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泰安宏盛自動化科技有限公司

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技術資料

新聞

V90通過工藝對象在1200上的使用 _

作者：小編時間：2025-07-17 11:50:02 點擊：次

配置CU參數

打開V-Assistant,新建工程
選擇驅動
選擇電機型號
選擇控制模式

V90伺服定位控制方式分為兩種，一種是通過工藝對象，另外一種是通過EPOS標準塊:
a.如果選用工藝對象控制伺服電機，控制模式選用速度控制。報文選用標準報文3.
b.如果選用EPOS標準塊控制伺服電機，控制模式選用基本定位器控制（EPOS）。報文選用報文111.

設置PROFINET

注意：PN站名和IP地址要和博圖組態(tài)一致。在配置完設備名稱以及 IP 地址之后，必須保存參數并重啟驅動來激活配置。

設置參數

由于 S7-1200 軸工藝對象中已經組態(tài)了軸運行的加減速時間，所以在SINAMICS V-ASSISTANT 側激活斜坡功能模塊并將斜坡上升時間和斜坡下降時間設置為 0.0000 S

設置限值：扭矩和速度參數查閱電機銘牌或手冊填寫。
優(yōu)化電機（動態(tài)調式）：

動態(tài)剛度等級：這是優(yōu)化V90伺服電機的動態(tài)性能參數，數值越高，電機的動態(tài)相應特性越好。但是，過高的動態(tài)響應特性會引起電機的諧振，導致整個控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，根據擺動的需求選擇合適的范圍。
電機優(yōu)化的旋轉角度：絕對值型編碼器建議為180°，增量型編碼器建議為720°
電機優(yōu)化時正反轉運行的最長時間：通常按照默認的2000毫秒填寫即可。

配置工藝對象

添加工藝對象，選擇TO_PosotioningAxis
常規(guī)設置，選擇PROFIDrive
驅動器設置，選擇標準報文3
設置編碼器，選擇PROFINET上的裝置
編碼器選擇”的步驟和驅動器設置步驟一樣。
填寫拓展參數，絲杠一轉的位移
位置限制設置

如果系統(tǒng)有限位開關要勾選“啟用硬限位開關”并且填入開關的符號地址。當限位開關感應到后，伺服電機立即停止。此時伺服讀取的當前位置會發(fā)生變化，和實際數值不符，需要讓電機反方向運轉，離開限位開關，并斷電重啟。

動態(tài)常規(guī)設置

加減速度的斜坡時間設置為0.1，可以時伺服電機快速啟動和停止。此處是設置伺服電機的啟動和停止時間。

主動回原點設置

系統(tǒng)如果有原點開關，需要勾選“通過數字量輸入使用原點開關”，并輸入開關地址。
只對主動回原點參數進行設置，被動回原點采用默認。

隨動誤差設置

當運行伺服電機提示超出范圍錯誤時，可以通過修改“最大隨動誤差”和“隨動誤差”參數來解決錯誤。

電機抱閘功能：

對于 400 V 系列伺服驅動，電機抱閘接口（X7）集成在前面板。將其與帶抱閘的伺服電機連接即可使用電機抱閘功能。
對于 200 V 系列伺服驅動，沒有集成單獨的抱閘接口。為使用抱閘功能，需要通過控制狀態(tài)接口（X8）將驅動連接至第三方設備。
電機抱閘用于在伺服系統(tǒng)未激活（如，伺服系統(tǒng)斷電）時，停止運動負載的非預期運動（如，在重力作用下的掉落）。伺服電機在斷電后可能因為其自身重量或者受到外力而發(fā)生意外移動。
帶抱閘版本的伺服電機中內置了抱閘：

以上是伺服控制器X8接口
抱閘僅用實現(xiàn)于“保持”功能，即僅用于保持負載的靜止狀態(tài)。不得用于對運動中的負載進行制動。只能對已停止的電機使用抱閘。
抱閘在電機斷電的同時即激活。

