西門子S7-200 SMART 小型可編程控制器

6ES7288-1SR30-0AA0 SIMATIC S7-200 SMART，CPU SR30， 標準 CPU，AC/DC/繼電器， 機載 I/O： 18 個 24V DC 數字輸入；12 DO 繼電器 2A； 電源：交流 47-63Hz 時 85-264V AC， 程序存儲器/數據存儲器 30 KB

調試

控制模式

“PTI”模式是允許通過外部脈沖串控制移動速度和距離的驅動器控制模式設置。 V90 伺服驅動器的默認控制模式為基本“PTI”模式，但您可以通過讀取參數“p29003”的值并驗證值是否為“0”來檢查模式設置。 可以將復合控制模式（PTI/S 和 PTI/T）與 S7?200 SMART CPU 的脈沖串輸出配合使用。 這屬于高級功能，不在本文檔的范圍內。 要獲得這些功能的幫助，請參見 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作說明文檔。

設定值脈沖輸入通道

要正確操作 S7?200 SMART CPU 的數字量輸出，必須為 V90 伺服驅動器中的設定值脈沖輸入通道參數選擇“24V 單端脈沖串輸入”設置（參數“p29014”= 1）。

設定值脈沖串輸入格式

確保 CPU 的運動軸輸出相位和極性設置（在 STEP 7?Micro/WIN SMART 運動控制向導的“方向控制”(Directional Control) 中建立）與 V90 伺服驅動器的設定值脈沖串輸入格式設置（參數“p29010”）一致。

通用工程單位基礎

當使用 S7?200 SMART CPU 上的運動軸控制伺服電機的移動速度和距離時，必須在運動軸 (CPU) 與驅動器之間建立通用工程單位定義。

下圖顯示了運動系統的元素：

要在 CPU 和伺服驅動器之間建立通用工程單位定義，必須在調試系統時考慮以下運動系統變量：

• 電子齒輪傳動： 在 V90 伺服驅動器中，“a”和“b”值決定了驅動器的電子齒輪傳動比，該功能允許對 CPU 發出的脈沖串進行頻率轉換。 由于 S7?200 SMART CPU 中的運動軸發出的大脈沖頻率為 100 kHz，而安裝了編碼器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機的編碼器精度為每轉 2^20 個脈沖，因此，在許多應用中使用驅動器的電子齒輪傳動功能很有可能實現更高的電機速度。 例如，要實現比提供給驅動器的 CPU 脈沖串頻率高 10 倍的伺服驅動器設定值脈沖頻率，必須將電子齒輪傳動比設置為“10:1”。

  在 V90 伺服驅動器中，設置參數“p29012[0]”用于建立電子齒輪傳動比的分子（“a”），而設置參數“p29013”用于建立傳動比的分母（“b”）。 此外，使用電子齒輪傳動時，還需將參數“p29011”的值設置為“0”。 V90 伺服驅動器中電子齒輪傳動比 (a/b) 的有效范圍介于“0.02”和“200”之間。

  有關更多信息，請參見 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作說明文檔的“電子齒輪傳動比”部分。

• 機械因數： “m”和“n”值建立了負載轉數與電機轉數之間的機械關系，在使用齒輪傳動機制時適用。 當 V90 伺服驅動器處于“PTI”控制模式時，其內部機械齒輪傳動比參數固定為 1:1，但在為運動軸建立正確的工程單位轉換因數時，實際“m”和“n”值非常重要，如下所示。

  “c”值用于建立負載位移（使用工程單位）與負載轉數之間的關系。 “負載每轉移動 20 cm”和“負載每轉移動 360 度”是該轉換因數的示例。

• 編碼器精度： “r”值是伺服電機中編碼器的精度。 如上所述，安裝了編碼器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機的編碼器精度為每轉 2^20 個脈沖或“1048576”。 當 V90 伺服驅動器與包含編碼器的電機配對時，驅動器將自動檢測編碼器類型并獲取其精度。 但在程序中，必須在 AXISx_ABSPOS 子例程的“Res”輸入參數中此精度值，同時還要在如下所示的其中一個工程單位轉換因數計算中該值。
• 運動控制向導中的測量系統設置： 使用 STEP 7?Micro/WIN SMART 運動控制向導組態 CPU 運動軸的測量系統時，必須三個轉換設置。 個設置用于將 CPU 脈沖與電機轉數相關聯，第二個設置用于建立基本工程單位的名稱，第三個設置用于將電機轉數與負載位移相關聯：

  

  • - 設置 #1： “電機一次旋轉所需的脈沖數”(Number of pulses required for one motor revolution)： 此設置用于定義 CPU 脈沖與電機轉數之間的關系。 計算此設置正確值的相應公式為：

