20 个脉冲，因此，在许多应用中使用驱动器的电子齿轮传动功能很有可能实现更高的电机速度。 例如，要实现比提供给驱动器的 CPU 脉冲串频率高 10 倍的伺服驱动器设定值脉冲频率，必须将电子齿轮传动比设置为“10:1”。

  在 V90 伺服驱动器中，设置参数“p29012[0]”用于建立电子齿轮传动比的分子（“a”），而设置参数“p29013”用于建立传动比的分母（“b”）。 此外，使用电子齿轮传动时，还需将参数“p29011”的值设置为“0”。 V90 伺服驱动器中电子齿轮传动比 (a/b) 的有效范围介于“0.02”和“200”之间。

  有关更多信息，请参见 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作说明文档的“电子齿轮传动比”部分。

• 机械因数： “m”和“n”值建立了负载转数与电机转数之间的机械关系，在使用齿轮传动机制时适用。 当 V90 伺服驱动器处于“PTI”控制模式时，其内部机械齿轮传动比参数固定为 1:1，但在为运动轴建立正确的工程单位转换因数时，实际“m”和“n”值非常重要，如下所示。

  “c”值用于建立负载位移（使用工程单位）与负载转数之间的关系。 “负载每转移动 20 cm”和“负载每转移动 360 度”是该转换因数的示例。

• 编码器精度： “r”值是伺服电机中编码器的精度。 如上所述，安装了编码器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服电机的编码器精度为每转 2^20 个脉冲或“1048576”。 当 V90 伺服驱动器与包含编码器的电机配对时，驱动器将自动检测编码器类型并获取其精度。 但在程序中，必须在 AXISx_ABSPOS 子例程的“Res”输入参数中此精度值，同时还要在如下所示的其中一个工程单位转换因数计算中该值。
• 运动控制向导中的测量系统设置： 使用 STEP 7‑Micro/WIN SMART 运动控制向导组态 CPU 运动轴的测量系统时，必须三个转换设置。 个设置用于将 CPU 脉冲与电机转数相关联，第二个设置用于建立基本工程单位的名称，第三个设置用于将电机转数与负载位移相关联：

  

  • - 设置 #1： “电机一次旋转所需的脉冲数”(Number of pulses required for one motor revolution)： 此设置用于定义 CPU 脉冲与电机转数之间的关系。 计算此设置正确值的相应公式为：

    (1) 电机一次旋转所需的脉冲数 = r * (b / a)

    其中，“r”= 编码器精度，用电机每转的编码器脉冲数表示；
    “a”和“b”= 电子齿轮传动 (E-gear) 比参数（“a”= V90 参数“p29012[0]”的值，“b”= V90 参数“p29013”的值）

    例如，如果所需的 E-gear 比为 128:1，并且电机的编码器精度为 2^20 或 1048576，则：

    “电机一次旋转所需的脉冲数”= 1048576 * (1 / 128) = 8192

  • - 设置 #2： “测量的基本单位”(Base unit of measurement)： 此设置用于建立在整个运动控制向导中速度和距离设置的基本工程单位名称。 为避免混淆，所选单位应与负载的相关工程单位匹配。 例如，如果负载位移和速度用“cm”和“cm/s”表示，则此设置也应选择“cm”。
  • - 设置 #3： “电机一次旋转产生多少‘xxx’的运动？”(One motor revolution produces how many "xxx" of motion?)： 此设置用于定义电机转数与负载位移（采用定义的工程单位，如 cm 和度）之间的关系。 计算此设置正确值的相应公式为：

    (2) 电机一次旋转产生多少“xxx”的运动 = c * (m / n)

    其中，“c”= 负载每转的位移（采用定义的工程单位），
    “m/n”= 外部齿轮传动比（以电机每转的负载转数表示）

    例如，如果机械齿轮传动比为 1:2，负载每转的位移为 10 cm，则：

    “电机一次旋转产生多少 cm 的运动”= 10 * (1 / 2) = 5

重要事项

• 不要从中断例程或中断例程调用的子例程中调用 AXISx_ABSPOS 子例程。
• 如果在 CPU 项目中已组态多个运动轴，请确保在对任何轴执行个 AXISx_ABSPOS 子例程之前，已对所有轴执行 AXISx_CTRL 子例程。 AXISx_CTRL 子例程包含的代码可对程序中 AXISx_ABSPOS 子例程的所有实例所共用的 V 存储区进行初始化，以管理与伺服驱动器的通信。

调试

控制模式

“PTI”模式是允许通过外部脉冲串控制移动速度和距离的驱动器控制模式设置。 V90 伺服驱动器的默认控制模式为基本“PTI”模式，但您可以通过读取参数“p29003”的值并验证值是否为“0”来检查模式设置。 可以将复合控制模式（PTI/S 和 PTI/T）与 S7‑200 SMART CPU 的脉冲串输出配合使用。 这属于高级功能，不在本文档的范围内。 要获得这些功能的帮助，请参见 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作说明文档。

设定值脉冲输入通道

要正确操作 S7‑200 SMART CPU 的数字量输出，必须为 V90 伺服驱动器中的设定值脉冲输入通道参数选择“24V 单端脉冲串输入”设置（参数“p29014”= 1）。

设定值脉冲串输入格式

确保 CPU 的运动轴输出相位和极性设置（在 STEP 7‑Micro/WIN SMART 运动控制向导的“方向控制”(Directional Control) 中建立）与 V90 伺服驱动器的设定值脉冲串输入格式设置（参数“p29010”）一致。

