項(xiàng)目七三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻器控制掌握變頻器的工作原理掌握G120變頻器的面板操作掌握G120變頻器與S7-1200的PROFINET通訊一學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握S7-1200通過(guò)端子控制方式控制G120變頻器2024/10/22二知識(shí)講座7.1變頻器工作原理與G120變頻器介紹變頻器原理（Variable-frequencyDrive，簡(jiǎn)稱(chēng)VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)的原理，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率的方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。通常，把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱(chēng)作“變頻器”。

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的。2024/10/22二知識(shí)講座7.1變頻器工作原理與G120變頻器介紹

西門(mén)子SINAMICSG120變頻器是西門(mén)子新一代變頻驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，包括三個(gè)系列的產(chǎn)品：V系列、G系列和S系列。V系列提供用于運(yùn)動(dòng)/伺服控制的產(chǎn)品；G系列屬于通用型變頻器，可用于一般的調(diào)速控制長(zhǎng)和；S系列屬于高端型變頻器，既可用于速度控制，也可用于運(yùn)動(dòng)/伺服控制。2024/10/22二知識(shí)講座7.1變頻器工作原理與G120變頻器介紹圖7-1功率模塊和控制單元SINAMICSG120變頻器由控制單元（ControlUnit）和功率模塊（PowerModule）組成。控制單元用來(lái)控制并監(jiān)測(cè)與其連接的電動(dòng)機(jī)?？刂茊卧珊芏囝?lèi)型，可以通過(guò)不同的現(xiàn)場(chǎng)總線（如MODBUS-RTU,PROFIBUS-DP,PROFINET,DEVICENET等）與上層控制器（PLC）進(jìn)行通訊。功率模塊用來(lái)為電機(jī)和控制模塊提供電能，實(shí)現(xiàn)電能的整流與逆變功能，其銘牌上有額定電壓、額定電流等參數(shù)。G120系列變頻器的功率模塊和控制單元外觀如圖7-1所示。2024/10/22二知識(shí)講座7.1變頻器工作原理與G120變頻器介紹G120的控制單元包括CU230系列、CU240系列和CU250系列。本項(xiàng)目中我們選用的型號(hào)為CU250S-2PN。下面我們以CU250S-2PN為例，介紹一下控制單元的命名規(guī)則：CU:ControlUnit的縮寫(xiě)，表示“控制單元”；250：表示系列號(hào)；E：經(jīng)濟(jì)型；B：基本型；S：高級(jí)型；T：工藝型；P：風(fēng)機(jī)水泵型2：表示SINAMICS開(kāi)發(fā)平臺(tái)；若名稱(chēng)中沒(méi)有“2”則表示MicroMaster開(kāi)發(fā)平臺(tái)；PN：支持ProfiNet總線；其他類(lèi)型包括：HVAC（USS,Modbus-RTU）、DP（Profibus-DP總線）、IP（Ethernet-IP協(xié)議）、DEV（DeviceNet總線）、CAN（CANopen協(xié)議）；如果控制單元集成了故障安全功能，則會(huì)在名稱(chēng)后面加上“F”，比如CU250S-2PN-F。2024/10/22二知識(shí)講座7.2G120變頻器的基本操作（面板操作）(a)BOP-2操作面板(b)IOP-2操作面板G120變頻器的控制單元上，可以安裝兩種不同的操作面板：BOP和IOP。BOP（BasicOperatorPanel），翻譯為“基本操作面板”，面板上有一塊小液晶顯示屏，用來(lái)顯示參數(shù)、診斷數(shù)據(jù)等信息；面板下方有“自動(dòng)/手動(dòng)”、“確認(rèn)/退出”等按鍵，可用來(lái)設(shè)置變頻器參數(shù)，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的功能測(cè)試。BOP-2操作面板的外觀如圖7-2(a)所示。2024/10/22二知識(shí)講座7.2G120變頻器的基本操作（面板操作）(a)BOP-2操作面板(b)IOP-2操作面板IOP（IntelligentOperatorPanel）的縮寫(xiě)，翻譯為“智能操作面板”，其液晶顯示屏比BOP大，采用文本和圖形顯示，界面提供參數(shù)設(shè)置、調(diào)試向?qū)?、診斷及上傳/下載等功能，有利于直觀操作和診斷變頻器。IOP面板可以直接卡緊在變頻器上，或者作為手持單元通過(guò)一根電纜與變頻器連接，通過(guò)面板上的手動(dòng)/自動(dòng)按鈕及菜單導(dǎo)航按鈕進(jìn)行功能選擇，操作起來(lái)更加直觀，簡(jiǎn)單方便。IOP-2操作面板的外觀如圖7-2(b)所示。

2024/10/22二知識(shí)講座7.2G120變頻器的基本操作（面板操作）圖7-3BOP-2面板功能說(shuō)明將BOP-2操作面板安裝在控制單元上，并給變頻器通電后，面板液晶屏點(diǎn)亮，上面會(huì)顯示變頻器的一些狀態(tài)，參數(shù)等信息，如圖7-3所示。2024/10/22二知識(shí)講座7.2G120變頻器的基本操作（面板操作）表7-1BOP-2圖標(biāo)描述2024/10/22二知識(shí)講座7.2G120變頻器的基本操作（面板操作）表7-2BOP-2的按鍵功能描述2024/10/22二知識(shí)講座7.2G120變頻器的基本操作（面板操作）表7-2BOP-2的按鍵功能描述2024/10/22二知識(shí)講座7.3G120變頻器的PROFINET通訊SINAMICSG120的控制單元CU250S-2PN支持基于PROFINET的周期過(guò)程數(shù)據(jù)交換和變頻器參數(shù)訪問(wèn)。PROFINETIO控制器可以將控制字和主給定值等過(guò)程數(shù)據(jù)周期性的發(fā)送至變頻器，并從變頻器周期性的讀取狀態(tài)字和實(shí)際轉(zhuǎn)速等過(guò)程數(shù)據(jù)。2024/10/22二知識(shí)講座7.3G120變頻器的PROFINET通訊提供PROFINETIO控制器訪問(wèn)變頻器參數(shù)的接口，有兩種方式能夠訪問(wèn)變頻器的參數(shù)：

（1）周期性通訊的PKW通道（參數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)）：通過(guò)PKW通道PROFINET

IO控制器可以讀寫(xiě)變頻器參數(shù)，每次只能讀或?qū)懸粋€(gè)參數(shù)，PKW通道的長(zhǎng)度固定為4個(gè)字。

（2）非周期通訊：PROFINETIO控制器通過(guò)非周期通訊訪問(wèn)變頻器數(shù)據(jù)記錄

區(qū)，每次可以讀或?qū)懚鄠€(gè)參數(shù)。任務(wù)2通過(guò)示例介紹S7-1200與G120CU250S-2PN的PROFINETPZD通信，以組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1為例介紹通過(guò)S7-1200如何控制變頻器的起停、調(diào)速以及讀取變頻器狀態(tài)字和電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速。2024/10/22二知識(shí)講座7.4G120變頻器端子控制G120變頻器端子和現(xiàn)場(chǎng)總線接口的功能可以設(shè)置，用端子控制的方式控制變頻器。為了避免逐一地修改端子，可通過(guò)設(shè)置參數(shù)P0015（驅(qū)動(dòng)設(shè)備宏指令）同時(shí)對(duì)多個(gè)端子進(jìn)行設(shè)置。2024/10/22二知識(shí)講座7.4G120變頻器端子控制圖7-4宏程序1的端子定義表

方式1：通過(guò)PLC1200數(shù)字輸出端子控制實(shí)現(xiàn)G120變頻器宏程序1-雙方向兩線制控制兩個(gè)固定轉(zhuǎn)速，宏程序1的端子定義如圖7-4所示：

其中，轉(zhuǎn)速固定設(shè)定值3：p1003，轉(zhuǎn)速固定設(shè)定值4：p1004，轉(zhuǎn)速固定設(shè)定值生效：r1024，轉(zhuǎn)速設(shè)定值（主設(shè)定值）：p1070[0]=1024，當(dāng)DI4和DI5=高電平時(shí)：變頻器將兩個(gè)轉(zhuǎn)速固定設(shè)定值相加。2024/10/22二知識(shí)講座7.4G120變頻器端子控制圖7-5宏程序12的端子定義

方式2：通過(guò)PLC1200數(shù)字輸出端子控制實(shí)現(xiàn)G120變頻器宏程序12-端子啟動(dòng)模擬量調(diào)速，宏程序12的端子定義如圖7-5所示：

2024/10/22二知識(shí)講座7.4G120變頻器端子控制

下面簡(jiǎn)單講解一下這些控制字。我們打開(kāi)G120變頻器參數(shù)手冊(cè)，找到參數(shù)P0054（控制字），可以看到該控制字有16位，每一位的定義如表7-3所示：2024/10/22二知識(shí)講座7.4G120變頻器端子控制