    (1) 電機一次旋轉所需的脈沖數 = r * (b / a)

    其中，“r”= 編碼器精度，用電機每轉的編碼器脈沖數表示；
    “a”和“b”= 電子齒輪傳動 (E-gear) 比參數（“a”= V90 參數“p29012[0]”的值，“b”= V90 參數“p29013”的值）

    例如，如果所需的 E-gear 比為 128:1，并且電機的編碼器精度為 2^20 或 1048576，則：

    “電機一次旋轉所需的脈沖數”= 1048576 * (1 / 128) = 8192

  • - 設置 #2： “測量的基本單位”(Base unit of measurement)： 此設置用于建立在整個運動控制向導中速度和距離設置的基本工程單位名稱。 為避免混淆，所選單位應與負載的相關工程單位匹配。 例如，如果負載位移和速度用“cm”和“cm/s”表示，則此設置也應選擇“cm”。
  • - 設置 #3： “電機一次旋轉產生多少‘xxx’的運動？”(One motor revolution produces how many "xxx" of motion?)： 此設置用于定義電機轉數與負載位移（采用定義的工程單位，如 cm 和度）之間的關系。 計算此設置正確值的相應公式為：

    (2) 電機一次旋轉產生多少“xxx”的運動 = c * (m / n)

    其中，“c”= 負載每轉的位移（采用定義的工程單位），
    “m/n”= 外部齒輪傳動比（以電機每轉的負載轉數表示）

    例如，如果機械齒輪傳動比為 1:2，負載每轉的位移為 10 cm，則：

    “電機一次旋轉產生多少 cm 的運動”= 10 * (1 / 2) = 5

重要事項

• 不要從中斷例程或中斷例程調用的子例程中調用 AXISx_ABSPOS 子例程。
• 如果在 CPU 項目中已組態多個運動軸，請確保在對任何軸執行個 AXISx_ABSPOS 子例程之前，已對所有軸執行 AXISx_CTRL 子例程。 AXISx_CTRL 子例程包含的代碼可對程序中 AXISx_ABSPOS 子例程的所有實例所共用的 V 存儲區進行初始化，以管理與伺服驅動器的通信。

調試

控制模式

“PTI”模式是允許通過外部脈沖串控制移動速度和距離的驅動器控制模式設置。 V90 伺服驅動器的默認控制模式為基本“PTI”模式，但您可以通過讀取參數“p29003”的值并驗證值是否為“0”來檢查模式設置。 可以將復合控制模式（PTI/S 和 PTI/T）與 S7?200 SMART CPU 的脈沖串輸出配合使用。 這屬于高級功能，不在本文檔的范圍內。 要獲得這些功能的幫助，請參見 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作說明文檔。

設定值脈沖輸入通道

要正確操作 S7?200 SMART CPU 的數字量輸出，必須為 V90 伺服驅動器中的設定值脈沖輸入通道參數選擇“24V 單端脈沖串輸入”設置（參數“p29014”= 1）。

設定值脈沖串輸入格式

確保 CPU 的運動軸輸出相位和極性設置（在 STEP 7?Micro/WIN SMART 運動控制向導的“方向控制”(Directional Control) 中建立）與 V90 伺服驅動器的設定值脈沖串輸入格式設置（參數“p29010”）一致。

通用工程單位基礎

當使用 S7?200 SMART CPU 上的運動軸控制伺服電機的移動速度和距離時，必須在運動軸 (CPU) 與驅動器之間建立通用工程單位定義。

下圖顯示了運動系統的元素：

要在 CPU 和伺服驅動器之間建立通用工程單位定義，必須在調試系統時考慮以下運動系統變量：

• 電子齒輪傳動： 在 V90 伺服驅動器中，“a”和“b”值決定了驅動器的電子齒輪傳動比，該功能允許對 CPU 發出的脈沖串進行頻率轉換。 由于 S7?200 SMART CPU 中的運動軸發出的大脈沖頻率為 100 kHz，而安裝了編碼器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機的編碼器精度為每轉 2^20 個脈沖，因此，在許多應用中使用驅動器的電子齒輪傳動功能很有可能實現更高的電機速度。 例如，要實現比提供給驅動器的 CPU 脈沖串頻率高 10 倍的伺服驅動器設定值脈沖頻率，必須將電子齒輪傳動比設置為“10:1”。

  在 V90 伺服驅動器中，設置參數“p29012[0]”用于建立電子齒輪傳動比的分子（“a”），而設置參數“p29013”用于建立傳動比的分母（“b”）。 此外，使用電子齒輪傳動時，還需將參數“p29011”的值設置為“0”。 V90 伺服驅動器中電子齒輪傳動比 (a/b) 的有效范圍介于“0.02”和“200”之間。