通用工程单位基础

当使用 S7‑200 SMART CPU 上的运动轴控制伺服电机的移动速度和距离时，必须在运动轴 (CPU) 与驱动器之间建立通用工程单位定义。

下图显示了运动系统的元素：

要在 CPU 和伺服驱动器之间建立通用工程单位定义，必须在调试系统时考虑以下运动系统变量：

• 电子齿轮传动： 在 V90 伺服驱动器中，“a”和“b”值决定了驱动器的电子齿轮传动比，该功能允许对 CPU 发出的脉冲串进行频率转换。 由于 S7‑200 SMART CPU 中的运动轴发出的大脉冲频率为 100 kHz，而安装了编码器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服电机的编码器精度为每转 2^20 个脉冲，因此，在许多应用中使用驱动器的电子齿轮传动功能很有可能实现更高的电机速度。 例如，要实现比提供给驱动器的 CPU 脉冲串频率高 10 倍的伺服驱动器设定值脉冲频率，必须将电子齿轮传动比设置为“10:1”。

  在 V90 伺服驱动器中，设置参数“p29012[0]”用于建立电子齿轮传动比的分子（“a”），而设置参数“p29013”用于建立传动比的分母（“b”）。 此外，使用电子齿轮传动时，还需将参数“p29011”的值设置为“0”。 V90 伺服驱动器中电子齿轮传动比 (a/b) 的有效范围介于“0.02”和“200”之间。

  有关更多信息，请参见 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作说明文档的“电子齿轮传动比”部分。

• 机械因数： “m”和“n”值建立了负载转数与电机转数之间的机械关系，在使用齿轮传动机制时适用。 当 V90 伺服驱动器处于“PTI”控制模式时，其内部机械齿轮传动比参数固定为 1:1，但在为运动轴建立正确的工程单位转换因数时，实际“m”和“n”值非常重要，如下所示。

  “c”值用于建立负载位移（使用工程单位）与负载转数之间的关系。 “负载每转移动 20 cm”和“负载每转移动 360 度”是该转换因数的示例。

• 编码器精度： “r”值是伺服电机中编码器的精度。 如上所述，安装了编码器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服电机的编码器精度为每转 2^20 个脉冲或“1048576”。 当 V90 伺服驱动器与包含编码器的电机配对时，驱动器将自动检测编码器类型并获取其精度。 但在程序中，必须在 AXISx_ABSPOS 子例程的“Res”输入参数中此精度值，同时还要在如下所示的其中一个工程单位转换因数计算中该值。
• 运动控制向导中的测量系统设置： 使用 STEP 7‑Micro/WIN SMART 运动控制向导组态 CPU 运动轴的测量系统时，必须三个转换设置。 个设置用于将 CPU 脉冲与电机转数相关联，第二个设置用于建立基本工程单位的名称，第三个设置用于将电机转数与负载位移相关联：

  

  • - 设置 #1： “电机一次旋转所需的脉冲数”(Number of pulses required for one motor revolution)： 此设置用于定义 CPU 脉冲与电机转数之间的关系。 计算此设置正确值的相应公式为：

    (1) 电机一次旋转所需的脉冲数 = r * (b / a)

    其中，“r”= 编码器精度，用电机每转的编码器脉冲数表示；
    “a”和“b”= 电子齿轮传动 (E-gear) 比参数（“a”= V90 参数“p29012[0]”的值，“b”= V90 参数“p29013”的值）

    例如，如果所需的 E-gear 比为 128:1，并且电机的编码器精度为 2^20 或 1048576，则：

    “电机一次旋转所需的脉冲数”= 1048576 * (1 / 128) = 8192

  • - 设置 #2： “测量的基本单位”(Base unit of measurement)： 此设置用于建立在整个运动控制向导中速度和距离设置的基本工程单位名称。 为避免混淆，所选单位应与负载的相关工程单位匹配。 例如，如果负载位移和速度用“cm”和“cm/s”表示，则此设置也应选择“cm”。
  • - 设置 #3： “电机一次旋转产生多少‘xxx’的运动？”(One motor revolution produces how many "xxx" of motion?)： 此设置用于定义电机转数与负载位移（采用定义的工程单位，如 cm 和度）之间的关系。 计算此设置正确值的相应公式为：

    (2) 电机一次旋转产生多少“xxx”的运动 = c * (m / n)

    其中，“c”= 负载每转的位移（采用定义的工程单位），
    “m/n”= 外部齿轮传动比（以电机每转的负载转数表示）

    例如，如果机械齿轮传动比为 1:2，负载每转的位移为 10 cm，则：

    “电机一次旋转产生多少 cm 的运动”= 10 * (1 / 2) = 5

重要事项

• 不要从中断例程或中断例程调用的子例程中调用 AXISx_ABSPOS 子例程。
• 如果在 CPU 项目中已组态多个运动轴，请确保在对任何轴执行个 AXISx_ABSPOS 子例程之前，已对所有轴执行 AXISx_CTRL 子例程。 AXISx_CTRL 子例程包含的代码可对程序中 AXISx_ABSPOS 子例程的所有实例所共用的 V 存储区进行初始化，以管理与伺服驱动器的通信。

• 如果将运动轴测量系统组态为“相对脉冲”设置，而非“工程单位”设置，仍然可以使用 AXISx_ABSPOS 子例程通过 V90 伺服驱动器返回位置信息。 不过需要注意的是，子例程的“D_pos”参数中返回的位置值的类型为 DINT，并且是伺服驱动器报告的实际位置值（不对该值执行工程单位转换）。

• 如果将运动轴测量系统组态为“相对脉冲”设置，而非“工程单位”设置，仍然可以使用 AXISx_ABSPOS 子例程通过 V90 伺服驱动器返回位置信息。 不过需要注意的是，子例程的“D_pos”参数中返回的位置值的类型为 DINT，并且是伺服驱动器报告的实际位置值（不对该值执行工程单位转换）。

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