S120 有两种基本形式:DC/AC (用于多轴系统) AC/AC (用于单轴系统)目前这两种形式的V2.4 及以上 版本都已具备基本定位功能。
当前V2.4 版本的 S120具有如下定位功能:
点动 (Jog): 用于手动方式移动轴,通过按钮使轴运行至目标点
• 回零 (Homing/Reference):用于定义轴的参考点或运行中回零
• 限位 (Limits):用于限 制轴的速度、位置。包括软限位、硬限位
• 程序步 (Traversing Blocks): 共64个程序步,可自动连续执行一个完整的程序也可单步执行
设定值输入 (Direct Setpoint Input / MDI):目标位置及运行速度可由PLC或上位机控制,完成一个复杂的运动 使用 S120 基本定位功能的前提条件:
调试软件:Starter V4.0 或更高版本 / SCOUT V4.0 或更高版本 硬件版本:SINAMICS FW: V2.4 HF2 或更高版本
注:
安装 SCOUT V4.0 需要STEP 7 版本至少为 V5.3.3.1 以上
一、激 活基本定位功能
S120的定位功能必 须在变频器离线配置中激 活,步骤如下:
定位功能激 活后可使用 STARTER 中的控制面板或专家参数表进行设置
使用控制面板 使用专家参数表
使用控制面板的操作步骤:
使用控制面板激活 “点动”
1.选择基本定位功能
2.取得控制权限
3.斜坡函数发生器、 速度给定等条件使能
4.选择 “点动”
5.设置点动速度、加速度
6.ON/OFF1 使能
7.点动运行
设定值/实际值监视
二、基本定位 点动(JOG):
S120 中点动有两种方式:
·速度方式( travel endless):点动按钮按下,轴以设定的速度运行直至按钮释放。
位置方式( travel incremental):点动按钮按下并保持,轴以设定的速度运行至目标位置后自动停止。
使用控制面板的点动功能仅 限于速度方式,位置方式需使用专家参数表设定。
三、基本定位 回零(Homing / Reference):
回零(Homing / Reference)
回参考点模式(回零模式)只有使用增量编码器(旋转编码器 Reserver、正/余弦编码器 Sin/Cos 或 脉冲编码 器)时需要,因每次上电时增量编码
器与轴的机械位置之间没有任何关系。因此轴都必须被移至预先定义好的 零点位置。即执行 Homing 功能。
当使用绝对编码器 ( Absolute ) 时每次上电不需重新回零 S120 中回零有三种方式:
·直接设定参考点 (Reference): 对任意编码器均可
·主动回零 (Reference point approach): 主要指增量编码器
·被动回零 (Flying Reference):对任意编码器均可
3.1 设置参考点 (Set_Reference)
通过用户程序可设置任意位置为坐标原点。通常情况下只有当系统即无接近开关又无编码器的零脉冲时,或者 当需要轴被设置为一个不同的位置时
才使用该方式
操作步骤(已设定开关量输入点 DI1 为ON/OFF1命令源 P840)
1.已激活定位功能
2.连接一数字量输入点 ( DI 2 )至参数 P2596作为设置参考点信号位,该位上升沿有效
3.设定参考点位置值 P2599(如 0)
4.闭合DI 1运行使能
5.闭合DI 2 激活设置参考点命令,该轴当前位置 r 2521 置为P2599 中设定的值。如 r2521=0
3.2 主动回零(Active Homing)
主动回零方式只适用于增量编码器,绝对值编码器只需在初始化阶段进行一次编码器校准,以后不必做回零
主动回零有三种方式:
仅用编码器零标志位( Encoder Zero Mark ) 回零 仅用外部零标志( External Zero Mark ) 回零
使用接近开关 + 编码器零标志位( Homing output cam + Zero Mark ) 回零
3.2.1 对值编码器的主动回零
如果我们使用绝对值编码器并且作主动回零时会看到如下页面:
3.2.2、 增量编码器的主动回零
依下图所示进行配置
相关参数设定
1.打开 “ Homing “ (回零) 页面
2.定义开关量输入点 DI 3 为开始寻参命令(参数 P2595=722.2)
回零方式选择主动回零 P2597=0
4.定义开关量输入点 DI 4 为接近开关 P2612= 722.1(粗脉冲)
5.指定轴运行极限点,如果回零过程中极限点到达(P2613/P2614=0)则轴反转。若两点全为零则轴停 止。
6.指定回零方式:接近开关 + 编码器零脉冲
动作过程:
DI1(ON/OFF1)闭合,变频器运行,DI 3 闭合,开始寻参过程
• 上图中(Step1)轴按照 P2604 定义的搜索方向,以最大加速度 P2572 加速至搜索速度 P2605,到达 接近开关后 DI 4 闭合,以最大减速度 P2573
减速停止,进入下一步:搜索编码器的零脉冲
• 上图中(Step2)轴反转加速至速度 P2608,离开接近开关后遇到的编码器的第一个零脉冲后轴停 止。进入下一步:回参考点
• 轴加速以速度 P2611 运行偏置距离 P2600 后停止在参考点(上图中 Step3) 全部动做结束后轴回到零位。完成主动回零过程
3.3 被动回零(Passive Homing)
Passive Homing 又称为 Homing on the fly (被动回零)
被动回零用于轴工作与任意定位状态时动态修改当前位置值为零(如:在点动时、执行程序步时,执行 MDI 时),执行被动回零后并不影响轴当前
的运行状态,轴并不是真正的走到零点而只是其当前位置值被置为 0, 重新开始计算位置
