STEP-7-S7-1200-运动控制-V13.pdf

S7S7-1200 1200 运动控制运动控制 V13V13 _ _ SIMATICSIMATIC STEP 7STEP 7 S7S7-1200 1200 运动控制运动控制 V13V13 功能手册功能手册 02/201402/2014 A5E03790555-03 前言前言 使用使用 S7S7-1200 1200 运动控制运动控制 1 1 S7S7-1200 1200 运动控制运动控制 2 2 Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NRNBERG 德国 A5E03790555-03 02/2014 本公司保留技术更改的权利 Copyright Siemens AG 2011-2014.保留所有权利 法律资讯法律资讯 警告提示系统警告提示系统 为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。人身安全的提示用一个警告三角表示，仅与财产损失有关的提示不带警告三角。警告提示根据危险等级由高到低如下表示。危险危险 表示如果不采取相应的小心措施，将会将会导致死亡或者严重的人身伤害。警告警告 表示如果不采取相应的小心措施，可能可能导致死亡或者严重的人身伤害。小心小心 表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。注意注意 表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。合格的专业人员合格的专业人员 本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员合格人员进行操作。其操作必须遵照各自附带的文件说明，特别是其中的安全及警告提示。由于具备相关培训及经验，合格人员可以察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危险。按规定使用按规定使用 SiemensSiemens 产品产品 请注意下列说明：警告警告 Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。如果要使用其他公司的产品和组件，必须得到 Siemens 推荐和允许。正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前提。必须保证允许的环境条件。必须注意相关文件中的提示。商标商标 所有带有标记符号 的都是西门子股份有限公司的注册商标。本印刷品中的其他符号可能是一些其他商标。若第三方出于自身目的使用这些商标，将侵害其所有者的权利。责任免责任免除除 我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。然而不排除存在偏差的可能性，因此我们不保证印刷品中所述内容与硬件和软件完全一致。印刷品中的数据都按规定经过检测，必要的修正值包含在下一版本中。S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 3 前言前言 前言前言 本手册用途本手册用途 此文档可提供有关 S7-1200 运动控制的详细信息。此文档在内容和结构方面与 STEP 7 V13 在线帮助一致。能够与 STEP 7 进行交互是理解本文档中大部分内容的前提条件。本文档适用于 STEP 7 程序员和运动控制应用自动化系统的组态、调试和维修领域的人员。需要的基本知识需要的基本知识 要理解本文档，需具备自动化工程与运动控制领域的常识。也需要熟悉在 Windows 操作系统下使用计算机或编程设备的知识。因为 S7-1200 运动控制是以 STEP 7 为基础的，所以您需要具备使用 STEP 7 的知识。本手册适用范围本手册适用范围 本手册适用于 STEP 7 V13。约定约定 本文档中包含所述设备的相关图片。这些图片可能与实际提供的设备略有不同。请同时遵循以下所标注的注意事项：说明说明 这些注意事项包含有关本文档中所述产品、产品操作或应特别关注的文档部分的重要信息。前言 S7-1200 运动控制 V13 4 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 其它支持其它支持 如果您对本手册中所述的产品有任何疑问，而在本文档中未找到答案，请与我们当地办事处的 Siemens 合作伙伴联系。可在以下网站找到有关联系人的信息：(http:/ SIMATIC 产品和系统的文档标记说明：(http:/ 我们提供了一系列课程来帮助您开始使用 S7 可编程控制器。请联系您当地的培训中心或中央培训中心(http:/ 西门子为其产品及解决方案提供工业安全功能，以支持工厂、解决方案、机器、设备和/或网络的安全运行。这些功能是整个工业安全机制的重要组成部分。有鉴于此，西门子不断对产品和解决方案进行开发和完善。西门子强烈建议您定期检查产品的更新和升级信息。要确保西门子产品和解决方案的安全操作，还须采取适当的预防措施（例如：设备单元保护机制），并将每个组件纳入全面且先进的工业安全保护机制中。此外，还需考虑到可能使用的所有第三方产品。更多有关工业安全的信息，请访问 Internet(http:/ Internet(http:/)。S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 5 目录目录 前言前言 .3 3 1 1 使用使用 S7S7-1200 1200 运动控制运动控制 .1010 1.1 简介.10 1.1.1 CPU S7-1200 的运动功能.10 1.1.2 用于运动控制的硬件组件.11 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识.13 1.2.1 与运动控制相关的 CPU 输出（工艺版本 V4）.13 1.2.2 脉冲接口的工作原理.17 1.2.3 信号类型与行进方向之间的关系.18 1.2.4 硬件和软件限位开关.22 1.2.5 冲击限制.23 1.2.6 回原点.24 1.3 运动控制使用指南.25 1.4 使用版本.26 1.4.1 版本概述.26 1.4.2 更改工艺版本.29 1.4.3 变量兼容性列表.30 1.4.4 限位开关状态.34 1.5 定位轴工艺对象.35 1.5.1 集成定位轴工艺对象.35 1.5.2 定位轴工艺对象的工具.39 1.5.3 添加一个定位轴工艺对象.41 1.5.4 组态定位轴工艺对象.42 1.5.4.1 使用组态对话框.42 1.5.4.2 