PLC控制V90伺服系统的应用 摘要PLC和伺服驱动系统在国内各行各业有着广泛的应用文章根据项目的实际应用，介绍了一种西门子S7-300PLC和S7-200 SMRAT配合使用，控制V90伺服驱动系统的方法文中详细介绍了控制方案的选定、系统硬件设计、所应用的控制功能和具体的程序编写关键词：S7-300 S7-200SMART V90 S7通讯 1. 引言PLC即可编程逻辑控制器，在各行各业有着非常广泛的应用经过数十年的发展，现在的PLC产品使用方便，功能强大，硬件配套齐全，可靠性高，在工业控制中有着非常重要的地位西门子公司是世界著名的技术公司，在很多领域有着举足轻重的地位本文将根据项目中的实际应用，介绍西门子PLC控制其V90伺服驱动系统2. 系统设计选型综合考虑设备使用状况、客户现场实际情况等因素，我们最终选定主要电气部件选用西门子品牌产品西门子的电气产品在国内各行业有着广泛的应用，产品质量可靠，市场占有率较高，技术人员也较为熟悉，有利于后期设备的维护、维修，备件的更换1.1. PLC选型经统计，整台设备的输入输出点数约200余点，故选择S7-300系列的PLC。
S7-300PLC属于中小型系列，采用模块化结构设计，各种单独模块之间可进行广泛组合和扩展1.2. 伺服驱动系统选型伺服驱动系统选择了V90系列SINAMICS V90 作为 SINAMICS 驱动系列家族的新成员，与SIMOTICS S-1FL6 完美结合，组成最佳的伺服驱动系统，实现位置控制、速度控制和扭矩控制SINAMICS V90 支持即插即用式调试，伺服性能充分优化，与 SIMATIC PLC 快速集成，具有值得信赖的可靠性1.3. 控制方式选择方案中将使用S7-200 SMART的PTO功能控制V90伺服系统，使用S7-200 SMART自带的以太网口与S7-300PLC组成PROFINET网络，S7-300PLC通过S7通讯向S7-200 SMART发送控制指令，实现S7-300PLC对V90伺服系统的控制系统网络如图1所示图1 3. 硬件设计 2.1 S7-300 PLC选型根据前述系统方案，主PLC S7-300需要具备以太网通讯功能，因此CPU模块选择了6ES7315-2EH14-0AB0此CPU模块集成PN口，即PROFINET口，可进行以太网通讯，因此不必再选用单独的以太网模块，节约了成本。
S7-300PLC为模块化设计，还需选配导轨，电源，存储卡，数字量的输入输出模块，模拟量输入模块，前连接器2.2 S7-200 SMART选型本项目共有两个运动轴需要控制，因此S7-200 SMART选择标准晶体管输出型的ST20 DC/DC/DC，订货号6ES7 288-1ST20-0AA0此型号CPU集成有一个以太网口，支持西门子S7协议，有12点数字量输入，8点数字量输出，提供2路100KHz高速脉冲输出2.3 V90系统选型项目中共需两套伺服系统，其中一套用于控制水平运动的传送带，电机不带抱闸，功率750w驱动器型号为6SL3210-5FB10-8UA0，200v驱动器；伺服电机型号为1FL6042-2AF21-1AA1，为低惯量电机，转速3000rpm，2500 线增量编码器，带键槽，不带抱闸另一套伺服用于控制垂直运动热铆，电机带抱闸，功率400w驱动器型号为6SL3210-5FB10-4UA1，200v驱动器；伺服电机型号为1FL6042-2AF21-1AA1，为低惯量电机，转速3000rpm，2500 线增量编码器，带键槽，带抱闸两套伺服都需配动力电缆6FX3002-5CK01-1AF0，编码器电缆6FX3002-2CT20-1AF0，控制电缆6SL3260-4NA00-1VB0。
3. 应用的相关功能1. S7-200 SMART的开环运动控制3.1.1运动控制功能S7-200 SMART开环位置控制支持如下功能：· 高速脉冲输出，速度从2Hz到100KHz· 提供可组态的测量系统，既可以使用工程单位（例如厘米）也可以使用脉冲数· 提供可组态的反冲补偿· 支持绝对、相对和手动位控方式*如果Axis1组态为脉冲加方向，则P1分配到Q0.7如果Axis1组态为双向输出或者A/B相输出，则P1被分配到Q0.3，但此时Axis2将不能使用Micro/WIN SMART为运动控制组态提供了方便快捷的工具，通过运动控制向导自动生成运动控制指令，将这些指令插入到用户程序中实现用户程序控制3.1.2 运动控制指令运动控制向导根据所选组态选项创建唯一的指令子程序，从而使运动轴的控制更容易各运动指令均具有“AXISx_”的前缀，其中x代表轴通道编号由于每条运动指令都是一个子程序，所有11条运动指令使用11个子程序3. 软件设计及系统调试 1. PTI模式下V90的参数设置4.1.1配置伺服电机型号配置V90伺服驱动器所连接的伺服电机型号，针对不同的伺服电机有以下两种配置方法：· 如果伺服电机带有增量编码器，请在参数P29000中配置电机ID· 如果伺服电机带有绝对编码器，伺服驱动可以自动识别伺服电机本项目选用的伺服电机带有增量编码器，故用第一种方法，电机ID标注在伺服电机铭牌上。
4.1.2 具体参数设置V90的PTI模式参数设置流程· 选择PTI模式P29003· 选择脉冲输入通道· 选择脉冲输入形式3.2. S7-200 SMART设置及编程4.2.1运动控制向导选择编程软件STEP 7- Micro/WIN SMART中的运动控制向导，依据向导提示，按照步骤组态各控制轴4.2.2编程运动控制向导设置完毕，会自动生成插入运动控制指令，应用运动控制指令进行编程，完成对运动轴的控制下面以传送带伺服为例进行说明传送带伺服的主要运动有：手动、寻原点、单方向的移动定长4.2.2.1 Axis0_CTRL插入Axis0_CTRL子程序，在CPU更改为RUN模式时加载组态在项目中只每条运动轴使用一个Axis_CTRL子程序，并确保程序会在每次扫描时调用此子程序4.2.2.2 Axis0_MAN插入Axis0_MAN子程序，使用该程序使轴按不同的速度运行或点动方式运行EN接通时程序有效，RUN接通时轴按照Speed设置的速度和Dir设置的反向运行，RUN断开轴减速停止JOG_P或JOG_N接通轴按照运动控制向导中组态的点动速度运行4.3 S7-300通讯编程S7-300与S7-200 SMART通过PROFINET口进行S7通讯。
只需在S7-300PLC侧单侧编程S7-200 SMART侧不需要编程通讯将使用功能块FB14和FB15程序如下3. 结论经过紧张的调试，项目顺利投产，截至目前设备已运行数月，系统稳定，生产顺利证明了西门子S7-300PLC与S7-200 SMART配合使用控制V90伺服驱动系统的方法是可靠、行知有效的此方案编程较为简单，同时不再使用昂贵的轴控模块，有效的节约了成本，有利于在实际项目中使用Internal -全文完-。