变频器和PLC通讯时需要怎样调整参数?这样做很简单,你也可以使用!
今天我们来讲解一下西门子PLC使用通讯控制S120变频器
通过DP总线实现S7-300与SINAMICS S120通讯
1.1 DP总线通讯功能
S7-300与SINAMICS S120之间DP通讯借助于系统功能块SFC14/SFC15进行周期性数据通讯。周期性数据交换指的是数据的实时交换,如控制字和设定值。
1.2 DP地址设定
驱动侧,S120上通过拨码开关来设置DP地址,设定范围为1-126.
当所有拨码拨至ON或者OFF状态时,通过P918参数设置DP地址。
1.3 STEP7硬件配置
在STEP7中新建项目,点击Insert-Station-2. Simatic 300 Station
打开硬件组态,新建DP NETWORK,在CATALOG中选择相应S120产品,如SINAMICS S120 CU320,将其加入DP总线,DP地址设置应与驱动侧设置地址一致。
选择相应的S120Firmware版本,如V2.5
此时会要求选择Message frame,点击选中Object1,然后点击Delete slot,
这时Message frame selection为None。点击OK。
保存编译硬件组态,将其下载至PLC中。
注:此时仅将PLC硬件配置完成,S7-300与S120之间通讯尚未建立,CPU会BF灯亮,SF等闪烁,S120侧LED DP灯不亮。
1.4 S120配置
打开STEP7,此时会出现SINAMICS S120 CU320,点击Open Object打开S120项目。
打开S120项目后,选择在线Connect to target system
若是新的CF卡可选择自动配置Automatic Configuration,通过DRIVE-CLIQ口将S120硬件配置装载至PG电脑。
若是旧CF已有配置,可选择工厂复位,将参数复位到出厂状态。
点击Start automatic configuration按钮,开始自动配置
提示选择S120驱动类型,选择SERVO伺服方式。
配置完毕出现下图画面,点击close
此时需要离线配置,点击Disconnect from target system
配置驱动SERVO_02,点击Confiure DDS
出现S120驱动配置画面,将前三项都打勾,激活基本定位功能。
配置MotorModule,由于之前已有Drive-CLIQ将配置读上来,直接Continue
出现提示,将P0864 Infeed in operation设为1
配置电机,直接由Connection X1通过DriveCLIQ读出电机信息
选择电机是否有抱闸刹车
选择编码器类型
已有DriveCLIQ读出
在Mechanics画面中
设置传动比,Load revolutions 和Motor revolutions
设置S120电机一圈所对应的长度单位LU。
LU per load revolutions(position setpoint/actual)画面中将值设为了10000,即电机一圈代表走了10000个LU
注:LU per load revolutions(position setpoint/actual)设置的值与编码器精度有关,不能大于LU per load revolutions(Encoder revolutions)的值
Active modulo correction
激活模态,对于电机设定的长度和实际长度从360000LU开始回到0,循环执行。即0-360000再回到0.
选择通讯报文,对于基本定位的报文选择SIEMENS telegram110,PZD-12/7
完成配置。
点击SINAMICS_S120_CU320下Configuration
可以看到会有红色惊叹号,且地址为问号,点击Transfer to HW Config
将配置传送到硬件组态中。点击ACTIVE按钮并将其激活。保存编译。
再返回到SINAMICS_S120_CU320下Configuration画面,可以看到
红色惊叹号变为蓝色的勾,地址也已经分配为256开始的地址。
保存编译整个项目。连线。下载整个项目。
1.5 S7-300中通讯编程
利用SFC14和SFC15读写S120,达到通讯控制S120的目的。
SFC14读,占用7个PZD
在LADDR填写S120硬件地址,256对应16进制即W#16#100
RECORD中填写设定DB地址 P#DB2.DBX0.0 BYTE 14,即从DB2.DBX0.0开始的14个BYTE的地址分配为从S120里读出的PZD值
RET_VAL 返回值 显示故障信息
SFC15写,占用12个PZD
在LADDR填写S120硬件地址,256对应16进制即W#16#100
RECORD中填写设定DB地址 P#DB1.DBX0.0 BYTE 20,即从DB1.DBX0.0开始的20个BYTE的地址分配为向S120里写的PZD值
RET_VAL 返回值 显示故障信息
定义相对应的DB块 DB1 DB2
1.6 基本定位
1.6.1 JOG点动
