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2021 OEM
现场总线

如何使用西门子PLC控制禾川PN总线伺服来实现单轴运动控制

  2021年04月23日  

  一谈起PROFINET总线,大家一定会想起西门子的整套解决方案,但是今天小编为大家推荐的是西门子PLC搭配禾川的PN伺服解决方案。相对于西家全套方案,禾川的马达产品线更全,性价比高,而且调试方便,是一个很具有竞争力的解决方案。

  PROFINET总线,简称PN总线PROFINET 是一种适用于自动化行业的开放式以太网标准,由PROFIBUS国际组织2000年推出,基于工业以太网技术的新一代自动化总线标准。其功能包括:实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化,8个主要的模块。

  这里我们着重谈谈运动控制,如何借助PN总线,利用西门子PLC来控制禾川PN伺服实现运动控制的。

  PROFIdrive规范是PN总线的很重要的内容,作为一个总线规范来讲, PROFIdrive根据应用场景定义了六大类应用场景,从AC1到AC6,如下图所示:

  级别越低对应的控制实时性越低,普通变频器控制就是应对AC1/2,简单的点对点运动单控制就是应对AC3级别,再往上遇到更高端更复杂的应用,像路径插补、多轴同步,专门有对应AC4级别来保证整个运动控制系统的实时性。禾川的PN伺服就是支持AC4级别以上的伺服系统。

  具体支持报文如下:

  是不是很强悍呢,大家是不是一定想看禾川的伺服长什么样~

  哈哈,你们是不是有点晕,这不是和禾川的EtherCAT总线一模一样吗,是的,禾川的PN总线伺服和禾川的EC总线伺服都是从X6系列平台开发而来的总线伺服,只不过是内置了不同总线协议的通讯芯片,前者由西家主导,随着工控市场激烈竞争,西门子也越来越开放,因此符合PROFIdrive规范的PN总线伺服就应运而生。禾川正是看到这个市场机遇,推出了X6ER PN总线伺服。功率范围从50W到7.5kW,可以与S7-200 Smart,S7-1200,S7-1500等支持PROFINET总线的上位PLC进行完美连接,同时,我们还提供了17bit磁编和高精度23bit绝对值光编码器,最大转速6500rpm的全系列马达产品,能为客户提供更有竞争力的运动控制解决方案!

  好了,说了这么多,小伙伴们一定急不可耐了,那我们就正式介绍如何将X6ER 组态为 S7-1500 的 IO Device,同时利用西门子S7-1500工艺对象的方式PN通讯报文3,控制禾川的PN伺服产品。

  小伙伴在学习前要准备下面学习工具:

  一、初始化配置

  01 创建一个新的项目

  首先我们创建一个新的项目选择S7-1500PLC型号,找到对应的订货号,添加完成后点击左下角的项目视图。

  02 安装X6ER的GSD文件

  选择菜单栏的“选项”按钮,单击下拉菜单的“管理通用站描述文件”。选择下载好的GSD文件夹,并且点击安装。(GSD文件请联系我们公司相关技术人员,或者在我们的川禾自动化学院上下载)

  03 添加X6ER设备

  选择左侧“设备”视图下的“设备和网络”,在右侧的“网络概览”选择HCFA X6FRV5.0双击或者拖动到空白区域。

  点击X6FR上的未分配选择“PLC_1PROFINET接口_1”后,PLC和X6FR会出现一个绿色的连接。注:程序配置需要和实际连接一致,在使用IRT等时模式时,配置设备连接的拓扑结构是必要的。

  04 分配设备名称

  选择X6FR设备右键选择“分配设备名称”,在弹出的页面上点击更新设备,搜索到x6fr_1设备后点击分配名称。

  05 报文选择

  在设备和视图界面双击X6FR设备,在“设备概览”下我们可以看到X6FR当前配置的报文,以及右侧“子模块”下支持的报文。

  右键标准报文1选择删除,然后双击右侧“添加标准报文3”将报文3添加出来。

  06 添加工艺对象

  选择设备树下的“工艺对象”的“新增对象”按钮,新增一个Axis1的工艺对象。此处以定位轴TO_PositioningAxis为例。

  07 配置工艺对象

  在“组态”界面配置工艺对象相关参数,在基本参数界面配置轴的类型,位置单位,以及是否仿真。

  在“驱动装置”界面配置X6FR驱动对象、驱动装置类型以及数据连接。

  在编码器界面选择编码器类型、编码器以及数据连接以及编码器的类型:增量式系统或者绝对值系统。

  在“与驱动装置进行数据交换”和“与编码器装置进行数据交换”页面,可以设定电机最大转速、驱动装置的报文等数据。此处可以手动设置,也可以选择“自动传送装置参数值”。这里大家推荐勾选“自动传送装置参数值”。

  在“位置限制”界面可以设置硬件限位开关以及软限位位置。

  在“机械”界面,设定程序中的单位指令数和电机转数的对应关系,此处设置的10mm/rot的含义为10mm对应电机转一圈,程序中的单位默认mm。

  二、运动控制程序编写

  在设备树“PLC_1[CPU 1513-1 PN]”下,选择“程序块”中“MainOB1”,进入程序编辑界面。

  可以使用工艺中的“Motion Control”指令进行运动控制编程。

  在程序中添加相关的运动控制指令:MC_Power、MC_MOVEJOG等指令,并将工艺对象Axis1的值赋给每个功能块的输入输出引脚Axis。

  完成运动控制程序编程后,点击菜单栏的“编译”。诊断信息显示无错误后,选择“程序下载”按钮,下载程序至CPU。

  下载完程序后点击“转至在线”,在线监控程序,更改功能块输入引脚即可完成定位控制功能。

  看完了这些步骤,大家的DEMO是否都已经运转起来的呢,是不是很简单,这里只是举例了一个简单的单轴运动控制,相信大家的依照大家的功力so easy了,别急,后续的文章我们还会重点介绍如何利用西家的PLC来多轴插补等高阶运动控制。

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