任务4.4 TIA Portal软件调试诊断S120

TIAPortal软件调试诊断S120任务引入如图所示，可以将基本操作面板BOP安装在SINAMICSS120控制单元上实现输入参数和激活功能，显示运行状态、参数、报警和故障。与V-ASSISTANT软件对V90伺服修改参数、调试、诊断、监控状态类似，S120更多的是用软件调试和诊断。S120的调试和诊断软件，常用的有STARTER和Startdrive（集成于TIAPortal）。STARTER适用于独立调试或与SIMOTION运动控制系统集成；Startdrive适用于复杂项目，尤其是需要与PLC集成的自动化解决方案，本任务主要采用Startdrive软件完成S120初步参数设置与调试。‌‌任务引入任务目标任务目标（1)了解Startdrive软件调试S120的基本界面和操作（功能视图、参数视图）。（2）理解S120的硬件组成（控制单元、电源模块、电动机模块）。1.

知识目标（1）能用Startdrive软件分配S120的IP地址和PROFINET设备名称。（2）能通过设备配置检测自动添加驱动器组件。（3）能设置P864使能逻辑，下载参数并保存到ROM。（4）能进行静态测量、旋转测量，并用控制面板点动测试电动机。（5）能诊断设备故障并查看报警信息。任务目标2.能力目标（1）通过实现软件调试S120，增强科技报国信心。（2）养成规则意识、标准意识和5S管理的职业素养，培养开拓创新的科学精神。任务目标3.素质目标任务准备一个运动控制系统主要由控制器、驱动器与被控对象三大部分组成。本任务以CIMC“西门子杯”中国智能制造挑战赛智能制造工程设计与应用类赛项：离散行业运动控制方向竞赛设备为例，如图所示。其中控制器采用西门子S7-1516-3PN/DP，驱动器为S120，被控对象为圆盘、缠绕等实物对象。设备示意图硬件组成及网络拓扑结构S120多轴驱动系统的主要组成如图所示。控制单元：整个驱动系统的控制部分；电源模块：将交流转变成直流，并能实现能量回馈；电机模块（也称功率模块）：单轴或双轴模块，作为电机的供电电源；传感器模块：将编码器信号转换成DRIVE-CLiQ可识别的信号，若电机含有DRIVE-CLiQ接口，则不需要此模块；直流24V电源模块：用于系统的控制部分的供电，母线排上直流24V供电如图所示；端子模块和选件板：根据需要可连接或插入I/O板和通讯板。S120多轴驱动系统组成母线排上直流24V供电和使能信号网络拓扑结构如图所示，编程电脑与PLC的CPU、S120、触摸屏通过以太网连接。系统网络拓扑图用网线连接电脑和S120，需要注意的是控制单元CU320的X127LAN口只能用作调试用，不具有实时通讯功能，如图所示。如果是PN接口的S120，需要先将X127的IP地址修改为与X125不同网段下的IP地址，如果X127与X125在同一网段下，网线插在X125时无法查找到S120。一般情况X150的出厂默认地址是192.168.0.X网段下。分配IP地址和设备名称打开TIAPortal软件，创建一个新项目，打开项目视图。可通过在线访问查询IP地址、名称、固件版本、诊断状态等信息。也可以通过该访问分配IP地址或设备名称。如图4-52所示，打开“项目树”中“在线访问”，找到连接S120的网卡，双击“更新可访问的设备”，如果S120为出厂设置，则显示MAC地址。如果已经配置过IP地址，则显示配置的IP地址。打开“功能”下的“分配IP地址”。设置驱动器的IP地址与电脑在同一网段，例如：192.168.0.2。子网掩码为：255.255.255.0。分配IP地址如图所示，打开“功能”下的“分配PROFINET设备名称”，输入设备名称。例如：cu3202pn，单击“分配名称”。分配PROFINET设备名称①双击项目树下的“添加新设备”。②在弹出的

“添加新设备”对话框中单击“驱动”图标。③在“Drives&starters（驱动和启动器）”列表中选择实际用到的控制单元，例如：CU320-2PN。注意订货号与实际设备是否一致，选择版本。单击“确定”。添加驱动器组件添加新设备如图所示，修改新添加的驱动单元的IP地址与前面在线访问设置的相同：192.168.0.2，子网掩码：255.255.255.0。修改IP地址和子网掩码如图所示，打开新添加的驱动单元设备组态，在CU上单击右键，在弹出对话框中单击“设备配置检测”，弹出如下图所示对话框。设备配置检测在图中单击“开始搜索”，自动读取配置组态信息，等待自动搜索配置。搜索配置组态信息弹出搜索到的配置，如图所示。设备使用的是伺服控制，选择高动态（伺服），单击创建。也可以根据需要，离线后再进行完整的组态。设备配置检测功能调试就是组态DDS和CDS等，在STARTER中，可以通过组态对话框（功能图形式）或专家列表（参数列表形式）进行组态和调试。在TIAPortal软件中也类似，通过功能视图或参数视图进行参数设置和功能调试。（1）如图所示，在左侧项目树中，打开驱动器轴_1的“参数”栏，工作区右上角页签选择“功能视图”，在“使能逻辑”内找到整流单元运行单击对话框，在弹出的对话框中选择1，即设置参数P864的值为1。参数P864的功能为：整流单元运行的反馈信号，驱动器只有收到来自整流模块供电完成的信号才能工作。可将该参数连接至数字输入端或对该参数直接进行赋值。在启动电机之前，必须保证该参数的值为1。参数设置参数设置和功能调试参数设置工作区右上角选择“参数视图”，输入864即可转到该参数，同样可以修改参数值。其他参数请根据控制要求设置。（2）下载驱动器的组态信息。参数的上传和下载是在驱动装置控制单元中的RAM、CF卡（ROM）以及TIAPortal项目三个位置中进行，如图所示。RAM中记录了在线驱动设备的当前参数值，每当装置掉电，RAM中的信息就会永久性丢失。再上电后，装置自动将ROM中（CF卡）的数据引导到RAM中。在博途项目中设置的驱动参数可以下载到装置的RAM中，并通过“永久保存所有驱动对象的数据”，将项目驱动参数写入ROM（CF卡）中。参数上传下载