S120中基本定位功能的点动有两种方式
速度方式:点动按钮按下,轴以设定的速度运行直至按钮释放
位置方式:点动按钮按下并保持,轴以设定的速度运行至目标位置后自动停止
在通过通讯控制S120之前需注意,需将PLC与S120的通讯控制位置1
即将P854 Master ctrl by PLC 参数对应r2090 bit 10,即DB1.DBX0.2
执行点动功能,需先使能S120 ON/OFF1(P840)
打开Drives下Servo_02下Control logic可以看到相关控制字及状态字
可以看到,由于之前选择了报文结构110,已经自动将控制字配置好。
P840 ON/OFF1相对应的是r2090 bit0,即PZD1的bit0
我们已经定义好通过通讯写S120PZD的地址,PZD1 Bit0对应的DB地址即DB1.DBX1.0。
还有P844 bit1 OFF2信号 即r2090 bit1 对应DB1.DBX1.1
P845 bit1 OFF3信号 即r2090 bit2 对应DB1.DBX1.2
P852 Enable operation 即r2090 bit3 对应DB1.DBX1.3
将这些信号都置1.S120使能。
点击Servo_02-Technology-Basic Psitioner-JOG,进入JOG画面
设置点动命令源
Jog1 signals source 即r2090 bit 8 DB1.DBX0.0
Jog2 signals source 即r2090 bit 9 DB1.DBX0.1
点动方式选择 0速度 1位置
Jogging incremental 即r2092 bit5 DB1.DBX5.4
在Analog Signal画面中
Velocity override 即r2050[4] PZD5 DB1.DBW8
此为点动速度的倍率,通过修改其值来改变点动的速度,16进制4000H,10进制16384对应100%
在Configure jog setpoints画面中设置JOG1和JOG2的速度和位置
1.6.2 回零/寻参
点击Servo_02-Technology-Basic Psitioner-Homing,进入Homing画面
Homing又分active homing主动回零和passive homing(on the fly)被动回零.
Active homing
如下图可以看到,主动回零分为三种形式
Homing output cam and encoder zero mark使用接近开关加编码器零位
Encoder zero mark 仅编码器零位
External zero mark 仅外部零标志
最常用的就是接近开关加编码器零位的方式
在homing/configuration
Referencing start r2090 bit11即DB1.DBX0.3 为寻零开始信号
Search for reference,reference cam r2092 bit2 即DB1.DBX5.2即外部接近开关
动作过程
1, 将S120使能,P840 DB1.DBX1.0置1
2, 寻零开始信号置reference startDB1.DBX0.3置1 ,电机开始运行
3, 将外部接近开关信号对应reference cam ,当DB1.DBX5.2为1时,电机减速,搜寻编码器零脉冲,遇到后停止。
寻零结束
当编码器为绝对值编码器时,会看到以下画面
在Home position coordinate中设置坐标值,点击Perform absolute value calibration做编码器校准即可
1.7 基本定位_程序步(Traversing Blocks)
通过使用Traversing Blocks"程序步"模式可自动执行一个完整的定位程序,也可实现单步控制;但只有当前程序步执行完后下一个程序步才有效。
在S120中提供了最多64个程序步供使用。
1.7.1 程序步设置
点击Servo_02-Technology-Basic Positioner-Traversing Blocks,进入画面
进入程序块设置画面,对于程序步有特定的数据结构,如下图
P2616 (No.) 每个程序步都要有一个任务号,运行时依此任务号顺序执行(-1表示无效的任务)
P2621 (Job) 表示该程序步的任务。可选择:Positioning(位置方式)、Endless_Pos/Endless_Neg(正、反向速度方式)、Waiting(等待指定的时间)Goto(跳转到指定的程序步)Set_0/Reset_0(置位/复位指定的开关量输出点)
P2622(Parameter)依赖于不同的Job,对应不同的Job有不同的意思
P2023.8/9(Mode)定义定位方式,仅当任务(Job)为位置方式(Position)时有效
P2617/P2618/P2619/P2620(Position,Velocity,Acceleration,Deceleration)指定运动的位置,速度,加减速
P2623.4/5/6 (Advance)制定本任务结束方式。
