應用案例 | S7-1500系列PLC與變頻器位置控制

     西門子S7-1500 的運動控制功能支持軸的定位和移動，是 S7-1500 系列 CPU 眾多集成功能中的重要組成部分。運動控制功能支持旋轉軸、定位軸、同步軸和外部編碼器等工藝對象。根據PLC-Open，具有 PROFIdrive 功能的驅動裝置或帶模擬量設定值接口的驅動裝置將通過標準運動控制指令控制。軸控制面板以及全面的在線和診斷功能有助于輕松完成驅動裝置的調試和優化工作。

一、S7-1500 運動控制的操作原理

運動控制系統

S7-1500 Motion Control 支持軸的控制定位和移動，是各個 CPU S7-1500 和CPU S7-1500SP 的重要組成部分。S7-1500T Technology CPU 具備增強型功能。運動控制功能支持以下工藝對象：

● 速度軸● 定位軸● 同步軸● 外部編碼器● 測量輸入● 輸出凸輪● 凸輪軌跡● 凸輪 (S7-1500T)

根據 PLCopen，具有 PROFIdrive功能的驅動裝置和帶模擬量設定值接口的驅

PROFI drive功能簡介

【PROFIdrive】 是由 PNO（PROFIBUS 用戶組織）在PROFIBUS DP和 PROFINET IO

中為速控和位控驅動裝置指定的配置文件。

PROFIdrive定義圖

二、控制案例分析

2.1 S7-1500系列PLC+變頻器+編碼器組成位置控制系統

系統搭建示意圖

本文中的實例項目使用 CPU1516-3PN/DP 通過 PN 通訊控制 G120 變頻器，通過安裝在電機后面的編碼器連接到工藝模塊 TM Count24V 作為位置反饋。

軸定位功能圖

2.2 系統硬件組態

1.硬件組成

CPU型號：1516-3 PN/DP 訂貨號：6ES7 516-3AN00-0AB0 FW V1.6

TM技術模塊：2x24V 訂貨號：6ES7 550-1AA00-0AB0 FW V1.1

G120變頻器：CU250-2S 訂貨號：6SL3 246-0BA22-1FA0 FW V4.6

組態軟件：STEP 7 TIA Portal 6ES7 822-1AA03-0YA5 V13 Upd4

SIMATIC Startdrive 6SL3 072-4DA02-0XG0 V13 Upd1

2.硬件組態

組態1

組態&參數

變頻器參數設置

3.配置工藝對象

變頻器配置參數

3.1基本參數設置

基本參數設置

3.2編碼器參數設置

編碼器參數設置

編碼器設置2

編碼器設置3

3.3其他參數設置

其他參數設置

4.在線調試診斷

在線調試診斷

5.編程下載

時序圖

三、總結

PROFI drive是變頻器制造廠商為優化周期通信而開發的用戶數據框架，目的是提供變頻器PROFIBUS接口的制造廠商標準，使集成、調試時間最小化，這個FAQ描述了控制器和變頻器之間周期通信的常用術語。

PROFIdrive Profile 2.0定義了周期通信的用戶數據為PPO。主站使用PPO周期地讀取從站參數，PPO分為兩部分：PKW區和PZD區。分成兩個區的結果是在處理時間上有所區分，通常對PKW處理要比PZD慢。

通過PKW可以任意地監控/修改變頻器的參數。例如，可以讀出故障值或者是最小、最大限制。PKW區至少由三部分構成，分別是參數號碼PKE、參數下標IND、參數值PWE，參數值PWE占用兩個字。有的PPO類型沒有PKW區。

PROFI drive是一種方便快捷有效的通訊控制方式，能將簡單的控制反饋器件結合起來實現較為復雜&準確的控制系統。

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