我們打開(kāi)G120變頻器參數(shù)手冊(cè)，找到參數(shù)P0054（控制字），可以看到該控制字有16位，每一位的定義如表7-3所示：表7-3控制字的說(shuō)明2024/10/22二知識(shí)講座7.4G120變頻器端子控制

下面簡(jiǎn)單講解一下這些控制字。我們打開(kāi)G120變頻器參數(shù)手冊(cè)，找到參數(shù)P0054（控制字），可以看到該控制字有16位，每一位的定義如表7-3所示：表7-3控制字的說(shuō)明2024/10/22二知識(shí)講座7.4G120變頻器端子控制

從其他報(bào)文切換到報(bào)文20時(shí)，前一個(gè)報(bào)文的定義保持不變。根據(jù)控制字的位定義，我們不難得到，如果想讓電機(jī)啟動(dòng)，第15位至第00位的狀態(tài)將如圖7-6所示：圖7-6變頻器啟動(dòng)信號(hào)047F

所以，在標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1下，電機(jī)啟動(dòng)的控制字為“047F”。其他的控制字以此類(lèi)推。此報(bào)文類(lèi)型下，PLC發(fā)送給變頻器的過(guò)程數(shù)據(jù)分別為“控制字1”，“轉(zhuǎn)速設(shè)定值”。變頻器發(fā)送至PLC的過(guò)程數(shù)據(jù)分別為“狀態(tài)字1”，“轉(zhuǎn)速實(shí)際值”。2024/10/22二知識(shí)講座7.5變頻器參數(shù)設(shè)置參數(shù)號(hào)功

能出廠值備注說(shuō)明P0100電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)IEC/NEMA00:歐洲—[KW]1:北美—[hp]2:北美—[kW]P0300選擇電機(jī)類(lèi)型10：沒(méi)有電機(jī)1：異步電動(dòng)機(jī)2：同步電動(dòng)機(jī)P0304電機(jī)額定電壓380V設(shè)定范圍為0V—20000V。參考電動(dòng)機(jī)銘牌上的參數(shù)值進(jìn)行設(shè)定。P0305電機(jī)額定電流參考電機(jī)銘牌設(shè)定范圍為0.01A—10000A。對(duì)于同步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)電流的最大設(shè)定值為變頻器最大電流的2倍，對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)電流的最大設(shè)定值為變頻器最大電流。P0307電機(jī)額定功率參考電機(jī)銘牌設(shè)定范圍為0.00KW—100000.00KW本參數(shù)的缺省值取決于變頻器的型號(hào)和額定數(shù)據(jù)。P0310電機(jī)額定頻率50.00HZ設(shè)定范圍為0—650.00HZ，出廠值為0.00HZ。P0311電機(jī)額定轉(zhuǎn)速參考電機(jī)銘牌設(shè)定范圍為0.0—210000.0rpm，出廠值為0.0rpm。P1080最小轉(zhuǎn)速0.000rpm設(shè)定范圍為0—19500.000rpm，出廠值為0.0rpm。P1082最大轉(zhuǎn)速1300.000rpm設(shè)定范圍為0—210000.000rpm，出廠值為1500.0rpm。P1120斜坡函數(shù)發(fā)生器斜坡上升時(shí)間10.000S設(shè)定范圍為0—999999.000s，出廠設(shè)置為10.000S。P1121斜坡函數(shù)發(fā)生器斜坡下降時(shí)間10.000S設(shè)定范圍為0-999999.000S，出廠設(shè)置為10.000S。P1900電機(jī)數(shù)據(jù)檢測(cè)及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)0設(shè)定范圍為0-3,11-12。0：禁用；1：電機(jī)數(shù)據(jù)檢測(cè)和轉(zhuǎn)速控制優(yōu)化2：電機(jī)數(shù)據(jù)檢測(cè)（靜止?fàn)顟B(tài)）；3：轉(zhuǎn)速控制優(yōu)化（旋轉(zhuǎn)運(yùn)行）11:電機(jī)數(shù)據(jù)檢測(cè)和轉(zhuǎn)速控制優(yōu)化，切換到運(yùn)行12:電機(jī)數(shù)據(jù)檢測(cè)（靜止?fàn)顟B(tài)），切換到運(yùn)行2024/10/22三工作任務(wù)任務(wù)一G120變頻器面板操作控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速1.項(xiàng)目要求

使用操作面板控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。2.項(xiàng)目分析

變頻器安裝功率模塊和控制單元安裝好以后，將BOP-2控制面板插入控制單元，然后給變頻器介入三相電源，通過(guò)操作面包設(shè)置相關(guān)參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)用操作面板控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量備注1三相交流異步電機(jī)YS801260W臺(tái)1可根據(jù)實(shí)際情況選擇電機(jī)2交流接觸器CJX2-1210個(gè)1

3PLC西門(mén)子S7-12001214CDC/DC/RLY臺(tái)1可根據(jù)實(shí)際情況選擇繼電器輸出型PLC。4G120變頻器控制單元CU250S-PN功率模塊PM-240臺(tái)1

表7-5主要設(shè)備清單

將變頻器的功率模塊安裝在電氣柜中，然后將控制單元安裝在功率模塊上并將BOP-2控制面板插入控制單元的卡槽，聽(tīng)到“咔嚓”一聲，即表示BOP-2控制面板已經(jīng)安裝好，最后給變頻器的輸入端子介入三相電L1，L2，L3，PE端接地，變頻器輸出端子接入電機(jī)的U，V，W端子，PE接地。接下來(lái)通過(guò)BOP-2面板對(duì)G120變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并通過(guò)操作面板手動(dòng)控制電機(jī)變頻啟動(dòng)，停止，反向啟動(dòng)，快速停止。根據(jù)以上分析，可以選用西門(mén)子S7-1200系列中CPU1214CDC/DC/RLY和控制單元為CU250S-PN，功率模塊為PM-240的G120變頻器。主要設(shè)備清單表7-5所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施2.系統(tǒng)接線圖面板控制的系統(tǒng)接線圖如圖7-6所示。圖7-6系統(tǒng)接線圖（面板控制）2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試BOP-2面板安裝完成后，開(kāi)始調(diào)試過(guò)程，分為以下步驟：（1）變頻器恢復(fù)出廠設(shè)置（2）將選擇光標(biāo)調(diào)整至“EXTRAS”選項(xiàng)，如圖7-7（a）所示，然后按“OK”按鈕，如圖7-7（b）所示，將變頻器恢復(fù)出廠設(shè)置。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試

（3）在參數(shù)設(shè)置菜單下，設(shè)置變頻器參數(shù)顯示為“EXPERT”級(jí)別，如圖7-8（a）所示。并將P1300設(shè)置為“0”（V/F控制方式），如圖7-8（b）所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（4）設(shè)置相關(guān)參數(shù)。進(jìn)入“SETUP”菜單，選擇重置所有參數(shù)，如圖7-9所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（5）進(jìn)入P100參數(shù)，選擇EUR標(biāo)準(zhǔn)，頻率為50HZ，如圖7-10所示；并設(shè)置輸入電壓為380V，如圖7-11所示，下面設(shè)置電機(jī)相關(guān)參數(shù)。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（6）本項(xiàng)目采用的電機(jī)為三相異步交流電動(dòng)機(jī)，額定功率為60W，三角形接法，額定電流為0.66A。首先設(shè)置參數(shù)P300，選擇電機(jī)類(lèi)型為感性電機(jī)，如圖7-12（a）所示，設(shè)置參數(shù)P304，電機(jī)額定電壓為380V，如圖7-12（b）所示：2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（7）設(shè)置參數(shù)P305，額定電流和參數(shù)P307，額定功率，如圖7-13（a），（b）所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（8）設(shè)置參數(shù)P310，電機(jī)頻率和參數(shù)P311，額定轉(zhuǎn)速，如圖7-14（a），（b）所示：2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（9）設(shè)置最小轉(zhuǎn)速（P1080）為0，,最大轉(zhuǎn)速（P1082）為1300RPM，如圖7-15（a），（b）所示：2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（10）設(shè)置加速時(shí)間（P1120）和減速時(shí)間（P1121）均為10秒，如圖7-16（a），（b）所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（11）設(shè)置MOTID（P1900）為OFF（0），關(guān)閉電機(jī)數(shù)據(jù)檢測(cè)功能，如圖7-17所示。（如果此處打開(kāi)電機(jī)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)檢測(cè)，可能變頻器會(huì)報(bào)錯(cuò)，報(bào)錯(cuò)后需要手動(dòng)清除報(bào)警記錄）2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（12）保存設(shè)置的參數(shù)。設(shè)置后的參數(shù)必須保存，在SETUP選項(xiàng)里，將前面的參數(shù)全部設(shè)置完成后，會(huì)自動(dòng)跳到“FINISH”選項(xiàng)，選擇“YES”，按下確定鍵，參數(shù)設(shè)置保存成功，如圖7-18所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（14）手動(dòng)增加轉(zhuǎn)速至設(shè)定的額定轉(zhuǎn)速（1400RPM），然后減少轉(zhuǎn)速到負(fù)的額定轉(zhuǎn)速（-1400RPM），即可完成電機(jī)的正反轉(zhuǎn)變頻啟動(dòng)。按下停止按鈕，電機(jī)按照設(shè)定的減速斜坡時(shí)間停止。再次啟動(dòng)電機(jī)，然后快速按兩下停止按鈕，可以完成電機(jī)快速停止。2024/10/22三工作任務(wù)任務(wù)二G120變頻器PROFINET通訊控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速1.項(xiàng)目要求