控制程序

REGION 動作路徑長度，最大設置不能超過18
    IF #H_Collection.ButtonAndStatus.In_MoveNumber_Mannual > 18 THEN
        #H_Collection.ButtonAndStatus.In_MoveNumber_Mannual := 18;    END_IF;    
END_REGIONREGION 邏輯處理
    // 手動    #MannualStart := #In_Mode.ManualMode AND #In_MoveCondition AND #H_Collection.ButtonAndStatus.Button_Mannual;
    
    //自動    #AutoStart := #In_Mode.AutoMode AND #In_MoveCondition AND #In_MoveAutoCondition AND #InOut_MoveAuto;
    
    //Home
    #JogHome := #In_Mode.ManualMode AND #In_HomeCondition AND (#H_Collection.ButtonAndStatus.Button_Home OR #In_Mode.HomeMode);END_REGIONREGION JOG點動
    
    //硬限位激活    IF #In_HwLimitActive THEN
        //上限        IF #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG+" AND #In_Mode.ManualMode THEN
            #Velocity := #H_Collection.ButtonAndStatus.In_Value_JogVel;            IF #In_Axis.PositionLimits_HW.MaxSwitchLevel THEN
                #"JOG+" := #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG+";            ELSE
                #"JOG+" := FALSE;            END_IF;        ELSE
            #"JOG+" := FALSE;        END_IF;
        //下限        IF #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG-" AND #In_Mode.ManualMode THEN
            #Velocity := #H_Collection.ButtonAndStatus.In_Value_JogVel;            IF #In_Axis.PositionLimits_HW.MinSwitchLevel THEN
                #"JOG-" := #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG-";            ELSE
                #"JOG-" := FALSE;            END_IF;        ELSE
            #"JOG-" := FALSE;        END_IF;
        
    //軟限位激活    ELSE
        //上限        IF #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG+" AND #In_Mode.ManualMode THEN
            #Velocity := #H_Collection.ButtonAndStatus.In_Value_JogVel;            IF #In_Axis.ActualPosition < #In_Axis.PositionLimits_SW.MaxPosition THEN
                #"JOG+" := #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG+";            ELSE
                #"JOG+" := FALSE;            END_IF;        ELSE
            #"JOG+" := FALSE;        END_IF;
        //下限        IF #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG-" AND #In_Mode.ManualMode THEN
            #Velocity := #H_Collection.ButtonAndStatus.In_Value_JogVel;            IF #In_Axis.ActualPosition > #In_Axis.PositionLimits_SW.MinPosition THEN
                #"JOG-" := #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG-";            ELSE
                #"JOG-" := FALSE;            END_IF;        ELSE
            #"JOG-" := FALSE;        END_IF;    END_IF;
    