  有關更多信息，請參見 SINAMICS V90/SIMOTICS S-1FL6 操作說明文檔的“電子齒輪傳動比”部分。

• 機械因數： “m”和“n”值建立了負載轉數與電機轉數之間的機械關系，在使用齒輪傳動機制時適用。 當 V90 伺服驅動器處于“PTI”控制模式時，其內部機械齒輪傳動比參數固定為 1:1，但在為運動軸建立正確的工程單位轉換因數時，實際“m”和“n”值非常重要，如下所示。

  “c”值用于建立負載位移（使用工程單位）與負載轉數之間的關系。 “負載每轉移動 20 cm”和“負載每轉移動 360 度”是該轉換因數的示例。

• 編碼器精度： “r”值是伺服電機中編碼器的精度。 如上所述，安裝了編碼器的 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機的編碼器精度為每轉 2^20 個脈沖或“1048576”。 當 V90 伺服驅動器與包含編碼器的電機配對時，驅動器將自動檢測編碼器類型并獲取其精度。 但在程序中，必須在 AXISx_ABSPOS 子例程的“Res”輸入參數中此精度值，同時還要在如下所示的其中一個工程單位轉換因數計算中該值。
• 運動控制向導中的測量系統設置： 使用 STEP 7?Micro/WIN SMART 運動控制向導組態 CPU 運動軸的測量系統時，必須三個轉換設置。 個設置用于將 CPU 脈沖與電機轉數相關聯，第二個設置用于建立基本工程單位的名稱，第三個設置用于將電機轉數與負載位移相關聯：

  

  • - 設置 #1： “電機一次旋轉所需的脈沖數”(Number of pulses required for one motor revolution)： 此設置用于定義 CPU 脈沖與電機轉數之間的關系。 計算此設置正確值的相應公式為：

    (1) 電機一次旋轉所需的脈沖數 = r * (b / a)

    其中，“r”= 編碼器精度，用電機每轉的編碼器脈沖數表示；
    “a”和“b”= 電子齒輪傳動 (E-gear) 比參數（“a”= V90 參數“p29012[0]”的值，“b”= V90 參數“p29013”的值）

    例如，如果所需的 E-gear 比為 128:1，并且電機的編碼器精度為 2^20 或 1048576，則：

    “電機一次旋轉所需的脈沖數”= 1048576 * (1 / 128) = 8192

  • - 設置 #2： “測量的基本單位”(Base unit of measurement)： 此設置用于建立在整個運動控制向導中速度和距離設置的基本工程單位名稱。 為避免混淆，所選單位應與負載的相關工程單位匹配。 例如，如果負載位移和速度用“cm”和“cm/s”表示，則此設置也應選擇“cm”。
  • - 設置 #3： “電機一次旋轉產生多少‘xxx’的運動？”(One motor revolution produces how many "xxx" of motion?)： 此設置用于定義電機轉數與負載位移（采用定義的工程單位，如 cm 和度）之間的關系。 計算此設置正確值的相應公式為：

    (2) 電機一次旋轉產生多少“xxx”的運動 = c * (m / n)

    其中，“c”= 負載每轉的位移（采用定義的工程單位），
    “m/n”= 外部齒輪傳動比（以電機每轉的負載轉數表示）

    例如，如果機械齒輪傳動比為 1:2，負載每轉的位移為 10 cm，則：

    “電機一次旋轉產生多少 cm 的運動”= 10 * (1 / 2) = 5

重要事項

• 不要從中斷例程或中斷例程調用的子例程中調用 AXISx_ABSPOS 子例程。
• 如果在 CPU 項目中已組態多個運動軸，請確保在對任何軸執行個 AXISx_ABSPOS 子例程之前，已對所有軸執行 AXISx_CTRL 子例程。 AXISx_CTRL 子例程包含的代碼可對程序中 AXISx_ABSPOS 子例程的所有實例所共用的 V 存儲區進行初始化，以管理與伺服驅動器的通信。

• 如果將運動軸測量系統組態為“相對脈沖”設置，而非“工程單位”設置，仍然可以使用 AXISx_ABSPOS 子例程通過 V90 伺服驅動器返回位置信息。 不過需要注意的是，子例程的“D_pos”參數中返回的位置值的類型為 DINT，并且是伺服驅動器報告的實際位置值（不對該值執行工程單位轉換）。

• 如果將運動軸測量系統組態為“相對脈沖”設置，而非“工程單位”設置，仍然可以使用 AXISx_ABSPOS 子例程通過 V90 伺服驅動器返回位置信息。 不過需要注意的是，子例程的“D_pos”參數中返回的位置值的類型為 DINT，并且是伺服驅動器報告的實際位置值（不對該值執行工程單位轉換）。

西門子S7-200 SMART 小型可編程控制器