使用PROFINET通訊方式，使變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速，并通過(guò)PZD過(guò)程通道讀取G120變頻器的狀態(tài)及轉(zhuǎn)速。2.項(xiàng)目分析

將變頻器和S7-1200接入同一以太網(wǎng)，使變頻器通過(guò)PROFINET通訊控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速，通過(guò)PZD過(guò)程通道讀取G120變頻器的狀態(tài)及轉(zhuǎn)速，變頻器選擇“標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1，PZD2/2”的通訊協(xié)議，根據(jù)該報(bào)文下，變頻器的常見(jiàn)控制字，來(lái)對(duì)變頻器進(jìn)行PROFINET通訊控制。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)啟動(dòng)047F停止OFF1047EOFF2047COFF3047A反轉(zhuǎn)OC7F表7-6常見(jiàn)的控制字將G120變頻器、PLC1200和編程電腦用集線器接入同一網(wǎng)段，變頻器的輸出端還是接到任務(wù)一所用的電機(jī)上。為變頻器選擇“標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1，PZD2/2”的通訊協(xié)議，該報(bào)文下，變頻器的常見(jiàn)控制字如表7-6所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量備注1三相交流異步電機(jī)YS801260W臺(tái)1可根據(jù)實(shí)際情況選擇電機(jī)2交流接觸器CJX2-1210個(gè)1

3PLC西門(mén)子S7-12001214CDC/DC/RLY臺(tái)1可根據(jù)實(shí)際情況選擇繼電器輸出型PLC。4G120變頻器控制單元CU250S-PN功率模塊PM-240臺(tái)1變頻器與PLC通過(guò)PROFINET總線通訊

根據(jù)以上分析，我們可以選用西門(mén)子S7-1200系列中CPU1214CDC/DC/RLY和控制單元為CU250S-PN，功率模塊為PM-240的G120變頻器。主要設(shè)備清單表7-7所示：表7-7主要設(shè)備清單2024/10/22四任務(wù)實(shí)施2.I/O地址分配輸入輸出中間變量地址作用地址作用地址作用IW68變頻器狀態(tài)字QW64變頻器控制字MW100設(shè)置變頻器控制字IW70實(shí)際轉(zhuǎn)速Q(mào)W66設(shè)定轉(zhuǎn)速M(fèi)W102設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速

MW104讀取變頻器狀態(tài)字

MW106讀取電機(jī)轉(zhuǎn)速表7-8I/O分配表2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)接線圖圖7-20系統(tǒng)接線圖（PROFINET總線）2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)（1）設(shè)備組態(tài)：

1）打開(kāi)博途V14SP1軟件，新建項(xiàng)目。添加型號(hào)為“1214DC/DC/RLY”的CPU。CPU固件版本根據(jù)硬件實(shí)際情況選擇，這里我們用的是V4.2（如圖7-21所示）。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)2）切換到網(wǎng)絡(luò)視圖，在硬件目錄下，找到PROFINETIO→DRIVERS→SIEMENSAG→SINAMICS→SINAMICSG120CU250S-2PNVECTORV4.7，雙擊，將變頻器控制單元添加至設(shè)備組態(tài)，如圖7-22所示。圖7-22添加控制單元2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)3）點(diǎn)擊變頻器上的藍(lán)色“未分配”字樣，在下拉列表中選擇PLC_1.PROFINET接口_1。完成與PLC的網(wǎng)絡(luò)連接，如圖7-23所示。圖7-23變頻器與PLC的網(wǎng)絡(luò)連接2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)4）雙擊變頻器模塊，在硬件目錄中選擇“子模塊”——標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1，PZD-2/2。雙擊將報(bào)文添加至設(shè)備組態(tài)中，然后在“設(shè)備概覽”中查看報(bào)文對(duì)應(yīng)的輸入、輸出地址。這里可以看到輸入地址I為68----71，輸出地址Q(chēng)為64----67，如圖7-24（a）、（b）所示。（a）選擇報(bào)文2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)4）雙擊變頻器模塊，在硬件目錄中選擇“子模塊”——標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1，PZD-2/2。雙擊將報(bào)文添加至設(shè)備組態(tài)中，然后在“設(shè)備概覽”中查看報(bào)文對(duì)應(yīng)的輸入、輸出地址。這里可以看到輸入地址I為68----71，輸出地址Q(chēng)為64----67，如圖7-24（a）、（b）所示。（b）查看輸入、輸出地址2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)5）組態(tài)S7-1200和G120變頻器的DEVICENAME和分配IP地址。點(diǎn)擊S7-1200上的網(wǎng)口，將PLC的設(shè)備名稱(chēng)改為S71200，IP地址分配為，如圖7-25所示。圖7-25分配PLC的IP地址2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)6）雙擊變頻器圖標(biāo)，選中變頻器的網(wǎng)絡(luò)接口圖標(biāo)，將變頻器的設(shè)備名稱(chēng)改為“G120”。IP地址分配為（與PLC在同一個(gè)網(wǎng)段），如圖7-26所示。圖7-26分配變頻器的設(shè)備名稱(chēng)和IP地址2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)7）在線訪問(wèn)設(shè)備，找打G120變頻器，然后點(diǎn)擊“在線并診斷”，在“功能”---“命名”菜單下，將PROFINET設(shè)備名稱(chēng)改為g120，點(diǎn)擊“分配名稱(chēng)”。在“分配IP地址”菜單下，設(shè)置IP地址為，點(diǎn)擊“分配IP地址”，如圖7-27所示。圖7-27分配IP地址和設(shè)備名稱(chēng)2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)8）在線訪問(wèn)菜單下，點(diǎn)擊G120變頻器——參數(shù)。切換到參數(shù)視圖，打開(kāi)左邊列表的“通訊”——“配置”。將右側(cè)參數(shù)值改為，如圖7-28（a）、（b）所示：圖7-28（a）變頻器參數(shù)列表2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)8）在線訪問(wèn)菜單下，點(diǎn)擊G120變頻器——參數(shù)。切換到參數(shù)視圖，打開(kāi)左邊列表的“通訊”——“配置”。將右側(cè)參數(shù)值改為，如圖7-28（a）、（b）所示：圖7-28（b）變頻器參數(shù)列表2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)（2）變量定義。在主程序中，我們將中間變量“MW100”和“MW102”分別傳送至變頻器輸出地址“QW64”和“QW66”中，將變頻器的輸入地址“IW68”和“IW70”分別傳送至中間變量“MW104”和“MW106”中。然后在程序的監(jiān)控與強(qiáng)制表中，對(duì)變頻器的輸出值“MW100”和“MW102”進(jìn)行數(shù)據(jù)賦值以控制電機(jī)的啟停，方向和轉(zhuǎn)速，并觀察變頻器的輸入值“MW104”和“MW106”的變化情況。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)圖7-29主程序2024/10/22四任務(wù)實(shí)施5.系統(tǒng)調(diào)試

添加一個(gè)“監(jiān)控表”，添加中間變量M0.0，MW100（十六進(jìn)制），MW102（十進(jìn)制），MW104（十六進(jìn)制），MW106（十進(jìn)制）。如果是通電后第一次啟動(dòng)變頻器，先將MW100賦值為“047E”，復(fù)位變頻器。然后再給MW100輸入“047F”（電機(jī)啟動(dòng)控制字），MW102輸入8192，電機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)。觀察MW104（變頻器的狀態(tài)參數(shù)）和MW106的值（電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速值），如圖7-30所示。圖7-30通過(guò)監(jiān)控表控制變頻器啟動(dòng)2024/10/22四任務(wù)實(shí)施5.系統(tǒng)調(diào)試設(shè)定值（顯示值）M與實(shí)際值N的關(guān)系為：N=P200X*M/16384十進(jìn)制

其中，P200X為參考變量（參考變量表）。

例如：我們P2000中的參考轉(zhuǎn)速為1400RPM，如果想達(dá)到的實(shí)際轉(zhuǎn)速為350RPM，那么需要輸入的設(shè)定值為M=350*16384/1400=4096。2024/10/22三工作任務(wù)1.項(xiàng)目要求

使用PLC的輸出端子（數(shù)字量輸出和模擬量輸出）連接變頻器，實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。2.項(xiàng)目分析