    //按鈕防錯    IF #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG+" AND #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG-" THEN
        #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG+" := FALSE;        #H_Collection.ButtonAndStatus."Button_JOG-" := FALSE;    END_IF;END_REGIONREGION 回原點
    //1.模式0：絕對式直接回零，把當前位置直接設置為0.0，重啟后恢復當前位置值
    //2.模式1：相對式直接回零：把當前位置值+Position值作為原點
    //3.模式2：被動回原點:按照工藝組態(tài)回原點，回原點后把當前位置設置為Position值
    //4.模式3：主動回原點:按照工藝組態(tài)回原點，回原點后把當前位置設置為Position值
    //5.模式7：絕對編碼器值回原點:將當前位置設置為Position值，計算出絕對偏移值并保存:例：當伺服處于機械零點時，此時歸位，伺服會把當前值設置為Position值(校零)
    //6.選擇絕對值式伺服電機無原點開關時，回原點模式選擇7。
    //7.選擇增量式伺服電機有原點開關時，回原點模式選擇3。END_REGIONREGION 手動移動到位    IF #MannualStart AND #Enable.Status AND NOT #Pluse[0] THEN
        IF #H_Collection.ButtonAndStatus.In_MoveNumber_Mannual < 0 THEN
            #H_Collection.ButtonAndStatus.In_MoveNumber_Mannual := 0;        END_IF;        
        IF #H_Collection.ButtonAndStatus.In_MoveNumber_Mannual > 18 THEN
            #H_Collection.ButtonAndStatus.In_MoveNumber_Mannual := 18;        END_IF;        #Absolute_Pos_OK := FALSE;        #Velocity := #H_Collection.ButtonAndStatus.In_Value_AbsVel;        #AbsPos := #H_Collection.ButtonAndStatus.In_Value_AbsPosition[#H_Collection.ButtonAndStatus.In_MoveNumber_Mannual];        #MC_MoveAbsolute_Excute := #MannualStart;    END_IF;    #Pluse[0] := #MannualStart;    
    IF NOT #MannualStart AND #Pluse[1] THEN
        #MC_MoveAbsolute_Excute := FALSE;    END_IF;    #Pluse[1] := #MannualStart;        
END_REGIONREGION 自動移動到位    IF #AutoStart AND #Enable.Status AND NOT #Pluse[2] THEN
        IF #InOut_MoveNumber_Auto < 0 THEN
            #InOut_MoveNumber_Auto := 0;        END_IF;        
        IF #InOut_MoveNumber_Auto > 18 THEN
            #InOut_MoveNumber_Auto := 18;        END_IF;        #Absolute_Pos_OK := FALSE;        #Velocity := #H_Collection.ButtonAndStatus.In_Value_AbsVel;        #AbsPos := #H_Collection.ButtonAndStatus.In_Value_AbsPosition[#InOut_MoveNumber_Auto];        #MC_MoveAbsolute_Excute := #InOut_MoveAuto;    END_IF;    #Pluse[2] := #AutoStart;    
    IF NOT #AutoStart AND #Pluse[3] THEN
        #MC_MoveAbsolute_Excute := FALSE;    END_IF;    #Pluse[3] := #MannualStart;    
END_REGIONREGION 運行中    
    #Running := #Absolute.Busy OR #Home.Busy OR #JOG.Busy;    
END_REGIONREGION 絕對定位到位    #Timer1(IN:= ABS_REAL(#In_Axis.ActualPosition-#AbsPos)<10 AND (NOT #Absolute_Pos_OK) AND (NOT #Absolute.Busy),            PT:=T#500MS);    IF #Timer1.Q THEN
        #Absolute_Pos_OK := TRUE;    ELSIF #Running THEN
        #Absolute_Pos_OK := FALSE;    END_IF;    
END_REGIONREGION 初始化
    //初始化    IF #In_Mode.ManualMode AND NOT #Pluse[4] THEN
        #InOut_MoveAuto := FALSE;        #Absolute_Pos_OK := FALSE;    END_IF;    #Pluse[4] := #In_Mode.ManualMode;END_REGIONREGION 示教模式
    
    //處理示教點信號    IF #H_Collection.ButtonAndStatus.In_TeachNumber < 0 THEN
        #H_Collection.ButtonAndStatus.In_TeachNumber := 0;    ELSIF
        #H_Collection.ButtonAndStatus.In_TeachNumber > 18 THEN
        #H_Collection.ButtonAndStatus.In_TeachNumber := 18;    END_IF;
    //開始示教    IF #In_Mode.ManualMode AND NOT #Running AND
        #Enable.Status AND #H_Collection.ButtonAndStatus.Button_Teach AND (NOT #Pluse[5])    THEN
        #H_Collection.ButtonAndStatus.In_Value_AbsPosition[#H_Collection.ButtonAndStatus.In_TeachNumber] := #In_Axis.ActualPosition;    END_IF;    #Pluse[5] := #H_Collection.ButtonAndStatus.Button_Teach;    
END_REGIONREGION 軸控制
    // Statement section REGION
    //**************************軸使能****************************    #MC_Power_Instance(Axis := #In_Axis,                       Enable := #In_Enable,                       StartMode := #In_MC_Power_StartMode,                       StopMode := #In_MC_Power_StopMode,                       Status => #Enable.Status,                       Busy => #Enable.Busy,                       Error => #Enable.Error,                       ErrorID => #Enable.ErrorID,                       ErrorInfo => #Enable.ErrorInfo);
    