END:本任务结束不连续执行下一任务,Continue_With_Stop:本任务结束准确定位,电机停止后重新启动开始下一任务。Continue_Flying:本任务结束连续执行下一任务。
1.7.2 程序步示例 如上图
第1步,以速度600,加减速100%,走绝对定位位置1000,本任务结束连续执行下一任务
第2步,以速度600,加减速100%,走相对定位-500,本任务结束准确定位后开始下一任务
第3步,Goto 1,回到第1步,循环执行。
1.7.3 程序步执行
1.选择不拒绝任务reject traversing task和没有停止命令
P2641=r2090 bit4 即DB1.DBX1.4
P2640=r2090 bit5 即DB1.DBX1.5 都置1
2.选择 程序步选择位Traversing block selection bit
P2625=r2091 bit0 即DB1.DBX3.0 置1
3.使能S120
P840=r2090 bit0 即DB1.DBX1.0 置1
4.激活程序步Active traversing task(上升沿信号)
P2631=r2090 bit6 即DB1.DBX1.6 置1
之后即按照之前程序步中设置的运行。
1.8 Direct setponit specification/MDI(直接设定点输入方式/手动数据设定方式)
1.8.1 MDI有两种不同模式
位置(position)模式P2653=0
手动定位或称速度模式(setting up)P2653=1这两种模式可在线切换
速度模式是指轴按照设定的速度及加减速运行,不考虑轴的实际位置。
位置模式是指轴按照设定的位置、速度、加减速运行;
位置模式又可分为绝对位置(P2648=1)和相对位置(P2648=0)两种方式
1.8.2 MDI 执行步骤
1.使能S120
P840=r2090 bit0 即DB1.DBX1.0 置1
2. direct setpoint input/MDI selection 选择MDI模式
P2647=r2091 bit 15 即DB1.DBX2.7 置1
3.选择不拒绝任务reject traversing task和没有停止命令
P2641=r2090 bit4 即DB1.DBX1.4
P2640=r2090 bit5 即DB1.DBX1.5 都置1
4.设置MDI位置速度加减速参数
4.1 Velocity override 速度倍率
P2646=r2050[4],即DB1.DBW8 W#16#4000对应100%
4.2 Direct setpoint input/MDI position MDI位置
P2642=r2060[5],即DB1.DBD10
4.3 Direct setpoint input/MDI velocity MDI速度
P2643=r2060[7],即DB1.DBD14
4.4 Direct setpoint input/MDI acceleration MDI加速度
P2644=r2050[9],即DB1.DBW18 W#16#4000对应100%
4.5 Direct setpoint input/MDI acceleration MDI加速度
P2644=r2050[9],即DB1.DBW18 W#16#4000对应100%
4.6 Direct setpoint input/MDI deceleration MDI减速度
P2645=r2050[10],即DB1.DBW20 W#16#4000对应100%
4.7 Direct setpoint input/MDI mode MDI位置模式(相对/绝对)
P2654=r2050[11],即DB1.DBW22
Signal via CI: p2654 = xx0x hex -> absolute 绝对位置 Signal via CI: p2654 = xx1x hex -> relative 相对位置 Signal via CI: p2654 = xx2x hex -> abs_pos (only for modulo correction)
绝对位置,正向(仅对模态) Signal via CI: p2654 = xx3x hex -> abs_neg (only for modulo correction)
绝对位置,反向(仅对模态)
5. Setpoint acceptance edge MDI设置接收上升沿信号
P2650=r2090 bit6,即DB1.DBX1.6
置1后即按照之前设定的速度位置开始MDI运行。
怎样学好机器人和PLC编程先学习它的运动方式吧!
原创不易,请勿抄袭!
大家好,最近一段我正在带领团队调试自己的机器人以及集成系统,那么近期的文章会多涉及一些机器人编程或者系统集成编程的,最后我会精简我的KUKA程序和PLC程序并分享给大家,希望能让更多的人学会机器人编程,熟悉我文章风格的人都知道我会将一个大系统分解为多个小系统,一一讲解,今天带大家了解一下机器人的多种运动方式.
我的头条号是;电气自动化应用,喜欢可以加关注.
怎样理解机器人的运动方式呢?