將PLC1200的輸出端子接入G120變頻器的數(shù)字輸入端，通過(guò)PLC輸出高低電平模擬實(shí)際端子控制。通過(guò)設(shè)置參數(shù)P0015，分別使用控制單元的宏程序1（數(shù)字方式）來(lái)控制三相電機(jī)的啟動(dòng)，停止和調(diào)速。任務(wù)三G120變頻器端子控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速（數(shù)字方式）2024/10/22四任務(wù)實(shí)施1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量備注1三相交流異步電機(jī)YS801260W臺(tái)1可根據(jù)實(shí)際情況選擇電機(jī)2交流接觸器CJX2-1210個(gè)1

3PLC西門(mén)子S7-12001214CDC/DC/RLY臺(tái)1可根據(jù)實(shí)際情況選擇繼電器輸出型PLC。4G120變頻器控制單元CU250S-PN功率模塊PM-240臺(tái)1變頻器與PLC通過(guò)PROFINET總線通訊510K電位器手動(dòng)旋鈕電位器個(gè)1

選用西門(mén)子S7-1200系列中CPU1214CDC/DC/RLY和控制單元為CU250S-PN，功率模塊為PM-240的G120變頻器。主要設(shè)備清單表7-9所示。表7-9主要設(shè)備清單2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)接線圖圖7-31系統(tǒng)接線圖（數(shù)字方式）系統(tǒng)接線圖如圖7-31所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)（1）設(shè)備組態(tài)。首先通過(guò)BOP-2面板進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。1）在“PARAMETER”菜單下，將參數(shù)P10設(shè)置成1，打開(kāi)快速調(diào)試，然后將參數(shù)P15設(shè)置成1，將端子設(shè)置成宏程序1模式，再將P10設(shè)置回0，進(jìn)入準(zhǔn)備就緒狀態(tài)，如圖7-32所示：2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)（1）設(shè)備組態(tài)。首先通過(guò)BOP-2面板進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。2）在“PARAMETER”菜單下，將參數(shù)P1003設(shè)置成500（P1003用來(lái)設(shè)定固定轉(zhuǎn)速1，此處也可以設(shè)置成其他數(shù)值，只要在電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)即可），將P1004設(shè)置成300（P1004用來(lái)設(shè)定固定轉(zhuǎn)速2，此處也可以設(shè)置成其他數(shù)值，只要在電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)即可），如圖7-33所示。參數(shù)設(shè)置完成后，即可通過(guò)PLC輸出端子對(duì)G120變頻器進(jìn)行端子控制。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)（2）變量定義PLC1200的輸出端子Q0.0用來(lái)控制變頻器輸入端子DI0（正向啟動(dòng)），Q0.1用來(lái)控制變頻器輸入端子DI1+（反向啟動(dòng)），Q0.2用來(lái)控制變頻器輸入端子DI2（故障復(fù)位），Q0.3用來(lái)控制變頻器輸入端子DI4（固定轉(zhuǎn)速1），Q0.4用來(lái)控制變頻器輸入端子DI5+（固定轉(zhuǎn)速2）。通過(guò)PLC程序控制輸出點(diǎn)的高低電平狀態(tài)，從而控制變頻器的輸入端子高低電平狀態(tài)。變頻器的輸出端子DO0的常開(kāi)點(diǎn)NO接24V故障燈，輸出端子DO1的常開(kāi)點(diǎn)NO接24V報(bào)警燈。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)（3）程序設(shè)計(jì)：1新建一個(gè)項(xiàng)目。2添加1214DC/DC/RLY型號(hào)的CPU，如圖7-34所示。圖7-34添加CPU2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)圖7-35添加新的監(jiān)控表圖7-36通過(guò)監(jiān)控表控制電機(jī)正向啟動(dòng)3）在“監(jiān)控與強(qiáng)制表”菜單下新建一個(gè)監(jiān)控表，并輸入Q0.0，Q0.1，Q0.2，Q0.3，Q0.4，如圖7-35所示。4）將正向啟動(dòng)信號(hào)“Q0.0”和固定轉(zhuǎn)速1信號(hào)“Q0.3”強(qiáng)制為“1”，然后打開(kāi)監(jiān)視，修改選定值，可以看到電機(jī)已經(jīng)在固定轉(zhuǎn)速1下正向轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)可以通過(guò)BOP-2操作面板上的“MONITOR”菜單觀察變頻器的運(yùn)行狀態(tài)，看看實(shí)際轉(zhuǎn)速是否為我們剛才參數(shù)“P1003”設(shè)置的500RPM，如圖7-36所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)圖7-37通過(guò)監(jiān)控表控制電機(jī)反向啟動(dòng)5）將反向啟動(dòng)信號(hào)“Q0.1”和固定轉(zhuǎn)速2信號(hào)“Q0.4”強(qiáng)制為“1”，然后打開(kāi)監(jiān)視，修改選定值，可以看到電機(jī)已經(jīng)在固定轉(zhuǎn)速2下反向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)可以通過(guò)BOP-2操作面板上的“MONITOR”菜單觀察變頻器的運(yùn)行狀態(tài)，看看實(shí)際轉(zhuǎn)速是否為我們剛才參數(shù)“P1004”設(shè)置的300RPM，如圖7-37所示。2024/10/22五項(xiàng)目拓展項(xiàng)目拓展一觸摸控制變頻器啟動(dòng)、停止1.任務(wù)要求及分析

在上述任務(wù)二的基礎(chǔ)上，加入型號(hào)為KTP700的西門(mén)子觸摸屏，在觸摸屏上設(shè)置四個(gè)按鈕，分別是啟停、反轉(zhuǎn)、加速、減速，用來(lái)控制變頻器。2024/10/22五項(xiàng)目拓展項(xiàng)目拓展一觸摸控制變頻器啟動(dòng)、停止（1）硬件組態(tài)：1在對(duì)PLC和變頻器組態(tài)完成后，添加觸摸屏至設(shè)備組態(tài)，并選擇PLC連接，如圖7-38（a）、（b）所示。圖7-38（a）觸摸屏組態(tài)2024/10/22五項(xiàng)目拓展項(xiàng)目拓展一觸摸控制變頻器啟動(dòng)、停止（1）硬件組態(tài)：1）在對(duì)PLC和變頻器組態(tài)完成后，添加觸摸屏至設(shè)備組態(tài)，并選擇PLC連接，如圖7-38（a）、（b）所示。圖7-38（b）觸摸屏組態(tài)2024/10/22五項(xiàng)目拓展圖7-39設(shè)置觸摸屏IP地址和分配名稱(chēng)2）設(shè)置觸摸屏IP地址為，PROFINET名稱(chēng)為hmi_1，如圖7-39所示。2024/10/22五項(xiàng)目拓展圖7-40程序段1

數(shù)據(jù)傳輸1）程序段1為PLC和G120變頻器之間的數(shù)據(jù)交互，如圖7-40所示。（2）程序設(shè)計(jì)：2024/10/22五項(xiàng)目拓展圖7-41程序段2啟動(dòng)和停止（2）程序設(shè)計(jì)：2程序段2為變頻器的復(fù)位，“FirstScan”為上電后接通一次，用于在PLC啟動(dòng)后將變頻器復(fù)位，按下停止按鈕M0.0也將變頻器復(fù)位2024/10/22五項(xiàng)目拓展程序段3為控制變頻器正反轉(zhuǎn)，當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟停按鈕M0.1時(shí)，向變頻器發(fā)送“16#047F”（正轉(zhuǎn)啟動(dòng)命令），電機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)；按下停止按鈕，電機(jī)停止運(yùn)行；當(dāng)按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕M0.2，向變頻器發(fā)送“16#0C7F”（反向啟動(dòng)命令）（2）程序設(shè)計(jì)：2024/10/22五項(xiàng)目拓展程序段4為變頻器的速度控制。若轉(zhuǎn)速設(shè)定值小于16384，當(dāng)按下加速按鈕時(shí)，每按一次轉(zhuǎn)速加10；若轉(zhuǎn)速設(shè)定值大于0，當(dāng)按下減速按鈕時(shí)，每按一次轉(zhuǎn)速減10（2）程序設(shè)計(jì)：2024/10/22五項(xiàng)目拓展圖7-44觸摸屏畫(huà)面5）編輯HMI畫(huà)面。添加按鈕后雙擊按鍵，進(jìn)行顯示文本的修改，并進(jìn)行變量連接，以控制PLC變量，進(jìn)而對(duì)G120變頻器進(jìn)行控制，如圖7-44所示。（2）程序設(shè)計(jì)：2024/10/22五項(xiàng)目拓展圖7-45添加“事件”6）右鍵點(diǎn)擊按鈕后在下方彈出的“屬性”窗口中選中“事件”模塊，進(jìn)行修改。以啟動(dòng)按鈕為例，在“事件”中選中“單擊”，為其添加“取反位”指令，并連接至PLC變量“啟動(dòng)按鈕”，如圖7-45所示。（2）程序設(shè)計(jì)：2024/10/22五項(xiàng)目拓展圖7-46添加“啟動(dòng)”按鈕的事件7）為啟動(dòng)按鈕所添加事件（按下啟動(dòng)按鍵后，對(duì)應(yīng)變量取反，以控制變頻器啟停），如圖7-46所示。（2）程序設(shè)計(jì)：2024/10/22五項(xiàng)目拓展圖7-47添加“反轉(zhuǎn)”按鈕的事件8）為反轉(zhuǎn)按鈕所添加事件（按下反轉(zhuǎn)按鍵后，對(duì)應(yīng)變量取反，以控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)），如圖7-47所示。（2）程序設(shè)計(jì)：2024/10/22五項(xiàng)目拓展9）為加速按鈕所添加事件（按下加速按鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)變量置位，開(kāi)始加速，松開(kāi)加速按鍵后，對(duì)應(yīng)變量復(fù)位，加速停止），如圖7-48所示。（2）程序設(shè)計(jì)：圖7-48添加“加速”按鈕的事件2024/10/22五項(xiàng)目拓展10）為減速按鈕所添加事件（按下減速按鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)變量置位，開(kāi)始減速，松開(kāi)減速按鍵后，對(duì)應(yīng)變量復(fù)位，減速停止），如圖7-49所示。（2）程序設(shè)計(jì)：圖7-49添加“減速”按鈕的事件2024/10/22五項(xiàng)目拓展11）將畫(huà)面編譯并下載至觸摸屏，如圖7-50所示。（2）程序設(shè)計(jì)：圖7-50觸摸屏畫(huà)面下載2024/10/22五項(xiàng)目拓展項(xiàng)目拓展二G120變頻器端子控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速（模擬方式）2024/10/22五項(xiàng)目拓展1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

