目錄
1 概述
2 必備條件
2.1 使用的硬件
2.2 使用的軟件
2.3 通信連接
3 通過Modbus通信實現(xiàn)V90內(nèi)部位置控制的MDI功能
3.1 V90 Modbus 寄存器說明
3.2 V90參數(shù)設置
3.3 PLC的編程
SINAMICS V90固件版本1.05以上開始，伺服驅(qū)動器提供了Modbus RTU 通信功能。PLC可以通過 Modbus 的FC3及FC6功能代碼讀取或?qū)懭胨欧?qū)動的寄存器，S7-200 Smart可通過標準的Modbus功能塊完成發(fā)送伺服驅(qū)動器的控制指令及讀寫驅(qū)動的參數(shù)。本文詳細描述了S-200 SMART PLC 通過Modbus RTU 通信連接SINAMICS V90實現(xiàn)內(nèi)部位置的MDI功能。
使用的硬件如表2-1所示。
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序號 |
設備名稱 |
訂貨號 |
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1 |
SIMATIC S7-200 SMART CPU ST60 |
6ES7288-1ST60-0AA0 |
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2 |
V90驅(qū)動器 |
6SL3210-5FE10-4UA0（V1.05版本以上） |
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3 |
伺服電機 |
1FL6042-1AF61-0LG1 |
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4 |
電機及編碼器配套電纜 |
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使用的軟件如表2-2所示。
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序號 |
描 述 |
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1 |
Window 7 旗艦版 32位或64位 |
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2 |
STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件 |
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3 |
SINAMICS V-ASSISTANT V1.02 |
SINAMICS V90 伺服驅(qū)動通過 RS485 電纜與 PLC 連接，使用標準 Modbus 通信協(xié)議進行通訊。通過Modbus PLC給V90發(fā)送伺服使能和停止命令并且可以讀取伺服驅(qū)動器的狀態(tài)及故障代碼。
SINAMICS V90 伺服驅(qū)動通過 RS485 接口（X12）使用 MODBUS 協(xié)議與 PLC RS485（端口 0） 進行通訊，接線如圖2-1所示。
圖2-1 S7-200 SMART CPU 與V90通訊線連接
V90內(nèi)部控制的控制數(shù)據(jù)寄存器如表3-1所示。
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寄存器編號 |
描述 |
單位 |
定標系數(shù) |
范圍 |
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40100 |
IPOS控制模式控制字 |
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40932/40933 |
MDI 速度設定值 |
1000LU/min |
1 |
1至2147482647 |
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40934 |
MDI 加速度倍率 |
% |
100 |
0.1 至100 |
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40935 |
MDI 減速度倍率 |
% |
100 |
0.1 至100 |
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40102 |
位置設定值高字 |
LU |
1 |
-2147482648至 2147482647 |
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40103 |
位置設定值低字 |
表3-1 V90的內(nèi)部位置控制數(shù)據(jù)寄存器
IPOS控制模式寄存器 40100控制字的定義如表3-2所示。
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位 |
信號 |
描 述 |
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0 |
SON_OFF1 |
通過上升沿使能伺服，=0時驅(qū)動通過斜坡函數(shù)發(fā)生器停車，脈沖被取消 |
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1 |
OFF2 |
1：OFF2=1,允許使能 0：OFF2=0,立即取消脈沖 |
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2 |
OFF3 |
1：OFF3=1,允許使能 0：OFF3=0，快速停車，脈沖被消除 |
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3 |
OPER |
1：允許運行（脈沖可以被使能） 0：禁止運行（取消脈沖） |
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4 |
SETP_ACC |
觸發(fā)上升沿來接收MDI 設定值 |
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5 |
TRANS_TYPE SE |
1：立即接收新的設定值 0：通過觸發(fā)上升沿來接收新的設定值 |
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6 |
POS_TYP |
1：絕對定位 0：相對定位 |
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7 |
RESET |
復位故障 |
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8 |
預留 |
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9 |
預留 |
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10 |
PLC |
使能 PLC 的控制權(quán) |
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11 |
預留 |
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12 |
預留 |
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13 |
SREF |
啟動回參考點（對于p29240=0，通過REF 信號回參考點） |
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14 |
預留 |
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15 |
預留 |
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表3-2 寄存器 40100控制字的定義
按照表3-3設置伺服驅(qū)動器的相關(guān)參數(shù)
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參數(shù)設置 |
說明 |
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P29003=1 |
P29003為內(nèi)部控制模式 |
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P29303[0]=3 |
設置DI3為CWL，正限位，連接限位開關(guān)為高電平 |
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P29304[0]=4 |
設置DI4為CCWL，負限位，連接限位開關(guān)為高電平 |
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P29004=1 |
設置SINAMICS V90 的MODBUS站地址為1 |
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P29007=2 |
設置通信協(xié)議為Modbus 協(xié)議 |
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P29008=1 |
選擇 Modbus 控制源,設定值和控制字來自于 Modbus PZD |
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P29009=8 |
設置傳輸波特率為38400 波特 |
表3-3伺服驅(qū)動器的相關(guān)參數(shù)
PLC的編程如表3-4所示。
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序號 |
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1 |
初始化Modbus通信接口，需確保 PLC 的波特率與驅(qū)動設置一致，設置 PLC 校驗方式為偶校驗（parity = 2）。
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2 |
通過寄存器 40100 寫入需要的控制字。必須設置寄存器 40100 的位 10 為1 以允許 PLC 控制驅(qū)動。使能驅(qū)動器，先將16進制數(shù) 40E 寫入寄存器40100 中，然后再寫入 40F）。
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3 |
如果需要對帶增量編碼器驅(qū)動執(zhí)行回參考點操作，保持驅(qū)動為伺服使能狀態(tài)，可通過寫控制字 40100 第13位，執(zhí)行回參考點操作。 |
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4 |
通過MBUS_MSG功能塊，將位置設定值和速度設定值寫入寄存器 40932、40933、40934、40935、40102 和40103 中。
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5 |
MDI相對定位的40100控制寄存器操作： (1) 在IPos 控制模式中，控制字的位6=0選擇相對定位模式(40F) (2) 控制字的位5=0，設置使用上升沿來接收MDI 設定值(40F) (3) 將表3-1中的寄存器，寫入需要的值 (如40934及40935寫入十六進制的4000, 40932/40933寫入MDI速度值，40102/40103寫入MDI的位置值) 后，通過PLC發(fā)送控制字的位4上升沿來接收設定值，驅(qū)動進行MDI運行(41F) |
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MDI絕對定位的40100控制寄存器操作： (1) 在IPos 控制模式中，控制字的位6=1來選擇絕對定位模式(44F) (2) MDI設定值的生效有兩種： MDI設定值立即生效：控制字的位5=1，設置接收的MDI設定值立即生效(46F)； 上升沿來接收MDI 設定值：控制字的位5=0，設置使用上升沿來接收MDI 設定值(44F) (3) 將表3-1中的寄存器寫入需要的值 (如40934及40935寫入十六進制的4000, 40932/40933寫入MDI速度值，40102/40103寫入MDI的位置值)后，如果是MDI設定值立即生效，則驅(qū)動進行MDI運行。如果是通過上升沿接收MDI設定值，則通過PLC發(fā)送控制字的位4的上升沿來接收設定值(45F)，驅(qū)動進行MDI運行 |
