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使用博途软件实现S7-300/400 PLC对SINAMICS驱动的速度及定位控制
发布时间: 2024-04-06 14:41 更新时间: 2024-11-21 08:50


01

 概述


西门子S7-1200/1500 PLC成为当前自动化控制的主流产品,但是在许多工业现场中也还在使用S7-300/400 PLC。如果采用S7-300/400 PLC通过PROFINET总线连接SINAMICS 驱动器,实现速度及定位控制,而编程软件使用TIA博途,如何才能简单、快速地对驱动进行控制呢?

SINAMICS通信功能库DriveLib中提供的功能块可用于在TIA博途中S7-300/400 PLC控制SINAMICS 驱动器,也可以实现对驱动器数据的读取和写入。

PLC 与驱动之间的循环/非循环通信功能库(S7-300/400 PLC Drive_Lib)常用的五个功能块如下:

  • SINA_FB (FB283) :用于控制 SINAMICS驱动的速度、定位控制,来源于之前的Step7功能块,可采用110或111报文。

  • SINA_POS(FB284):实现SINAMICS 驱动器的基本定位控制,基于报文111。

  • SINA_SPEED(FB285):实现SINAMICS 驱动的速度控制。

  • SINA_PARA(FB286) 、SINA_PARA_S(FB287):通过非循环通信写入和读取多个或单个驱动参数。

  • 图片

    图1.S7-300/400 PLC Drive_Lib库


    本文为大家简单介绍如何在TIA博途软件中进行S7-300/400 PLC控制驱动的项目组态,并对控制功能库进行简单介绍。



    02

    TIA博途软件中S7-300/400 

    PLC控制驱动的项目组态

    以S7-300 PLC控制S120,实现S120的基本定位(EPOS)为例,主要组态及编程步骤如下:

    1. 添加S7-300 PLC,以GSDML的方式添加S120设备,将S120连接到PLC的PN网络中,设置S120的IP地址及设备名称。

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    2.  设置S120驱动的通信报文(111)。

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    3. 在项目中导入S7-300/400的Drive_Lib库。

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    4.在OB1中调用SINA_POS(FB284) 实现S120的基本定位控制。

    首先将全局库中的“03_EPOS_SINAMICS“文件夹拖到“program block“下,之后将此文件夹中的SINA_POS[FB284]拖到OB1中。

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    03

      Drive_Lib 主要功能块简介

    3.1

     SINA_POS(FB284)

    PLC基于西门子标准通信报文111,实现对SINAMICS驱动内部基本定位(EPOS)控制,其中八种模式可供使用。分别是,模式1相对定位,模式2定位,模式3连续位置运行,模式4回零操作,模式5设置回零位置,模式6运行程序段,模式7点动Jog,模式8点动增量。

    使用此功能块可以简单方便地实现PLC对驱动基本定位各种功能的控制,是工程师的必备工具。

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    这个功能块是大家在做基本定位控制时常用的,西门子网站上有详细的说明文档,在此不做赘述。

    3.2

     SINA_SPEED (FB285)

    PLC基于标准通信报文1,可实现对驱动的速度控制及状态监控。

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    功能块的输入参数:

    •    EnableAxis:驱动器使能

    •    AckError:确认驱动器故障

    •    SpeedSp:速度设定值[rpm]

    •    RefSpeed:额定速度(p2000) [rpm]

    •    ConfigAxis:二进制编码输入参数。标准分配16#003F(默认设置)

    功能块的输出参数中有速度实际值及驱动状态显示。

    3.3

    SINA_PARA(FB286)

    SINA_PARA_S(FB287)

    PLC通过非周期性通信可以实现对 SINAMICS 驱动参数的读写操作,SINA_PARA 支持单次多16个参数的写入或读取,而SINA_PARA_S 仅支持单次一个参数的读取或写入。     


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    1.  SINA_PARA功能块的输入参数

  • Start:上升沿会启动参数操作任务

  •  ReadWrite:任务类型(0=读参数, 1=写参数)

  • ParaNo:参数数量 → 1 到 16

  • AxisNo:轴编号/轴 ID(多轴系统),V90PN 需设置为2

  • 在SINA_PARA的背景数据块中可对 sxParameter[1] 到 sxParameter[16] 数据结构中的相关参数进行设置。

    2. SINA_PARA_S功能块的输入参数

  • Start:上升沿会启动参数操作任务

  • ReadWrite:任务类型(0=读参数, 1=写参数)

  • Parameter:参数号

  • Index:参数下标

  • ValueWrite1:写入为实数的参数值

  • ValueWrite2:写入为整数的参数值

  • AxisNo:轴编号/轴 ID(多轴系统),V90PN需设置为2

  • 3.4

     SINA_FB (FB283)

    该功能块支持SINAMICS和S7-300/400 PLC之间通过PROFINET通信。通过预先配置的UDT进行结构化,在数据块中为每个驱动器单独定义数据接口。FB283功能块可以实现驱动基本定位中的程序步及MDI控制。

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    如果要将流程数据存储在数据库中,则必须使用以下UDT之一:

  • UDT 30010,用于通过报文110的程序步和MDI的定位模式

  • UDT 30008,用于通过报文111的程序步和MDI定位模式

  • UDT 30009用于闭环速度控制

  • UDT30000 = 基本 UDT

  • UDT30001 = 编辑 64 程序步

  • FB283编程调用示例(西门子报文111)

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