    //***************************軸復位****************************    #MC_Reset_Instance(Axis := #In_Axis,                       Execute := #In_Mode.Reset,                       Restart := #In_MC_Reset_Restart,                       Done => #Reset.Done,                       Busy => #Reset.Busy,                       Error => #Reset.Error,                       ErrorID => #Reset.ErrorID,                       ErrorInfo => #Reset.ErrorInfo);
    
    //*****************************軸原點**************************    #MC_Home_Instance(Axis := #In_Axis,                      Execute := #JogHome,                      Position := #In_MC_Home_Position,                      Mode := #In_MC_Home_Mode,                      Done => #Home.Done,                      Busy =>#Home.Busy,                      CommandAborted => #Home.CommandAborted,                      Error => #Home.Error,                      ErrorID => #Home.ErrorID,                      ErrorInfo => #Home.ErrorInfo,                      ReferenceMarkPosition => #Home.ReferenceMarkPosition);
    

    
    //*****************************軸JOG*******************************    #MC_MoveJog_Instance(Axis := #In_Axis,                         JogForward := #"JOG+",                         JogBackward := #"JOG-",                         Velocity := #Velocity,                         PositionControlled := #In_MC_MoveJog_PositionControlled,                         InVelocity => #JOG.inVelocity,                         Busy => #JOG.Busy,                         CommandAborted => #JOG.CommandAborted,                         Error => #JOG.Error,                         ErrorID => #JOG.ErrorID,                         ErrorInfo => #JOG.ErrorInfo);
    
    //***************************軸絕對定位***************************    #MC_MoveAbsolute_Instance(Axis := #In_Axis,                              Execute := #MC_MoveAbsolute_Excute,                              Position :=#AbsPos,                              Velocity := #Velocity,                              Direction := #In_MC_MoveAbsolute_Direction,                              Done => #Absolute.Done,                              Busy =>#Absolute.Busy,                              CommandAborted => #Absolute.CommandAborted,                              Error => #Absolute.Error,                              ErrorID => #Absolute.ErrorID,                              ErrorInfo => #Absolute.ErrorInfo);
    
    //***************************暫停軸***********************************    #Auto_TRIAG(CLK:=#In_Mode.AutoMode);    
    #Mannual_TRIG(CLK:=#In_Mode.ManualMode);    
    #MC_Halt_Instance(Axis := #In_Axis,                      Execute := (#In_Enable OR #Auto_TRIAG.Q OR #Mannual_TRIG.Q),                      Done => #Halt.Done,                      Busy => #Halt.Busy,                      CommandAborted => #Halt.CommandAborted,                      Error => #Halt.Error,                      ErrorID => #Halt.ErrorID,                      ErrorInfo => #Halt.ErrorInfo);    
END_REGION//*****************************反饋輸出*******************************REGION 輸出    #Out_ActualVelocity := #In_Axis.ActualVelocity;    #Out_ActualPosition := #In_Axis.ActualPosition;    #Out_Running := #Running;    #Out_Abs_PosOK := #Absolute_Pos_OK;    #Out_Enabled := #Enable.Status;    #Out_Home := #Home.Done;END_REGION//**********************************報警**************************#Alarm := #In_Alarm OR #Enable.Error OR #Reset.Error OR #JOG.Error OR #Absolute.Error OR #Halt.Error;IF #Alarm THEN
    #Out_Alarm := TRUE;ELSIF NOT #Alarm AND #In_Mode.Reset THEN
    #Out_Alarm := FALSE;END_IF;

