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主题:【留言赠书】S7-1200/1500 PLC如何控制SINAMICS V90实现速度控制?

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通常伺服系统有三种基本控制模式,即速度控制模式、位置控制模式和转矩控制模式。其中速度控制模式相对简单,主要有数字量输入端子的速度控制、模拟量输入端子速度控制和通信速度控制,类似于变频器的速度控制。
PN版本伺服系统只有速度控制模式和位置控制模式,不支持数字量输入端子的速度控制、模拟量输入端子速度控制。
PLC与SINAMICS V90伺服驱动系统通信实现了速度控制,减少了硬接线控制信号线,这种方案越来越多被工程实践采用。
S7-1200通过PROFINET现场总线与SINAMICS V90伺服驱动系统通信实现速度控制有三种方案,分别是:
(1)使用标准报文和工艺对象(TO),对SINAMICS V90伺服驱动系统实现速度控制。这种方法与TO位置控制类似。
(2)S7-1200通过I/O地址控制SINAMICS V90伺服驱动系统实现速度控制。
(3)S7-1200通过FB285 函数块块控制SINAMICS V90伺服驱动系统实现速度控制。
首先介绍S7-1200 PLC通过I/O地址控制SINAMICS V90伺服驱动系统实现速度控制。
用一台HMI和CPU 1211C/CPU 1511-1 PN对SINAMICS V90伺服驱动系统通过PROFINET进行无级调速和正、反转控制。要求设计解决方案,并编写控制程序。
1.软硬件配置
1)1套TIA Portal V18。
2)1套SINAMICS V90 PN伺服驱动系统。
3)1台CPU 1211C/CPU 1511-1 PN。
以CPU 1211C为控制器的原理图如图1所示,以CPU 1511-1 PN为控制器的原理图如图2所示,CPU 1211C的PN接口(X1P1)与SINAMICS V90伺服驱动器PN接口(X150)之间用专用的以太网屏蔽电缆连接。网线为直通线,即正连接。CPU 1511-1 PN的PN口是P1口或P2口均可。
附件 1.jpg

图1 例1以CPU 1211C为控制器的原理图

附件 2.jpg

图2 例1以CPU 1511-1 PN为控制器的原理图

2.硬件组态
(1)新建项目“PN_1211C”,如图3所示,在项目树中单击“设备”→“PN_1211C”→“设备和网络”→“设备视图”,在硬件目录中,单击“CPU”→“CPU 1211C AC/DC/Rly”→“6ES7 211 -1BE40-0XB0”,并将其拖拽到“设备视图”界面中相应的位置。
附件 3.jpg

图3 新建项目

(2)配置PROFINET接口。在“设备视图”界面中选中“CPU1211C”的图标,打开“属性”选项卡,单击“常规”→“PROFINET接口[X1]”→“以太网地址”,单击“添加新子网”按钮,新建PROFINET网络,如图4所示。
附件 4.jpg

图4 配置PROFINET接口

(3)安装GSD文件。一般TIA Portal软件中没有安装GSD文件时,无法组态SINAMICS V90伺服驱动器,因此在组态伺服驱动器之前,需要安装GSD文件(若已安装了GSD文件,则忽略此步骤)。
(4)配置SINAMICS V90伺服驱动器。展开右侧的硬件目录,选中“其他现场设备”→“PROFINET IO”→“Drives”→“SIEMENS AG”→“SINAMICS”→“SINAMICS V90…”,拖拽“SINAMICS V90”到“网络视图”界面中相应的位置,如图5所示。在图6中,单击“网络视图”界面中PLC_1 CPU 1211C模块的绿色标记(PLC的PROFINET接口)处并按照鼠标左键不放,拖拽到SINAMICS V90模块的绿色标记(SINAMICS V90的PROFINET接口)处,松开鼠标左键。
附件 5.jpg

图5 配置SINAMICS V90伺服驱动器(1)

附件 6.jpg

图6 配置SINAMICS V90伺服驱动器(2)

(5)配置通信报文。选择并双击SINAMICS V90模块,切换到SINAMICS V90的设备视图,单击硬件目录中的“子模块”(Submodules)→“标准报文1,PZD2/2”(Standard telegram 1 PZD2/2),并拖拽到如图7所示位置。
附件 7.jpg

