【導讀】S7-1200 運動控制軸的資源個數由開環運動控制和閉環運動控制(V4.1及其以上支持 )組成,其運動控制軸的資源個數是由PLC硬件能力決定的,不是由單純的添加IO擴展模塊來擴展的。
(一)單個CPU開環控制(PTO)
對于固件V4.0及其以下的S7-1200 CPU來說,運動控制功能隻有PTO這一種方式。目前為止,1個S7-1200 PLC最多可以控制4個PTO軸,該數值不能擴展。S7-1200 PLC通過發送PTO脈沖的方式控制驅動器,可以是脈沖 方向、A/B正交、也可以是正/反脈沖的方式。
備注:添加SB信号闆并不會超過CPU的總資源限制數。
(二)多個CPU組合開環控制
根據第一點所述,S7-1200 的最大的脈沖軸個數為4,但是如果項目要求的軸大于4,則可以使用多個S7-1200 CPU的配置,CPU之間相互通訊即可。這樣就間接的解決了數量的限制,隻要要求不是特别高即可。
(三)單個CPU閉環控制
所有的 V4.1及其以上版本的 S7-1200 CPU都可以通過 PROFIdrive 或模拟驅動器接口控制最多 8 個驅動器。下面分别描述這兩種閉環控制模式。
(1)模拟量控制方式
S7-1200 PLC通過輸出模拟量來控制驅動器,固件大于V4.1即可。該控制方式是閉環控制。适合較高的工藝要求。如果是沒有自帶模拟量輸出的S7-1200CPU,則需要擴展模拟量輸出模塊;如果自帶了模拟量輸出信号,則直接使用即可。編碼器信号有3種方式反饋到S7-1200 CPU中,如下圖所示。
(2)PROFIdrive控制方式
S7-1200 PLC通過基于PROFIBUS/PROFINET的PROFIdrive方式與支持PROFIdrive的驅動器連接,進行運動控制。
PROFIBUS總線或者PROFINET網絡。 PI國際組織将驅動控制的場合的分為幾個 不同的應用等級(Application Class, AC),包括:AC1~AC5。其中: AC1和AC2用于速度控制,比如風機、水 泵、傳送帶的控制等場合; AC3是普通的位置控制、轉矩控制的場 合; AC4和AC5是高級運動控制、等時同步通 信控制,比如伺服、數控系統等場合; 2、控制器與驅動器之間的數據交換 控制器與驅動器之間可以通過 PROFIdrive協議進行周期性的數據交 換,控制器發送控制命令,驅動器返回命 令執行的狀态及自身的狀态,其示意圖如 下: 通過周期性的交換PROFIdrive報文,控 制器可以實現驅動器的啟動、停止、以設 定的速度運行、獲取編碼器位置、讀寫變 頻器參數等功能。PROFIdrive報文由三 部分組成:頭部,尾部和中間的數據區。
這種控制方式可以實現閉環控制,如下圖所示:
(四)五個運動控制例程
以下為S7-1200 運動控制的幾種可能情況分别提供了例程:
1. 通過發送PTO脈沖的方式控制驅動器,工藝對象組态的測量單位為"脈沖";2. 通過發送PTO脈沖的方式控制驅動器,工藝對象組态的測量單位為“mm”;3. 使用命令表功能将多個單獨的軸控制命令組合到一個運動順序中;4. 通過模拟量輸出控制伺服進行閉環控制;5. 通過基于PROFINET的PROFIdrive方式與V90 PN連接;
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