將PLC1200的輸出端子接入G120變頻器的數(shù)字輸入端，控制變頻器的正反向啟動(dòng)，將一個(gè)10KΩ的電位器的輸入端接入變頻器的模擬輸入端子AI0+，同時(shí)將電位器的兩固定端子分別接入變頻器的10V輸出端和GND，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器上的旋鈕對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行無(wú)極調(diào)速。通過(guò)設(shè)置參數(shù)P0015，使用控制單元的宏程序12（模擬方式）來(lái)完成任務(wù)。2024/10/22五項(xiàng)目拓展1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量備注1三相交流異步電機(jī)YS801260W臺(tái)1可根據(jù)實(shí)際情況選擇電機(jī)2交流接觸器CJX2-1210個(gè)1

3PLC西門(mén)子S7-12001214CDC/DC/RLY臺(tái)1可根據(jù)實(shí)際情況選擇繼電器輸出型PLC。4G120變頻器控制單元CU250S-PN功率模塊PM-240臺(tái)1變頻器與PLC通過(guò)PROFINET總線通訊510K電位器手動(dòng)旋鈕電位器個(gè)1

根據(jù)以上分析，我們可以選用西門(mén)子S7-1200系列中CPU1214CDC/DC/RLY和控制單元為CU250S-PN，功率模塊為PM-240的G120變頻器。主要設(shè)備清單表7-11所示。表7-11主要設(shè)備清單2024/10/22五項(xiàng)目拓展2.I/O地址分配表7-12I/O分配表PLC1200G120變頻器輸入輸出輸入輸出地址作用地址作用地址作用地址作用

Q0.0控制正向啟動(dòng)DI0正轉(zhuǎn)啟動(dòng)DO0COMDO0公共端

Q0.1控制反向啟動(dòng)DI1+反轉(zhuǎn)啟動(dòng)DO0NO故障燈

Q0.2故障復(fù)位DI2故障復(fù)位DO1COMDO1公共端

AI0+電位器輸入端DO1NO報(bào)警燈

DICOM1輸入端公共點(diǎn)

10VOUT變頻器10V輸出端

2024/10/22五項(xiàng)目拓展3.系統(tǒng)接線圖圖7-51系統(tǒng)接線圖（模擬方式）系統(tǒng)接線圖如圖7-51所示。2024/10/22五項(xiàng)目拓展4.PLC程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)接線圖如圖7-51所示。（1）設(shè)備組態(tài)。

首先通過(guò)BOP-2面板進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。1）在“PARAMETER”菜單下，將參數(shù)P10設(shè)置成1，打開(kāi)快速調(diào)試，然后將參數(shù)P15設(shè)置成12，將端子設(shè)置成宏程序12模式，再將P10設(shè)置回0，進(jìn)入準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。如圖7-52所示。2024/10/22五項(xiàng)目拓展4.PLC程序設(shè)計(jì)2）設(shè)置參數(shù)P756為4，選擇模擬量的輸入類(lèi)型為電壓輸入，范圍為-10V到10V。如圖所示。參數(shù)P756設(shè)置好后，P757（模擬量輸入特性曲線值x1），P758（模擬量輸入特性曲線值y1），P759（模擬量輸入特性曲線值x2），P760（模擬量輸入特性曲線值y2）這四個(gè)參數(shù)就會(huì)被自動(dòng)的設(shè)置好了，如圖7-53所示。2024/10/22五項(xiàng)目拓展4.PLC程序設(shè)計(jì)（2）變量定義。

PLC1200的輸出端子Q0.0用來(lái)控制變頻器輸入端子DI0（正向啟動(dòng)），Q0.1用來(lái)控制變頻器輸入端子DI1+（反向啟動(dòng)），Q0.2用來(lái)控制變頻器輸入端子DI2（故障復(fù)位）。將Q0.0置高電平后，變頻器正向啟動(dòng)，此時(shí)可以用手調(diào)節(jié)電位器旋鈕，控制電機(jī)的正向轉(zhuǎn)速。再將Q0.1置高電平后，變頻器反向啟動(dòng)，此時(shí)再調(diào)節(jié)電位器旋鈕，控制電機(jī)的反向轉(zhuǎn)速。變頻器的輸出端子DO0的常開(kāi)點(diǎn)NO接24V故障燈，輸出端子DO1的常開(kāi)點(diǎn)NO接24V報(bào)警燈。2024/10/22五項(xiàng)目拓展（3）程序設(shè)計(jì)圖7-54新建項(xiàng)目1新建一個(gè)項(xiàng)目。2添加1214DC/DC/RLY型號(hào)的CPU，如圖7-54所示。2024/10/22五項(xiàng)目拓展（3）程序設(shè)計(jì)3）在“監(jiān)控與強(qiáng)制表”菜單下新建一個(gè)監(jiān)控表，并添加Q0.0，Q0.1，Q0.2三個(gè)監(jiān)控量，將Q0.0置高電平，電機(jī)正向啟動(dòng)。此時(shí)調(diào)節(jié)電位器的旋鈕，觀察BOP-2操作面板上“MONITOR”菜單下的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速是否隨著旋鈕的調(diào)節(jié)而變化，如圖7-55所示。圖7-55添加新的監(jiān)控表4）再將Q0.1置高電平，電機(jī)反向啟動(dòng)。此時(shí)調(diào)節(jié)電位器的旋鈕，觀察BOP-2操作面板上“MONITOR”菜單下的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速是否隨著旋鈕的調(diào)節(jié)而變化。2024/10/22六能力測(cè)試1.設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，用實(shí)物按鈕通過(guò)端子方式控制變頻器實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、停止、反轉(zhuǎn)，畫(huà)出接線圖并進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。2.設(shè)計(jì)一個(gè)在觸摸屏控制的變頻器三相異步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，觸摸屏上有下列功能：

（1）觸摸屏上有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、加速按鈕。

（2）能夠顯示電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，單位為RPM。

（3）能夠在電機(jī)啟動(dòng)前能對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置。3.設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)控制程序，按下啟動(dòng)按鈕后，運(yùn)行時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)后勻加速到最大轉(zhuǎn)速，然后快速停止5秒，再反轉(zhuǎn)勻加速到最大值，最后快速停止。項(xiàng)目八運(yùn)料小車(chē)小車(chē)往返教程掌握S7-1200PLC運(yùn)動(dòng)控制指令及應(yīng)用掌握S7-1200PLC運(yùn)控控制基本設(shè)計(jì)方法一學(xué)習(xí)目標(biāo)2024/10/22二知識(shí)講座

S7-1200PLC運(yùn)動(dòng)控制的功能可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)脈沖接口控制步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)。在TIAPortal中，可以通過(guò)組態(tài)“軸”和“命令表”等工藝對(duì)象，CPU通過(guò)使用這些工藝對(duì)象來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器的脈沖和方向輸；在程序中，通過(guò)調(diào)用運(yùn)動(dòng)控制指令來(lái)控制軸，從而啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)任務(wù)。S7-1200PLC中DC輸出類(lèi)型的CPU提供了直接控制驅(qū)動(dòng)器的板載輸出，RLY輸出類(lèi)型的CPU需要增加信號(hào)板來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器。2024/10/22二知識(shí)講座8.1運(yùn)動(dòng)控制方式圖8-1S7-1200PLC運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)方式S7-1200CPUV4.1版運(yùn)動(dòng)控制根據(jù)連接驅(qū)動(dòng)方式不同，有三種控制方式，如圖8-1所示。（1）PROFIdrive：S7-1200PLC通過(guò)基于PROFIBUS/PROFINET的PROFIdrive方式與支持PROFIdrive的驅(qū)動(dòng)器連接，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制；（2）脈沖輸出（PTO）：S7-1200PLC通過(guò)發(fā)送PTO脈沖的方式控制驅(qū)動(dòng)器，可以是脈沖+方向、A/B正交、也可以是正/反脈沖的方式；（3）模擬量：S7-1200PLC通過(guò)輸出模擬量來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器。如果S7-1200CPU的版本是V4.0或者以下版本，則運(yùn)動(dòng)控制就只有PTO這一種控制方式。到目前為止，一個(gè)S7-1200最多可以控制4個(gè)軸，并且不能擴(kuò)展。2024/10/22二知識(shí)講座8.2硬件組態(tài)