举例来说;变频器有矢量控制,VF控制等等,伺服系统有速度控制,位置控制等等,每一种方式都有独特的优点,那么对于机器人来说,它有多种运动类型;
1、机器人的运动类型
2、PTP运动
(1)PTP运动简要介绍
PTP运动示意图
同步运动PTP
在一个PTP运动中,参与运动的轴中运动距离组长的被称之为主轴,在运行指令中它的速度无法被精确定义。
PTP高速运动示意图
在以下这个V-T图中,显示高速模式下机器人的默认运动设定,在一个运 动中的机器人的扭矩控制始终会被优化,并且它的速度始终防止扭矩超差。
(2)编辑PTP运动指令
编辑运动指令一
编辑运动指令二
编辑运动指令三
只有当选择逼近运动(CONT)后,该参数“Approximation distance”才会显示。
(3)BCOrun
第一部分
为了确保机器人处于程序设定的目标路径上,需要执行BCO功能,这个功能会在一个低速状态下执行,机器人会移动到相应块指针所对应的运动指令点。
第二部分
只有当选择逼近运动(CONT)后,该参数“Approximation distance”才会显示。
以下情况会执行BCO功能:
a、程序复位后通过BCO功能回到HOME点。
b、移动机器人到块指针选择运动点。
c、外部自动模式钱选择“CELL”程序。
d、选择新程序。
e、指令修改后。
f、编程模式手动移动了机器人。
注意:
由于HOME位置是系统设定的初始位置,通常会推荐用户将它作为程序的第一以及最后一个运动指令,
第三部分
BCO功能总是直接从当前点向目标点运动,因此非常重要的一点是需要确保 此路径上没有障碍物,以防损坏工件、工具或者机器人。
机器人联系运行方式:
1、选择程序后,一直按下启动键。
2、机器人自动低速运行。
3、机器人到达目标后,再按下启动键程序继续运行
(4)姿态参数
姿态参数一
当机器人可以通过不同的姿态到达一个空间点时,参数S和T可以帮助机器人确定一个精确的唯一的姿态。
姿态参数二
姿态参数三
3、LIN运动
(1)LIN运动简介
TCP沿着一条直线运动
速度图像
(2)编辑LIN指令
编辑指令一
编辑指令二
编辑指令三
只有当选择逼近运动(CONT)后,该参数“Approximation distance”才会显示。
编辑指令四
在这个路径运动过程中,工具的方向会从起始点到结束点连续变化,这个动作的完成取决于工具的姿态。
编辑指令五
在这个路径运动过程中,工具的方向会从起始点到结束点连续变化,这种方式通过腕部轴的变化把执行运动拆分成若干个PTP运动来执行,这种方式可以避免死角情况发生。
编辑指令六
在这个连续动作中,工具方向始终保持不变,保留起始点的工具姿态忽略结束点的工具姿态。
4、CIRC运动
(1)CIRC运动简介
TCP沿着圆弧向结束点运动
这里TCP或者是工件的参考点,会沿着圆弧向结束点运动,这条路径由起始点,中间点,结束点确定的,运动结束点会是下一个运动的起始点;当一个点作为圆弧中间点的时候,它的工具姿态就会被忽略
CIRC运动速度图形
(2)编辑CIRC运动指令
CIRC运动指令一
CIRC运动指令二
CIRC运动指令三
只有当选择逼近运动(CONT)后,该参数“Approximation distance”才会 显示。
CIRC运动指令四
在这个路径运动过程中,工具的方向会熊起始点到结束点连续变化,这个动作的完成取决于工具的姿态。
CIRC运动指令五
在这个路径运动过程中,工具的方向会从起始点到结束点连续变化,这 种方式通过腕部轴的变化把直线运动拆分成若干个PTP运动来执行,这种方式可以避免死角情况的发生。
CIRC运动指令六
在这个连续运动中,工具方向始终保持不变,保留起始点的工具姿态,忽略结束点工具姿态。
(3)360°的整圆
一个完整的圆弧必须用两个语句来完成。
5、逼近运动
(1)逼近运动简介
在逼近的过程中,机器人不会精确的到达程序的每一个点,因此没有停顿,这样可以减少损耗和缩短生产节拍。
逼近运动所节省的节拍时间
(2)PTP逼近运动
PTP逼近运动示意图,P2是逼近点。
(3)LIN逼近运动
P2是逼近点。
(4)CIRC逼近运动
P3是逼近点
(5)计算机前置判断功能
前置判断功能一
a、什么是前置判断?
当程序运行时,在用户图形界面中可以看到主运行指针(白色运行条) 一直可以只是程序当前执行的行,另一个不可见的前置判断指针会刷新到主运行指针的后上运动指令的地方(默认设置)
b、前置判断的功能是什么?
为了能计算路径,例如逼近运动,就必须用到前置判断指针来预先规划路径数据,不仅是运动指令会被执行,而且运算指令和外围控制指令也同样会被执行。
c、影响前置云的外围设备(例如输入输出错误指令)结构和数据会触发前置判断停止,如果前置被打断,逼近运动将不会被执行。
前置判断功能二
前置判断功能三
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