前提条件:P2597=1
绝对值编码器的被动回零:
参数设定
• 打开 “ Homing “ (回零) 页面
• 定义开始寻参命令 P2595 源(如开关量输入点 DI2)
• 回零方式选择被动回零 P2597=1
• 指定接近开关 Bero 为上升沿有效(如上图中步骤 1)
• 定义开关量输入点 DI 10(只能为快速 I / O)为接近开关 P2612= 722.10(如上图中步骤 2)
动作过程:
·闭合 DI1(ON/OFF1),变频器运行,选择任意一种命令(如点动,程序步、MDI 等)轴按照所选 择的方式运行
·闭合 DI 2,开始被动回零
·闭合快速开关 DI 10(下图中红色线为该开关状态),可见到位置实际值恢复为 0 而后继续运行 (如图中绿色线所示)
四、基本定位 限位(Limit):
S120 中包含两种限位功能:软限位、硬限位。以限制轴运行范围。同时还有对轴运行速度,加减速的限制。
如下图所示激活限位方式
• 项目导航栏中选择限位功能块
• 激活软限位 P2579 =1,正/反向位置范围通过 P2578, P2579 设定
• 激活硬限位 P2568 =1,硬限位位置开关源 P2569, P2570
• 最大速度:P2571、最大加速度:P2572、最大减速度:P2573 注:限位开关信号为 “ 低 “ 有效
五、基本定位 程序步(Traversing Blocks)
通过使用 Traversing Blocks _ “程序步” 模式可以自动执行一个完整的定位程序,也可实现单步控制;各程序步 之间可通过数字量输入信号切换。
但只有当前程序步执行完后下一程序步才有效。
在 S120 中提供了最多 64 个程序步供使用
程序步执行步骤:
1.项目导航栏中选择 Traversing Blocks 模式,设定开关量输入点 DI3 用于激活程序步功能
2.不拒绝任务 P2641=1、没有停止命令 P2640=1
运行过程中可通过断开联接与 P2640 的外部开关发出停止命令,则轴将以减速度 P2620 减速停车。 若断开联接与 P2641 的外部开关发出拒绝任务命令,
则轴将以最大减速度 P2573 减速停车。
3. 按工艺需要设定各个程序步参数,程序步代号决定程序的执行顺序。代号为 -1 表示该步不执行(初始代
号全部为 -1),
4. 通过 6 个数字量输入点的不同组合选择需要的程序步
闭合 DI1(ON/OFF1)运行,闭合 DI3 激活 Traversing 方式 ( P2631=1 有效 )轴按设定步骤运行。
六、手动数据输入(MDI)
Direct Setpoint Input / MDI (直接设定点输入方式/手动数据输入方式), MDI 的缩写来自于 NC 技术” Manual Data Input ”
使用 MDI 功能我们可以很轻松地通过外部控制系统来实现复杂的定位程序,通过由上位机控制的连续变化的 位置、速度来满足我们的工艺需要。
MDI 有两种不同模式:
·位置 ( position) 模式 P2653=0、
·手动定位或称 速度模式( setting up ) P2653=1 这两种模式可在线切换
速度模式是指轴按照设定的速度及加/减速运行,不考虑轴的实际位置。 位置模式是指轴按照设定的位置、速度、加/减速运行;
位置模式又可分为绝对位置 (P2648=1)和 相对位值( P2648=0)两种方式。
6.1 MDI 模式配置如下图所示:
6.2 激活 MDI 方式及参数配置:
1.项目导航栏中选择直接数据输入/ MDI 模式
2.如上面程序步中所述:不拒绝任务 P2641=1、没有停止命令 P2640=1
运行过程中可通过断开联接与 P2640 的外部开关发出停止命令,则轴将以减速度 P2620 减速停车。 若断开联接与P2641的外部开关发出拒绝任务命令,
则轴将以最大减速度P2573减速停车
3.设定开关量输入点DI4用于激活MDI功能(P2647为“1”有效)
4.相关数据设置位置、速度、加 / 减速度 P2642 ~ P2645)
5.位置模式选择 P2653
P2653=1:速度方式;P2653=0:位置方式
6.定位方式选择 P2648
P2648=1:绝对位置方式;P2648=0:相对定位方式
7.方向设定源 P2651、P2652
8.数据传输形式 (P2649) 及数据设定值确认命令源( P2650)
S120 中 MDI 的数据传输可采用两种形式:
连续传输 P2649=1
单步传输、上升沿确认 P2649=0
·所谓单步传输是指 MDI 数据的传输依赖于参数 P2650 中选择的开关量信号。该命令为 “沿” 有效,每 次执行完一个机器步后,需要再次施加上升沿,
新的速度、位置等才能有效。
·与单步传输不同,一旦激活连续数据传输,MDI 数据(位置、速度、加 / 减速度)可连续修改且立即 有效而无需开关使能。这样我们就可通过上位机
实时调整目标位置及轴的运行速度、加 / 减速度而不 会停机
注:连续数据传输仅适用于绝对定位方式
6.3 调试参数:
运行命令源 (ON/ OFF1)为 P840 = DI1 不拒绝数据传输: P2641=1
无停止命令: P2640=1 MDI 位置模式: P2653=0/1 选择传输模式: P2649=0/1
数据设定值确认命令源 P2650 = DI3 ( P2649=1 时无效) 激活 MDI 模式的命令源 P2647 = DI2
选择绝对定位方式: P2648=1
设置目标参数:P2690、P2691、P2692、P2693 依次合开关 DI1, DI2,轴按设定值运行。
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