1.脈沖（PTO）輸出配置

本項(xiàng)目均以S7-1200CPU1214DC/DC/DC（6ES7214-1AG40-0XB0）進(jìn)行說(shuō)明。2024/10/22二知識(shí)講座8.2硬件組態(tài)（1）進(jìn)入CPU→設(shè)備組態(tài)→常規(guī)屬性→設(shè)置脈沖發(fā)送器，如圖8-2所示。圖8-2脈沖輸出配置2024/10/22二知識(shí)講座8.2硬件組態(tài)（2）啟動(dòng)脈沖發(fā)生器，如圖8-3所示。

圖8-3參數(shù)分配2024/10/22二知識(shí)講座8.2硬件組態(tài)PTO脈沖輸出有四種方式，如圖8-4所示。其中，PTO（脈沖A和方向B）：這種方式是比較常見(jiàn)的“脈沖+方向”方式，其中A點(diǎn)用來(lái)產(chǎn)生高速脈沖串，B點(diǎn)用來(lái)控制軸運(yùn)動(dòng)的方向，其波形圖如圖8-5所示。圖8-5PTO“脈沖+方向”波形圖圖8-4脈沖輸出方式2024/10/22二知識(shí)講座8.2硬件組態(tài)

S7-1200CPU1214CDC/DC/DC訂貨號(hào)：6ES7214-1AG40-0XB0脈沖的硬件輸出有4路，如表8-1所示。硬件輸出選擇那一路可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，但是每路的輸出頻率以CPU型號(hào)的不同有一定差別，如表8-2所示。S7-1200CPU不論是使用板載I/O或SBI/O還是兩者的組合，最多可以組態(tài)4個(gè)脈沖發(fā)生器。輸出路號(hào)脈沖輸出口方向輸出口PULSE1Q0.0Q0.1PULSE2Q0.2Q0.3PULSE3Q0.4Q0.5PULSE4Q0.6Q0.7

表8-1S7-1200CPU1214CDC/DC/DC脈沖硬件輸出表2024/10/22二知識(shí)講座8.2硬件組態(tài)

S7-1200CPU1214CDC/DC/DC訂貨號(hào)：6ES7214-1AG40-0XB0脈沖的硬件輸出有4路，如表8-1所示。硬件輸出選擇那一路可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，但是每路的輸出頻率以CPU型號(hào)的不同有一定差別，如表8-2所示。S7-1200CPU不論是使用板載I/O或SBI/O還是兩者的組合，最多可以組態(tài)4個(gè)脈沖發(fā)生器。

表8-2S7-1200CPU脈沖輸出頻率CPU型號(hào)1211121212141215Q0.0100KHZ100KHZ100KHZ100KHZQ0.1100KHZ100KHZ100KHZ100KHZQ0.2100KHZ100KHZ100KHZ100KHZQ0.3100KHZ100KHZ100KHZ100KHZQ0.4

20KHZ20KHZ20KHZQ0.5

20KHZ20KHZ20KHZQ0.6

20KHZ20KHZQ0.7

20KHZ20KHZQ1.0

20KHZ20KHZQ1.1

20KHZ20KHZ2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸

在運(yùn)動(dòng)控制中無(wú)論是開(kāi)環(huán)控制還是閉環(huán)控制方式，每一個(gè)軸都需要添加一個(gè)軸“工藝對(duì)象”。在項(xiàng)目中選擇“工藝對(duì)象”→“插入新對(duì)象”，并定義軸名稱(chēng)。軸工藝對(duì)象有兩個(gè)：TO_PositioningAxis和TO_CommandTable。如圖8-6所示。

工藝對(duì)象“定位軸”(TO_PositioningAxis)用于映射控制器中的物理驅(qū)動(dòng)裝置，這樣就可以通過(guò)脈沖接口控制步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)。通過(guò)工藝對(duì)象“命令表”（TO_CommandTable），可以使用PLCopen以表格形式創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)控制命令和運(yùn)動(dòng)曲線。所創(chuàng)建的曲線適用于帶有工藝對(duì)象“軸”的實(shí)際驅(qū)動(dòng)裝置。2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸圖8-6添加新軸2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸圖8-6軸的基本參數(shù)

每個(gè)軸都至少需要插入一個(gè)工藝對(duì)象，每個(gè)軸添加了工藝對(duì)象之后，都會(huì)有三個(gè)選項(xiàng)：組態(tài)、調(diào)試和診斷。其中，“組態(tài)”用來(lái)設(shè)置軸的參數(shù)，包括“基本參數(shù)”和“擴(kuò)展參數(shù)”?；緟?shù)如圖8-6所示，驅(qū)動(dòng)器參數(shù)如圖8-7所示。

（1）軸名稱(chēng)：定義該工藝軸的名稱(chēng)，用戶可以采用系統(tǒng)默認(rèn)值，也可以自行定義。

（2）驅(qū)動(dòng)器：選擇通過(guò)PTO（CPU輸出高速脈沖）的方式控制驅(qū)動(dòng)器。

（3）測(cè)量單位：Portal軟件提供了幾種軸的測(cè)量單位，包括：脈沖，距離和角度。距離有mm（毫米）、m（米）、in（英寸inch）、ft（英尺foot）；角度是o（360度）。如果是線性工作臺(tái)，一般都選擇線性距離：mm（毫米）、m（米）、in（英寸inch）、ft（英尺foot）為單位；旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以選擇o（360度）。不管是什么情況，用戶也可以直接選擇脈沖為單位。測(cè)量單位是很重要的一個(gè)參數(shù)，后面軸的參數(shù)和指令中的參數(shù)都是基于該單位進(jìn)行設(shè)定的。2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸圖8-7驅(qū)動(dòng)器參數(shù)

每個(gè)軸都至少需要插入一個(gè)工藝對(duì)象，每個(gè)軸添加了工藝對(duì)象之后，都會(huì)有三個(gè)選項(xiàng)：組態(tài)、調(diào)試和診斷。其中，“組態(tài)”用來(lái)設(shè)置軸的參數(shù)，包括“基本參數(shù)”和“擴(kuò)展參數(shù)”?；緟?shù)如圖8-6所示，驅(qū)動(dòng)器參數(shù)如圖8-7所示。

（1）軸名稱(chēng)：定義該工藝軸的名稱(chēng)，用戶可以采用系統(tǒng)默認(rèn)值，也可以自行定義。

（2）驅(qū)動(dòng)器：選擇通過(guò)PTO（CPU輸出高速脈沖）的方式控制驅(qū)動(dòng)器。

（3）測(cè)量單位：Portal軟件提供了幾種軸的測(cè)量單位，包括：脈沖，距離和角度。距離有mm（毫米）、m（米）、in（英寸inch）、ft（英尺foot）；角度是o（360度）。如果是線性工作臺(tái)，一般都選擇線性距離：mm（毫米）、m（米）、in（英寸inch）、ft（英尺foot）為單位；旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以選擇o（360度）。不管是什么情況，用戶也可以直接選擇脈沖為單位。測(cè)量單位是很重要的一個(gè)參數(shù)，后面軸的參數(shù)和指令中的參數(shù)都是基于該單位進(jìn)行設(shè)定的。2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸圖8-8機(jī)械參數(shù)設(shè)置（1）機(jī)械參數(shù)：設(shè)置電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一周的脈沖數(shù)及電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的機(jī)械距離，如圖8-8所示。2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸圖8-9位置限制參數(shù)設(shè)置圖8-10限位設(shè)置示意圖（2）位置限制：這部分的參數(shù)是用來(lái)設(shè)置軟件/硬件限位開(kāi)關(guān)的。軟件/硬件限位開(kāi)關(guān)是用來(lái)保證軸能夠在工作臺(tái)的有效范圍內(nèi)運(yùn)行，當(dāng)軸由于故障原因超過(guò)的限位開(kāi)關(guān)，不管軸碰到的是軟限位開(kāi)關(guān)還是硬限位開(kāi)關(guān)，軸都要停止運(yùn)行并報(bào)錯(cuò)。限位開(kāi)關(guān)的設(shè)置一般按照?qǐng)D8-10所示的方式設(shè)置，軟限位的范圍小于硬件限位，硬件限位的位置要在工作臺(tái)機(jī)械范圍之內(nèi)。

