作为西门子新一代高性能伺服驱动系统,SINAMICS S200 PN伺服驱动系列一经推出,便以其zhuoyue的性能,成为众多运动控制应用场景的shouxuan。SINAMICS S200 PN伺服驱动器与上位控制器(PLC)通过PROFINET通信连接,以“报文”的形式实现数据的循环交换。报文作为连接PLC与伺服驱动器之间沟通的桥梁,直接关系到整个控制系统的响应速度和可靠性。今天,我们将深入探讨SINAMICS S200 PN伺服驱动器的报文选择,从S200 PN伺服驱动器支持使用的报文、应用场合以及组态配置过程,为您一一解析,助力您高效快捷地掌握S200 PN的报文选择和使用。
图1 PLC与伺服驱动器的循环数据交换
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报文说明
2.1 支持使用的报文
SINAMICS S200 PN伺服驱动器目前支持的标准报文以及西门子报文如下表所示:
表2-1:SINAMICS S200 PN伺服驱动器支持的报文一览
1)以驱动器的角度看,接收到的过程数据是接收字,待发送的过程数据是发送字,其中一个PZD占用两个字节长度。
2)西门子报文750为辅助报文,设置该报文前,必须首先选择一个主报文。
2.2 S200 速度控制模式的报文
SINAMICS S200 PN伺服驱动器与上位控制器(PLC)构成的运动控制系统中,当斜坡函数发生器和位置控制器位于PLC内部或使用了SIMATIC工艺对象(TO)时,S200处于速度模式下,可以使用报文1、2、3、5、102、105。需要注意的是:当S200处于速度控制模式,也可以借助工艺对象(TO)等方式实现整个运动系统的位置控制。
表2-2:报文1、2、3、5、102、105的报文结构
2.3 S200 位置控制模式的报文
SINAMICS S200 PN伺服驱动器与上位控制器(PLC)构成的运动控制系统中,当斜坡函数发生器和位置控制器位于伺服驱动器内部,且伺服驱动器执行定位应用,此时S200处于位置模式下,可以使用报文7、9、111、112,其中111、112报文应用最为广泛。
表2-3:报文7、9、111、112的报文结构
2.4辅助报文
西门子报文750作为辅助报文,可以实现附加扭矩给定和扭矩限幅的功能。在组态添加西门子报文750之前,必须首先选择一个主报文,辅助报文 PZD 的编号跟在主报文 PZD 编号之后。
• 附加扭矩给定:102/105报文+750辅助报文,将102 / 105报文的控制字STW1的bit14置位为1,开启闭环扭矩控制;
• 扭矩限幅:任意主报文+750辅助报文,可以实现全局扭矩限幅;
表2-4 辅助报文750的报文结构
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组态配置报文
了解了SINAMICS S200 PN伺服驱动器所支持报文后,如何在实际应用过程中选择合适报文并组态配置呢?下面我们一起来看一下。
3.1 报文选择
对于实际应用中,SINAMICS S200 PN伺服驱动器报文的选择,基于以下几方面综合考虑:
确定控制需求:首先明确系统的运动控制要求,包括速度、位置、扭矩等控制模式,不同的控制需求选用合适的控制报文。例如,报文1和报文2报文内容中没有位置控制、状态报文字,无法满足闭环位置控制需求;
上位控制器(PLC)的类型:报文5和报文105为S7-1500专用报文,仅在与S7-1500/1500T系列PLC连接时才可以选择报文5和报文105。
通信方式选择:PROFINET 提供了 PROFINET RT(实时)和 PROFINET IRT(等时实时)两种实时通信方式,其中IRT通信相比RT通信更适合于传输更高jingque时间要求的数据。使用IRT通信时,必须采用带有动态伺服控制(DSC)功能的报文5或报文105。
工艺功能:对于同步、凸轮等gaoji工艺对象,通常选用数据传输实时性好的IRT通信方式的报文105。
综上,对于常见应用场景下的报文选用情况进行总结,详见表2-4所示 :
表2-4 常见应用场景下的报文选择
3.2 报文组态
使用Startdrive组态SINAMICS S200 PN伺服驱动器
1、通过“引导式快速设置”, 在“分配运动控制”处选择 “PLC” ;
此时,默认报文为西门子报文105,以下报文为可选报文:
2、通过“引导式快速设置”,在 “分配运动控制”处选择 “驱动”,且在“应用”配置为“转速控制”;
此时,默认报文为标准报文1,以下报文为可选报文:
3、通过“引导式快速设置”, “分配运动控制”的配置中选择 “驱动”,且在“应用”配置为“定位”;
此时,默认报文为西门子报文112,以下报文为可选报文:
通过GSD文件组态
在TIA Portal软件的“网络视图”中通过GSD文件组态了S200 PN后,在“设备视图”的“设备概览”中即可添加报文:
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