选中软件左侧项目树中“驱动单元_1”，单击工具栏的下载，弹出如图所示对话框。在对话框中，勾选“保持性存储参数设置”，单击“装载”下载驱动器的组态信息。下载驱动器的组态信息下载完成后在线，单击图中储存卡样式的图标，先将RAM中的信息存储到ROM，以免断电后数据丢失。扳手样子的图标是恢复出厂设置，可以清除之前伺服驱动器的所有参数配置，恢复出厂设置。在图中单击“静态测量和旋转测量”，在弹出的对话框中单击“接通”下的按钮，S120对电机进行静态测量和旋转测量。用控制面板调试电机，如图所示。单击“激活”获取控制权，确定监视的周期，置位驱动使能，输入转速，向前或者向后，测试驱动器是否可以正常运行。电机调试测试电机调试测试当设备中存在故障、报警或需要维护时，TIAPortal软件中将出现与PLC故障时一样风格的在线状态。如图所示，双击其中的红色扳手图标，即可打开对应的诊断画面，根据提示信息诊断故障并处理。设备故障诊断画面设备故障诊断任务实施根据任务要求，每组配备配电盘或试验台；安装有TIAPortal软件（含Startdrive组件）的电脑1台；S120和伺服电动机、开关电源1个、断路器1个、熔断器2只、导线若干、万用表1块、电工常用工具1套、任务实施分工计划表、评分评价表1套。请同学们根据任务和实训设备情况采用扑克牌分组法分组，完成分工计划表。组名

小组LOGO

组训

团队成员学号

角色

职责

电气图和网络拓扑图绘制根据任务要求，结合选用的电气设备，参考上图，绘制电气接线原理图。对照表中评分标准，检查电气图错误或不标准之处，完成表中小组自评和互评得分。评分点配分评分标准自评得分互评得分电气图设计绘制10正确选择元器件，连接正确，布局合理，图形和文字符号符合国家标准。每错、漏1处扣2分，不规范每处扣0.5分

根据绘制的电气图，结合实训设备，完成设备安装与线路连接。安装和接线完成后，按照电气安装检查评分表中的评分要求，进行自查和互查并在表中评出分数，评分采用扣分制，每项扣完为止。评分点配分评分标准自查得分互查得分元件安装2断路器、S120等位置安装不合理，每处扣0.5分

接线头工艺4

导线必须压接接线端子，未压接每处扣0.5分

2

接线端子露铜超2mm，每处扣0.5分

号码管工艺2连接的所有导线两端必须套上编号合理的号码管，每少1处扣0.5分

线槽工艺2所有连接线垂直进线槽，盖上线槽盖，不合要求每处扣0.2分

导线颜色工艺2连接线路导线颜色、线径等按标准规范要求区分，不合要求酌情扣0.2-1分

保护接地2S120须可靠接地，没接地，扣1分

整体美观度2根据工艺连线的整体美观度酌情扣0.1-1分

系统初步调试4上电前安全检查，上电后初步检测元件工作是否正常，检查局部电路功能；

能够正常上电，给2分。

电气安装软件调试S12004-06-TIAPortal软件调试诊断S120视频调试完成，演示并按照表中的评分标准进行小组自评和互评。评分点配分评分标准自评得分互评得分软件调试S12030能够用软件设置S120的IP地址、设备名称和参数，添加设备，控制伺服电动机，监控S120状态。不能实现或错误1处扣1分

任务评价组内检查完成，各小组顺序交叉验收，填写验收报告表。项目名称

建设单位

项目验收人员

验收时间

项目概况

存在问题

完成时间

验收结果功能测试技术水平施工质量材料归档

检查验收各组展示作品，介绍任务完成过程、制作展示PPT、整理技术文档并提交汇报材料，同时进行小组自评、组间互评、教师评价，完成考核评价表。项目名称评价内容分值评价分数自评互评师评职业素养考核项目35%

穿劳保服和电工绝缘鞋，整洁5

安全意识、责任意识、服从意识5

积极参加教学活动，按时完成学生工作活页8

团队合作、与人交流能力5

劳动纪律6

生产现场管理5S标准6

专业能力考核项目65%