工业互联网网络技术课件 任务3.2 S7-1200与V90伺服驱动器的PROFINET通信

任务3.2S7-1200与V90伺服驱动器的PROFINET通信一、任务说明任务目标任务实施流程系统架构：利用PROFINET工业以太网，以西门子S7-1200PLC作为控制器，SINAMICSV90PN作为伺服驱动器，构建高精度运动控制系统。控制功能：通过启动、复位、停止、急停等按钮信号，实现对伺服电机的精确线性定位运行控制，确保运动过程的稳定性与准确性数据交互：实现两台PLC之间的数据双向传输，各收发4个字节的数据。二、知识准备-①伺服系统的概念伺服系统是指既能传递动力、改变转速和转矩，又能控制位置的控制系统。交流伺服系统主要用于需要频繁启停、高精度位置或高速控制的场合。伺服系统一般由控制器（PLC）、伺服驱动器、伺服电动机、编码器和比较环节（在伺服驱动器内部）等五部分组成，二、知识准备-②伺服驱动器的工作原理伺服驱动器内部设计有转矩（电流）、速度、位置三个闭环，其中电流环为内环，位置环和速度环为外环。电流检测器件安装在驱动器的电枢输出线上，速度、位置检测通过电动机内置的编码器实现，最终都转化为电流环，比较实际电流与设定电流之间的差别从而控制伺服电动机二、知识准备-③西门子V90伺服驱动器和电机西门子高性价比伺服方案，支持PROFINET接口与PROFIdrive协议，可直接与S7-1200等控制器通信，是实现中小型运动控制应用的理想选择。1.V90伺服驱动器分为200V和400V两个系列6.需要用报文2.与V90伺服驱动器配套的伺服电机型号为SIMOTICSS-1FL6，有低惯量（200V）和高惯量（400V）两种3.伺服驱动器和伺服电机之间的运动数据传输可以采用电位控制或通信控制两种方式4.V90伺服驱动器有PTI和PROFINET（PN）两个版本5.V90PN伺服驱动器有分布式控制（EPOS）和集中控制（TO）两种运动控制模式二、知识准备-③西门子V90伺服驱动器和电机二、知识准备-③西门子V90伺服驱动器和电机V90控制模式对比EPOS分布式控制控制逻辑在V90驱动器内部，通过调用FB284功能块控制。配置简单，但功能相对有限，适合简单点位控制。TO工艺对象控制(推荐)控制逻辑在S7-1200PLC内部，通过创建“工艺对象”和标准化的PLC_Open指令控制。功能强大、灵活，支持复杂运动控制。二、知识准备-④运动控制常用编程指令常用术语1.线性轴：在一定长度范围内做直线运动。2.旋转轴：可以无限旋转的运动，在使用时需要设定当前位置和旋转目标位置的模态值，可以实现沿特定方向移动或沿最短路径移动等。3.原点回零：建立机械和运动轴之间的基础原点的对应关系。4.绝对定位：依据目标偏移原点的距离进行定位。必须先原点回零。5.相对定位：依据目标偏移当前位置的距离进行定位。7.点动（JOG）：给定点动速度或距离，手动操作伺服电机动作6.软件限位/硬件限位：用来限定轴的运行范围。软件限位（程序），硬件限位（磁性开关、传感器等）二、知识准备-④运动控制常用编程指令常用指令必用指令二、知识准备-④运动控制常用编程指令常用指令根据运动形式选用指令三、任务实施硬件设备连接设备组态轴工艺控制编程轴工艺组态程序编译调试与下载三、任务实施-①硬件连接三、任务实施-②设备组态1.创建项目与添加设备：在博途软件中创建新项目，添加S7-1200设备。2.根据实物型号，添加V90伺服驱动器三、任务实施-②设备组态1.创建项目与添加设备：在博途软件中创建新项目，添加S7-1200设备。2.根据实物型号，添加V90伺服驱动器3.修改电脑、PLC、V90的IP地址在同一子网。1.创建项目与添加设备：在博途软件中创建新项目，添加S7-1200设备。2.根据实物型号，添加V90伺服驱动器3.修改电脑、PLC、V90的IP地址在同一子网。4.启动系统和时钟存储器，启用连接机制。5.V90添加标准报文3报文。6.连接PLC与V90。三、任务实施-②设备组态1.创建项目与添加设备：在博途软件中创建新项目，添加S7-1200设备。2.根据实物型号，添加V90伺服驱动器3.修改电脑、PLC的IP地址在同一子网。4.启动系统和时钟存储器，启用连接机制。5.V90添加标准报文3报文。6.连接PLC与V90。7.修改V90硬件的IP和名称。三、任务实施-②设备组态1.新增对象并命名三、任务实施-③轴工艺组态2.修改工艺对象参数1.新增对象并命名1.基本参数→常规2.基本参数→驱动器三、任务实施-③轴工艺组态3.基本参数→编码器4.扩展参数→机械4.扩展参数→机械三、任务实施-③轴工艺组态2.修改工艺对象参数1.新增对象并命名新增输入变量5.扩展参数→位置限制三、任务实施-③轴工艺组态2.修改工艺对象参数1.新增对象并命名6.扩展参数→动态→常规7.扩展参数→动态→急停三、任务实施-③轴工艺组态2.修改工艺对象参数1.新增对象并命名8.扩展参数→回原点→主动三、任务实施-③轴工艺组态2.修改工艺对象参数1.新增对象并命名三、任务实施-④轴工艺程序编写1.添加函数块并设置三、任务实施-④轴工艺程序编写1.添加函数块并设置2.函数块中编写运动控制程序1.函数块→工艺→MotionControl2.添加配置MC_Power三、任务实施-④轴工艺程序编写1.添加函数块并设置2.函数块中编写运动控制程序3.添加配置MC_Reset4.添加配置MC_Home三、任务实施-④轴工艺程序编写1.添加函数块并设置2.函数块中编写运动控制程序5.添加配置MC_Halt三、任务实施-④轴工艺程序编写1.添加函数块并设置2.函数块中编写运动控制程序6.添加配置运动形式指令三、任务实施-④轴工艺程序编写1.添加函数块并设置2.函数块中编写运动控制程序3.主程序中调用函数块，添加外部变量控制程序三、任务实施-④轴工艺程序编写1.添加函数块并设置2.函数块中编写运动控制程序3.主程序中