图7 配置通信报文

注意:PLC侧选择标准报文1,那么伺服驱动器侧也要选择报文1。标准报文1的控制字是QW78,主设定值是QW80。这里“78…81”代表QB78~QB81共4个字节,也就是QW78和QW80共2个字。
3.分配SINAMICS V90的名称和IP地址
在“设备视图”界面中选择SINAMICS V90模块,在“属性”选项卡中,单击“常规”→“PROFINET接口”,查看IP地址和PROFINET设备名称,如图8所示。
附件 8.jpg

图8 组态SINAMICS V90的名称和IP地址

如果使用V-ASSISTANT软件调试,分配SINAMICS V90的名称和IP地址可以在V-ASSISTANT软件中进行,如图9所示,将PN站的IP地址和PN站名称修改成与TIA Portal软件中组态时(见图8)一致,单击“保存并激活”按钮,确保TIA Portal软件中组态时的SINAMICS V90的PROFINET设备名称和IP地址与实际一致。当然还可以使用TIA Portal软件、PRONETA软件分配SINAMICS V90的名称和IP地址。
附件 9.jpg

图9 分配SINAMICS V90的名称和IP地址

分配伺服驱动器的名称和IP地址对于成功通信是至关重要的,初学者往往会忽略这一步,导致通信不成功。
再次强调:读者在调试PLC与G120/S120/V90通信时,若变频器的BF、LINK或者COM(总线故障)等为红色,或者PLC上的BF、ERROR灯为红色,应首先检查变频器的组态名称和IP地址与实际的是否一致,若不一致,则必须修改为一致。
4.设置SINAMICS V90的参数
设置SINAMICS V90的参数十分关键,否则通信是不能正确建立。SINAMICS V90参数见表1。
[CENTER]表1 SINAMICS V90参数
附件 10.jpg

注意:本例的伺服驱动器设置的是标准报文[/CENTER]
1.与S7-1200 PLC组态时选用的报文是一致的(必须一致),否则可能不能建立通信。
5.编写程序
编写OB100中的初始化程序如图10所示。
附件 11.jpg

图10 OB100中的初始化程序

编写FC1控制程序如图11所示,程序段1的功能是设定转速,程序段2的功能是起停控制。
编写OB1中的主程序,如图12所示,程序解读如下:
程序段1:正转控制,当处于停机状态时,按下正转起动按钮,电动机正转。
程序段2:反转控制,当处于停机状态时,按下反转起动按钮,电动机反转。
附件 12.jpg

图11 OB100中的初始化程序

程序段3:停止控制,按下停止按钮,发出16#47E的停机命令,并且发出转速为0的设定值,电动机停机。
附件 13.jpg

图12 OB1中的主程序

以CPU 1511-1PN为控制器的组态和程序与以CPU 1211C的类似。
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最后修改:2025/1/10 11:00:19
25-01-10 10:18
兑换的s120应用还没到,又有新书了。
25-01-10 21:40
感谢楼主心细的总结,并无私的分享给大家,作者成大事者,学习了,找机会趁热打铁练一练
25-01-12 17:05
PN模式还是非常方便,不需要复杂的控制接线,做好配置即可,同步性好、抗干扰性强。之前G120的使用使用Starter从其它驱动器上载的参数无问题,更换新的控制单元,下载就出了问题,通讯错误,很容易查出来是驱动的IP设定没有进去,其它参数无问题。通过BOP对P8921手动设定,Starter在线折腾了一阵也未成功。改变思路用的博图集成的startdrive,只用了其在线诊断的配置IP,通过两个软件把问题解决,其它BOP操作,starter的具体应用还需进一步学习。
25-01-13 14:28
v90PN整体来说组态还是比较简便的,一根网线从驱动到PLC再到电脑,使用博图进行调试。之前有过这种实验,但具体操作起来还需要很多细节。还有待提升
25-01-14 15:11
G120还没有用过,希望能中奖
25-01-15 23:52
伺服驱动器、变频器、步进等是现在自动化最常见产品,对知识要求较高,假如涉及通讯,那难度更加,希望中奖,系统的学习下
最后修改:2025/1/18 18:19:36
25-01-18 18:19
搞一些高端运动控制的可能经常接触之类
以太网 总线控制是越来越流行。
25-01-19 08:52
学习不错学习资料
25-01-19 19:15
中奖啦,收货地址私信一下哈
最后修改:2025/1/20 9:35:52
25-01-20 09:34

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