通過(guò)激活硬件限位，就可以設(shè)置限位開(kāi)關(guān)上限和下限開(kāi)關(guān)，硬件上/下限位開(kāi)關(guān)的電平一般設(shè)置成低電平有效。用戶應(yīng)需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)設(shè)置該參數(shù)，不要盲目使能軟件和硬件限位開(kāi)關(guān)，這部分參數(shù)不是必須使能的。2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸圖8-11動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)置（3）動(dòng)態(tài)參數(shù)。動(dòng)態(tài)參數(shù)中常規(guī)參數(shù)設(shè)置如圖8-11所示。①速度限制的單位：設(shè)置參數(shù)“最大轉(zhuǎn)速”和“啟動(dòng)/停止速度”的顯示單位。無(wú)論“基本參數(shù)--常規(guī)”中的“測(cè)量單位”組態(tài)了怎樣的單位，在這里有兩種顯示單位是默認(rèn)可以選擇的，包括“脈沖/s”和“轉(zhuǎn)/分鐘”。根據(jù)前面“測(cè)量單位”的不同，這里可以選擇的選項(xiàng)也不同。本例中在“基本參數(shù)--常規(guī)”中的“測(cè)量單位”組態(tài)了mm，這樣除了包括“脈沖/s”和“轉(zhuǎn)/分鐘”之外又多了一個(gè)mm/s。②最大轉(zhuǎn)速：用來(lái)設(shè)定電機(jī)最大轉(zhuǎn)速。最大轉(zhuǎn)速由PTO輸出最大頻率和電機(jī)允許的最大速度共同限定。以mm為例：在“擴(kuò)展參數(shù)”“機(jī)械”中，用戶定義了參數(shù)“電機(jī)每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)”以及“電機(jī)每轉(zhuǎn)的負(fù)載位移”，則最大轉(zhuǎn)速為：2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸圖8-11動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)置③啟動(dòng)/停止速度：根據(jù)電機(jī)的啟動(dòng)/停止速度來(lái)設(shè)定該值。

④加速度：根據(jù)電機(jī)和實(shí)際控制要求設(shè)置加速度。

⑤減速度：根據(jù)電機(jī)和實(shí)際控制要求設(shè)置減速度。

⑥加速時(shí)間：如果用戶先設(shè)定了加速度，則加速時(shí)間由軟件自動(dòng)計(jì)算生成。用戶也可以先設(shè)定加速時(shí)間，這樣加速度由系統(tǒng)自己計(jì)算。

⑦減速時(shí)間：如果用戶先設(shè)定了減速度，則減速時(shí)間由軟件自動(dòng)計(jì)算生成。用戶也可以先設(shè)定減速時(shí)間，這樣減速度由系統(tǒng)自己計(jì)算。2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸

圖8-12急停參數(shù)設(shè)置

2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸圖8-13主動(dòng)回原點(diǎn)參數(shù)設(shè)置（4）回原點(diǎn)。原點(diǎn)”也可以叫做“參考點(diǎn)”，“回原點(diǎn)”或是“尋找參考點(diǎn)”的作用是：把軸實(shí)際的機(jī)械位置和S7-1200PLC程序中軸的位置坐標(biāo)統(tǒng)一，以進(jìn)行絕對(duì)位置定位。一般情況下，西門(mén)子PLC的運(yùn)動(dòng)控制在使能絕對(duì)位置定位之前必須執(zhí)行“回原點(diǎn)”或是“尋找參考點(diǎn)”，

主動(dòng)回原點(diǎn)就是傳統(tǒng)意義上的回原點(diǎn)或是尋找參考點(diǎn)。當(dāng)軸觸發(fā)了主動(dòng)回參考點(diǎn)操作，則軸就會(huì)按照組態(tài)的速度去尋找原點(diǎn)開(kāi)關(guān)信號(hào)，并完成回原點(diǎn)命令，如圖8-13所示。

①輸入原點(diǎn)開(kāi)關(guān)：設(shè)置原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的DI輸入點(diǎn)。

②選擇電平：選擇原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的有效電平，也就是當(dāng)軸碰到原點(diǎn)開(kāi)關(guān)時(shí)，該原點(diǎn)開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的DI點(diǎn)是高電平還是低電平。

③允許硬件限位開(kāi)關(guān)處自動(dòng)反轉(zhuǎn)：如果軸在回原點(diǎn)的一個(gè)方向上沒(méi)有碰到原點(diǎn)，則需要使能該選項(xiàng)，這樣軸可以自動(dòng)調(diào)頭，向反方向?qū)ふ以c(diǎn)。

2024/10/22二知識(shí)講座8.3工藝對(duì)象軸

④逼近/回原點(diǎn)方向：尋找原點(diǎn)的起始方向。也就是說(shuō)觸發(fā)了尋找原點(diǎn)功能后，軸是向“正方向”或是“負(fù)方向”開(kāi)始尋找原點(diǎn)，如圖8-14所示。如果知道軸和參考點(diǎn)的相對(duì)位置，可以合理設(shè)置“逼近/回原點(diǎn)方向”來(lái)縮短回原點(diǎn)的路徑。圖8-14中的負(fù)方向回原點(diǎn)，觸發(fā)回原點(diǎn)命令后，軸首先運(yùn)行到左邊的限位開(kāi)關(guān)，然后掉頭繼續(xù)向正方向?qū)ふ以c(diǎn)開(kāi)關(guān)。

⑤逼近速度：尋找原點(diǎn)的起始速度，當(dāng)程序中觸發(fā)了MC_Home指令后，軸立即以“逼近速度”運(yùn)行來(lái)尋找原點(diǎn)。

⑥參考速度：最終接近原點(diǎn)的速度，當(dāng)軸第一次碰到原點(diǎn)開(kāi)關(guān)有效邊沿后運(yùn)行的速度，也就是觸發(fā)了MC_Home指令后，軸立即以“逼近速度”運(yùn)行來(lái)尋找原點(diǎn)，當(dāng)軸碰到原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的有效邊沿后軸從“逼近速度”切換到“參考速度”來(lái)最終完成原點(diǎn)定位?！皡⒖妓俣取币∮凇氨平俣取?，“參考速度”和“逼近速度”都不宜設(shè)置的過(guò)快。在可接受的范圍內(nèi)，設(shè)置較慢的速值。

⑦起始位置偏移量：該值不為零時(shí)，軸會(huì)在距離原點(diǎn)開(kāi)關(guān)一段距離（該距離值就是偏移量）停下來(lái)，把該位置標(biāo)記為原點(diǎn)位置值。該值為零時(shí)，軸會(huì)停在原點(diǎn)開(kāi)關(guān)邊沿處。

2024/10/22二知識(shí)講座8.4S7-1200CPU運(yùn)動(dòng)控制指令圖8-15

MC_Power指令符號(hào)MC_Power指令用于使能軸或禁用軸，其指令符號(hào)如圖8-15所示。在程序里一直調(diào)用，并且在其他運(yùn)動(dòng)控制指令之前調(diào)用并使能。MC_Power指令需要生成對(duì)應(yīng)的背景數(shù)據(jù)塊，各指令不能使用相同的背景數(shù)據(jù)塊。

（1）輸入端：①EN：該輸入端是MC_Power指令的使能端，不是軸的使能端；②Axis：軸名稱(chēng)；③Enable：軸使能端。Enable=0：根據(jù)StopMode設(shè)置的模式來(lái)停止當(dāng)前軸的運(yùn)行；Enable=1：如果組態(tài)了軸的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則Enable=1時(shí)將接通驅(qū)動(dòng)器的電源。④StopMode：軸停止模式。StopMode=0：緊急停止，按照軸工藝對(duì)象參數(shù)中的“急?！彼俣然驎r(shí)間來(lái)停止軸；StopMode=1：立即停止，PLC立即停止發(fā)脈沖；StopMode=2：帶有加速度變化率控制的緊急停止：如果用戶組態(tài)了加速度變化率，則軸在減速時(shí)會(huì)把加速度變化率考慮在內(nèi)，減速曲線變得平滑。（2）輸出端：①ENO：使能輸出。②Status：軸的使能狀態(tài)。

③Busy：標(biāo)記MC_Power指令是否處于活動(dòng)狀態(tài)。

④Error：標(biāo)記MC_Power指令是否產(chǎn)生錯(cuò)誤。

⑤ErrorID：當(dāng)MC_Power指令產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)，用ErrorID表示錯(cuò)誤號(hào)。

⑥ErrorInfo：當(dāng)MC_Power指令產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)，用ErrorInfo表示錯(cuò)誤信息。1.MC_Power：?jiǎn)?dòng)/禁用軸

2024/10/22二知識(shí)講座8.4S7-1200CPU運(yùn)動(dòng)控制指令圖8-16MC_Reset指令符號(hào)2.MC_Reset：確認(rèn)故障