//**********************************HMI Collection**************************
//輸出#H_Collection.Enable := #Enable;#H_Collection.Reset := #Reset;#H_Collection.Home := #Home;#H_Collection.JOG := #JOG;#H_Collection.Absolute := #Absolute;#H_Collection.Halt := #Halt;#H_Collection.ButtonAndStatus.Out_ActualVelocity := #In_Axis.ActualVelocity;#H_Collection.ButtonAndStatus.Out_ActualPosition := #In_Axis.ActualPosition;

對于MC_Home的Mode接口的解釋:

0：絕對式直接歸位：新的軸位置為參數“Position”位置的值。例：假如當前位置為20.00，此時回原點把當前的位置設置成原點，位置為0.00。但是此時斷電在重啟，當前位置又恢復為20.00.
1：相對式直接歸位：新的軸位置等于當前軸位置 + 參數“Position”位置的值。例：假如當前位置為20.00，此時回原點，為20.00+0.0（Position的參數）=20.00。
2：被動回原點：將根據軸組態(tài)進行回原點?；卦c后，將新的軸位置設置為參數“Position”的值.
3：主動回原點: 按照軸組態(tài)進行回原點操作。回原點后，將新的軸位置設置為參數“Position”的值。
7: 絕對編碼器調節(jié)（絕對）: 將當前的軸位置設置為參數“Position”的值。計算出的絕對值偏移值保持性地保存在 CPU 內。 (<軸名稱>.StatusSensor.AbsEncoderOffset)例：當伺服處在機械零點位置時，此時歸位，伺服會把當前位置設置為0（Position的參數）。
注意：選擇絕對值式伺服電機無原點開關時，回原點模式選擇7;選擇增量式伺服電機有原點開關時，回原點模式選擇3。

關于工藝對象（TO）

當基本定位控制方案時由S7-1200/S7-1500 PLC通過PROFINET通信連接S120/V90 PN 驅動實現(xiàn)定位功能時，位置控制器可以在PLC中也可以在驅動器中，他們分別對應于PLC的工藝對象（TO）及驅動中的基本定位功能（EPOS）。

PLC的工藝對象（TO）:此種定位控制時將位置閉環(huán)放在PLC中執(zhí)行，此種方式回占用PLC資源，因此根據型號不同，PLC最大帶軸數量也有很大差別。如下圖：。不過使用S7-1500/1500T PLC通過工藝對象（TO）方式控制V90的優(yōu)點是除了可以實現(xiàn)單軸基本定位功能外，還可以實現(xiàn)齒輪同步，凸輪同步等高級位置控制功能。注意：由于S7-1500及V90 PN支持PROFINET IRT通信，使用工藝對象（TO）的方式可以實現(xiàn)高動態(tài)，高精度的位置控制。
驅動中的基本定位功能（EPOS）:V90 PN驅動器內部集成了基本定位控制器（EPOS）,激活后可以通過EPOS功能是想單軸的點動、回零、程序步、相對定位及絕對定位等操作。此時，位置閉環(huán)由驅動器本身完成，PLC只需通過報文發(fā)送啟動命令、定位速度、目標位置等信息至驅動器即可。此種控制方式優(yōu)點在于，基本定位功能不會占用PLC資源，PLC控制的軸的最大數量主要受PLC本身所能連接的PROFINENT站點數量的限制，缺點在于只能實現(xiàn)單軸的定位。在博圖中推薦使用驅動庫中基于111報文的功能塊FB284控制V90 PN實現(xiàn)基本定位控制。

關于絕對值編碼器的校準

通過工藝對象的方式控制V90 PN，但是絕對值編碼器無法校準，V90 PN的ABS功能怎么找不到，還有調試軟件中的絕對值編碼器校準怎么也是灰的。這是因為通過工藝對象的方式所使用的V90控制模式是速度模式，是沒有激活位置控制器的，所以驅動端的絕對值編碼器校準是不起作用的。如果箱給絕對值編碼器進行校準，那么需要在PLC側去執(zhí)行，這里要用到的就是MC_HOME塊，在MODE管腳要選6或7（結合平時的項目調試，選7適用）。

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