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        2021 IAS展
        現場總線

        如何使用西門子PLC控制禾川PN總線伺服來實現單軸運動控制

          2021年04月23日  

          一談起PROFINET總線,大家一定會想起西門子的整套解決方案,但是今天小編為大家推薦的是西門子PLC搭配禾川的PN伺服解決方案。相對于西家全套方案,禾川的馬達產品線更全,性價比高,而且調試方便,是一個很具有競爭力的解決方案。

          PROFINET總線,簡稱PN總線PROFINET 是一種適用于自動化行業的開放式以太網標準,由PROFIBUS國際組織2000年推出,基于工業以太網技術的新一代自動化總線標準。其功能包括:實時通信、分布式現場設備、運動控制、分布式自動化、網絡安裝、IT標準和信息安全、故障安全和過程自動化,8個主要的模塊。

          這里我們著重談談運動控制,如何借助PN總線,利用西門子PLC來控制禾川PN伺服實現運動控制的。

          PROFIdrive規范是PN總線的很重要的內容,作為一個總線規范來講, PROFIdrive根據應用場景定義了六大類應用場景,從AC1到AC6,如下圖所示:

          級別越低對應的控制實時性越低,普通變頻器控制就是應對AC1/2,簡單的點對點運動單控制就是應對AC3級別,再往上遇到更高端更復雜的應用,像路徑插補、多軸同步,專門有對應AC4級別來保證整個運動控制系統的實時性。禾川的PN伺服就是支持AC4級別以上的伺服系統。

          具體支持報文如下:

          是不是很強悍呢,大家是不是一定想看禾川的伺服長什么樣~

          哈哈,你們是不是有點暈,這不是和禾川的EtherCAT總線一模一樣嗎,是的,禾川的PN總線伺服和禾川的EC總線伺服都是從X6系列平臺開發而來的總線伺服,只不過是內置了不同總線協議的通訊芯片,前者由西家主導,隨著工控市場激烈競爭,西門子也越來越開放,因此符合PROFIdrive規范的PN總線伺服就應運而生。禾川正是看到這個市場機遇,推出了X6ER PN總線伺服。功率范圍從50W到7.5kW,可以與S7-200 Smart,S7-1200,S7-1500等支持PROFINET總線的上位PLC進行完美連接,同時,我們還提供了17bit磁編和高精度23bit絕對值光編碼器,最大轉速6500rpm的全系列馬達產品,能為客戶提供更有競爭力的運動控制解決方案!

          好了,說了這么多,小伙伴們一定急不可耐了,那我們就正式介紹如何將X6ER 組態為 S7-1500 的 IO Device,同時利用西門子S7-1500工藝對象的方式PN通訊報文3,控制禾川的PN伺服產品。

          小伙伴在學習前要準備下面學習工具:

          一、初始化配置

          01 創建一個新的項目

          首先我們創建一個新的項目選擇S7-1500PLC型號,找到對應的訂貨號,添加完成后點擊左下角的項目視圖。

          02 安裝X6ER的GSD文件

          選擇菜單欄的“選項”按鈕,單擊下拉菜單的“管理通用站描述文件”。選擇下載好的GSD文件夾,并且點擊安裝。(GSD文件請聯系我們公司相關技術人員,或者在我們的川禾自動化學院上下載)

          03 添加X6ER設備

          選擇左側“設備”視圖下的“設備和網絡”,在右側的“網絡概覽”選擇HCFA X6FRV5.0雙擊或者拖動到空白區域。

          點擊X6FR上的未分配選擇“PLC_1PROFINET接口_1”后,PLC和X6FR會出現一個綠色的連接。注:程序配置需要和實際連接一致,在使用IRT等時模式時,配置設備連接的拓撲結構是必要的。

          04 分配設備名稱

          選擇X6FR設備右鍵選擇“分配設備名稱”,在彈出的頁面上點擊更新設備,搜索到x6fr_1設備后點擊分配名稱。

          05 報文選擇

          在設備和視圖界面雙擊X6FR設備,在“設備概覽”下我們可以看到X6FR當前配置的報文,以及右側“子模塊”下支持的報文。

          右鍵標準報文1選擇刪除,然后雙擊右側“添加標準報文3”將報文3添加出來。

          06 添加工藝對象

          選擇設備樹下的“工藝對象”的“新增對象”按鈕,新增一個Axis1的工藝對象。此處以定位軸TO_PositioningAxis為例。

          07 配置工藝對象

          在“組態”界面配置工藝對象相關參數,在基本參數界面配置軸的類型,位置單位,以及是否仿真。

          在“驅動裝置”界面配置X6FR驅動對象、驅動裝置類型以及數據連接。

          在編碼器界面選擇編碼器類型、編碼器以及數據連接以及編碼器的類型:增量式系統或者絕對值系統。

          在“與驅動裝置進行數據交換”和“與編碼器裝置進行數據交換”頁面,可以設定電機最大轉速、驅動裝置的報文等數據。此處可以手動設置,也可以選擇“自動傳送裝置參數值”。這里大家推薦勾選“自動傳送裝置參數值”。

          在“位置限制”界面可以設置硬件限位開關以及軟限位位置。

          在“機械”界面,設定程序中的單位指令數和電機轉數的對應關系,此處設置的10mm/rot的含義為10mm對應電機轉一圈,程序中的單位默認mm。

          二、運動控制程序編寫

          在設備樹“PLC_1[CPU 1513-1 PN]”下,選擇“程序塊”中“MainOB1”,進入程序編輯界面。

          可以使用工藝中的“Motion Control”指令進行運動控制編程。

          在程序中添加相關的運動控制指令:MC_Power、MC_MOVEJOG等指令,并將工藝對象Axis1的值賦給每個功能塊的輸入輸出引腳Axis。

          完成運動控制程序編程后,點擊菜單欄的“編譯”。診斷信息顯示無錯誤后,選擇“程序下載”按鈕,下載程序至CPU。

          下載完程序后點擊“轉至在線”,在線監控程序,更改功能塊輸入引腳即可完成定位控制功能。

          看完了這些步驟,大家的DEMO是否都已經運轉起來的呢,是不是很簡單,這里只是舉例了一個簡單的單軸運動控制,相信大家的依照大家的功力so easy了,別急,后續的文章我們還會重點介紹如何利用西家的PLC來多軸插補等高階運動控制。

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