MC_Reset指令用來(lái)確認(rèn)“伴隨軸停止出現(xiàn)的運(yùn)行錯(cuò)誤”和“組態(tài)錯(cuò)誤”，如圖8-16所示。

（1）輸入端：

①EN：該輸入端是MC_Reset指令的使能端。

②Axis：軸名稱(chēng)。

③Execute：MC_Reset指令的啟動(dòng)位，用上升沿觸發(fā)。

④Restart：Restart=0：用來(lái)確認(rèn)錯(cuò)誤；Restart=1：將軸的組態(tài)從裝載存儲(chǔ)器下載到工作存儲(chǔ)器（只有在禁用軸的時(shí)候才能執(zhí)行該命令）。（2）輸出端：除了Done指令，其他輸出管腳同MC_Power指令。Done：表示軸的錯(cuò)誤已確認(rèn)。2024/10/22二知識(shí)講座圖8-17MC_Home指令符號(hào)3.MC_Home：回原點(diǎn)指令

MC_Home指令使軸歸位，設(shè)置參考點(diǎn)，用來(lái)將軸坐標(biāo)與實(shí)際的物理驅(qū)動(dòng)器位置進(jìn)行匹配。軸做絕對(duì)位置定位前一定要觸發(fā)MC_Home指令。指令符號(hào)如圖8-17所示。

①Position：位置值。Mode=1時(shí)：對(duì)當(dāng)前軸位置的修正值；Mode=0,2,3時(shí)：軸的絕對(duì)位置值；

②Mode：回原點(diǎn)模式值。Mode=0：絕對(duì)式直接回零點(diǎn)，軸的位置值為參數(shù)“Position”的值；Mode=1：相對(duì)式直接回零點(diǎn)，軸的位置值等于當(dāng)前軸位置+參數(shù)“Position”的值；Mode=2：被動(dòng)回零點(diǎn)，軸的位置值為參“Position”的值；Mode=3：主動(dòng)回零點(diǎn)，軸的位置值為參數(shù)“Position”的值。2024/10/22二知識(shí)講座8-18絕對(duì)式直接回原點(diǎn)【應(yīng)用舉例8.1】Mode=0絕對(duì)式直接回原點(diǎn)。Mode=0模式下，MC_Home指令觸發(fā)后軸并不運(yùn)行，也不會(huì)去尋找原點(diǎn)開(kāi)關(guān)。該指令執(zhí)行后，軸的坐標(biāo)值更新成新的坐標(biāo)，新的坐標(biāo)值就是MC_Home指令的“Position”管腳的數(shù)值。程序中“Position”=0.0mm，則軸的當(dāng)前坐標(biāo)值也就更新成了0.0mm。該坐標(biāo)值屬于“絕對(duì)”坐標(biāo)值，也就是相當(dāng)于軸已經(jīng)建立了絕對(duì)坐標(biāo)系，可以進(jìn)行絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，如圖8-18所示。

8.4S7-1200CPU運(yùn)動(dòng)控制指令2024/10/22二知識(shí)講座

圖8-19相對(duì)式回原點(diǎn)【應(yīng)用舉例8.2】Mode=1相對(duì)式直接回原點(diǎn)。

與Mode=0相同，相對(duì)式直接回原點(diǎn)觸發(fā)MC_Home指令后軸并不運(yùn)行，只是更新軸的當(dāng)前位置值。更新的方式與Mode=0不同，而是在軸原來(lái)坐標(biāo)值的基礎(chǔ)上加上“Position”數(shù)值后得到的坐標(biāo)值作為軸當(dāng)前位置的新值。如圖8-19所示，執(zhí)行MC_Home指令后，軸的位置值變成了210mm，相應(yīng)的A和B點(diǎn)的坐標(biāo)位置值也相應(yīng)更新成新值。8.4S7-1200CPU運(yùn)動(dòng)控制指令2024/10/22二知識(shí)講座4.MC_Halt:停止軸運(yùn)行指令圖8-20MC_Halt指令符號(hào)MC_Halt指令是停止所有運(yùn)動(dòng)并以組態(tài)的減速度停止軸。通常用MC_Halt指令來(lái)停止通過(guò)MC_MoveVelocity指令觸發(fā)的軸的運(yùn)行，如圖8-20所示。2024/10/22二知識(shí)講座5.MC_MoveAbsolute：絕對(duì)位置指令圖8-21MC_MoveAbsolute指令符號(hào)

MC_MoveAbsolute指令使軸以某一速度進(jìn)行絕對(duì)位置定位。在使能絕對(duì)位置指令之前，必須先啟用軸，同時(shí)軸必須回原點(diǎn)。因MC_MoveAbsolute指令之前必須有MC_Home指令，如圖8-21所示。（1）Position：絕對(duì)目標(biāo)位置值，默認(rèn)值為0.0。（2）Velocity：絕對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度，默認(rèn)值為10.0。2024/10/22二知識(shí)講座6.MC_MoveRelative：相對(duì)位置指令圖8-22MC_MoveRelative指令符號(hào)MC_MoveRelative指令使軸以某一速度在軸當(dāng)前位置的基礎(chǔ)上移動(dòng)一個(gè)相對(duì)距離。MC_MoveRelative指令不需要軸執(zhí)行回原點(diǎn)命令，如圖8-22所示。（1）Distance：相對(duì)軸當(dāng)前位置移動(dòng)的距離，該值通過(guò)正/負(fù)數(shù)值來(lái)表示距離和方向。（2）Velocity：相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度。2024/10/22二知識(shí)講座7.MC_MoveVelocity：速度運(yùn)行指令圖8-23MC_MoveVelocity指令符號(hào)MC_MoveVelocity指令可以使軸按預(yù)先設(shè)定的速度運(yùn)行，如圖8-23所示。（1）Velocity：軸的速度。（2）Direction：方向數(shù)值。Direction=0：旋轉(zhuǎn)方向取決于參數(shù)“Velocity”值的符號(hào)；Direction=1：正方向旋轉(zhuǎn)，忽略參數(shù)“Velocity”值的符號(hào)；Direction=2：負(fù)方向旋轉(zhuǎn)，忽略參數(shù)“Velocity”值的符號(hào)。（3）Current：Current=0：軸按照參數(shù)“Velocity”和“Direction”值運(yùn)行；Current=1：軸忽略參數(shù)“Velocity”和“Direction”值，軸以當(dāng)前速度運(yùn)行。2024/10/22二知識(shí)講座8.MC_MoveJog：點(diǎn)動(dòng)指令圖8-24MC_MoveJog指令符號(hào)MC_MoveJog指令在點(diǎn)動(dòng)模式下以指定的速度連續(xù)移動(dòng)軸，在點(diǎn)動(dòng)模式下正向點(diǎn)動(dòng)和反向點(diǎn)動(dòng)不能同時(shí)觸發(fā)，如圖8-24所示。

（1）JogForward：正向點(diǎn)動(dòng)，JogForward為1時(shí)，軸運(yùn)行；JogForward為0時(shí)，軸停止。類(lèi)似于按鈕功能，按下按鈕，軸就運(yùn)行，松開(kāi)按鈕，軸停止運(yùn)行，不是用上升沿觸發(fā)，。

（2）JogBackward：反向點(diǎn)動(dòng)，使用方法參考JogForward。在執(zhí)行點(diǎn)動(dòng)指令時(shí)，應(yīng)保證JogForward和JogBackward不同時(shí)觸發(fā)，可以用邏輯進(jìn)行互鎖。

（3）Velocity：點(diǎn)動(dòng)速度。Velocity數(shù)值可以實(shí)時(shí)修改，實(shí)時(shí)生效。2024/10/22三工作任務(wù)任務(wù)

小車(chē)往返運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖8-25小車(chē)往返示意圖

現(xiàn)有一運(yùn)動(dòng)小車(chē)，動(dòng)力裝置為步進(jìn)電機(jī)，小車(chē)需要在A、B兩點(diǎn)之間進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)，在小車(chē)遇到緊急情況時(shí)應(yīng)當(dāng)按下停止按鈕小車(chē)能立即停下，在小車(chē)回到原點(diǎn)后按下啟動(dòng)按鈕才能進(jìn)行新一次的循環(huán)。在非循環(huán)狀態(tài)下小車(chē)要可以手動(dòng)控制左行、右行、自動(dòng)回原點(diǎn)。手動(dòng)左行、手動(dòng)右行、回原點(diǎn)均在MCSC觸摸屏控制。如圖8-25所示。1.項(xiàng)目要求2024/10/22三工作任務(wù)序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量備注1PLC西門(mén)子S7-12001214CDC/DC/DC臺(tái)1可根據(jù)實(shí)際情況選擇繼電器輸出型PLC。2驅(qū)動(dòng)器雷塞DM442個(gè)1

3觸摸屏MCGSTPC70362Ti

4路由器TP-LINKTL-SF1008D

2.項(xiàng)目分析（1）小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)是由滑臺(tái)、絲杠、步進(jìn)