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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V90內部位置控制的MDI功能
3.1 V90 Modbus 寄存器說明
3.2 V90參數設置
3.3 PLC的編程
SINAMICS V90固件版本1.05以上開始，伺服驅動器提供了Modbus RTU 通信功能。PLC可以通過 Modbus 的FC3及FC6功能代碼讀取或寫入伺服驅動的寄存器，S7-200 Smart可通過標準的Modbus功能塊完成發送伺服驅動器的控制指令及讀寫驅動的參數。本文詳細描述了S-200 SMART PLC 通過Modbus RTU 通信連接SINAMICS V90實現內部位置的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 伺服驅動通過 RS485 電纜與 PLC 連接，使用標準 Modbus 通信協議進行通訊。通過Modbus PLC給V90發送伺服使能和停止命令并且可以讀取伺服驅動器的狀態及故障代碼。
SINAMICS V90 伺服驅動通過 RS485 接口（X12）使用 MODBUS 協議與 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內部控制的控制數據寄存器如表3-1所示。
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寄存器編號 |
描述 |
單位 |
定標系數 |
范圍 |
|
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 |
|
40935 |
MDI 減速度倍率 |
% |
100 |
0.1 至100 |
|
40102 |
位置設定值高字 |
LU |
1 |
-2147482648至 2147482647 |
|
40103 |
位置設定值低字 |
表3-1 V90的內部位置控制數據寄存器
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 |
|
0 |
SON_OFF1 |
通過上升沿使能伺服，=0時驅動通過斜坡函數發生器停車，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 |
|
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 |
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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設置伺服驅動器的相關參數
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參數設置 |
說明 |
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P29003=1 |
P29003為內部控制模式 |
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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，連接限位開關為高電平 |
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P29004=1 |
設置SINAMICS V90 的MODBUS站地址為1 |
|
P29007=2 |
設置通信協議為Modbus 協議 |
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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伺服驅動器的相關參數
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 控制驅動。使能驅動器，先將16進制數 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動執行回參考點操作，保持驅動為伺服使能狀態，可通過寫控制字 40100 第13位，執行回參考點操作。 |
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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發送控制字的位4上升沿來接收設定值，驅動進行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發送控制字的位4的上升沿來接收設定值(45F)，驅動進行MDI運行 |
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