比较值.43 1.5.4.3 基本参数.44 1.5.4.4 扩展参数.47 1.6 工艺对象命令表.70 1.6.1 使用命令表工艺对象.70 1.6.2 命令表工艺对象工具.70 1.6.3 添加工艺对象命令表.71 1.6.4 组态命令表工艺对象.72 1.6.4.1 使用组态对话框.72 1.6.4.2 比较值.73 1.6.4.3 基本参数.74 1.6.4.4 扩展参数.89 目录 S7-1200 运动控制 V13 6 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 1.7 下载到 CPU.92 1.8 调试轴-轴控制面板.94 1.9 参数视图.97 1.9.1 参数视图简介.97 1.9.2 参数视图结构.100 1.9.2.1 工具栏.100 1.9.2.2 导航.101 1.9.2.3 参数表.102 1.9.3 打开参数视图.104 1.9.4 参数视图默认设置.105 1.9.5 使用参数视图.108 1.9.5.1 概述.108 1.9.5.2 过滤参数表.109 1.9.5.3 将参数表排序.110 1.9.5.4 将参数数据传送给其它编辑器.110 1.9.5.5 指示错误.111 1.9.5.6 在项目中编辑起始值.112 1.9.5.7 组态的状态（离线）.114 1.9.5.8 参数视图中的在线监视值.115 1.9.5.9 创建监视值的快照.116 1.9.5.10 修改值.117 1.9.5.11 比较值.119 1.9.5.12 将来自在线程序的值应用为起始值.121 1.9.5.13 初始化在线程序中的设定值.122 1.10 编程.123 1.10.1 运动控制语句概述.123 1.10.2 创建用户程序.124 1.10.3 编程注意事项.127 1.10.4 断电和重新启动后运动控制命令的行为.129 1.10.5 监视激活的命令.130 1.10.5.1 监视激活的命令.130 1.10.5.2 具有输出参数“Done”的运动控制指令.130 1.10.5.3 运动控制指令 MC_MoveVelocity.134 1.10.5.4 运动控制指令 MC_MoveJog.137 1.10.6 运动控制语句的错误显示.141 1.11 轴-诊断.143 1.11.1 状态和错误位（自工艺对象 V4 起）.143 1.11.2 运动状态.147 1.11.3 动态设置.148 目录 S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 7 1.12 附录.149 1.12.1 将多个轴与同一个 PTO 一起使用.149 1.12.2 将多个驱动器与同一个 PTO 一起使用.152 1.12.3 在更高优先级等级（执行级别）中跟踪作业.153 1.12.4 使用软限位开关的特殊情况.156 1.12.4.1 软件限位开关与回原点操作结合使用.156 1.12.4.2 软件限位开关和软件限位开关的位置变化。.160 1.12.4.3 软件限位开关与动态更改结合使用.161 1.12.5 降低短时间定位的速度.163 1.12.6 启动/停止速度的动态调整.163 1.12.7 ErrorID 和 ErrorInfo 列表（自工艺对象 V4 起）.164 1.12.8 自 V4 起的定位轴工艺对象的变量.177 1.12.8.1 自 V4 起的位置变量.177 1.12.8.2 自 V4 起的速度变量.178 1.12.8.3 自 V4 起的 Actor 变量.179 1.12.8.4 自 V4 起的 Sensor1 变量.181 1.12.8.5 自 V4 起的单位变量.185 1.12.8.6 自 V4 起的机械变量.186 1.12.8.7 自 V4 起的 DynamicLimits 变量.187 1.12.8.8 自 V4 起的 DynamicDefaults 变量.188 1.12.8.9 自 V4 起的 PositionLimitsSW 变量.190 1.12.8.10 自 V4 起的 PositionLimitsHW 变量.192 1.12.8.11 自 V4 起的回原点变量.194 1.12.8.12 自 V4 起的 StatusPositioning 变量.196 1.12.8.13 自 V4 起的 StatusBits 变量.197 1.12.8.14 自 V4 起的 ErrorBits 变量.203 1.12.8.15 自 V4 起的 ControlPanel 变量.204 1.12.8.16 自 V4 起的内部变量.204 1.12.8.17 工艺对象变量的更新.205 1.12.9 自 V4 起的命令表工艺对象变量.205 1.12.9.1 自 V4 起的 Command1.32 变量.205 1.12.10 版本 V1.3.207 1.12.10.1 与运动控制相关的 CPU 输出（工艺版本 V1.3）.207 1.12.10.2 组态对话框.212 1.12.10.3 诊断-状态和错误位（“轴”工艺对象 V1.3）.222 1.12.10.4 ErrorID 和 ErrorInfo.225 1.12.10.5 轴工艺对象 V1.3 的变量.246 1.12.10.6 命令表工艺对象 V1.3 的变量.270 目录 S7-1200 运动控制 V13 8 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 2 2 S7S7-1200 1200 运动控制运动控制 .272272 2.1 S7-1200 运动控制 V4.272 2.1.1 MC_Power.272 2.1.1.1 MC_Power：启用、禁用轴 V4.272 2.1.1.2 MC_Power：功能图 V4.277 2.1.2 MC_Reset.278 2.1.2.1 MC_Reset：应答故障 V4.278 2.1.3 MC_Home.281 2.1.3.1 MC_Home：使轴回原点，设置参考点 V4.281 2.1.4 MC_Halt.286 2.1.4.1 MC_Halt：停止轴 V4.286 2.1.4.2 MC_Halt：功能图 V4.288 2.1.5 MC_MoveAbsolute.289 2.1.5.1 MC_MoveAbsolute：轴的绝对定位 V4.289 2.1.5.2 MC_MoveAbsolute：功能图 V4.292 2.1.6 MC_MoveRelative.294 2.1.6.1 MC_MoveRelative：轴的相对定位 V4.294 2.1.6.2 MC_MoveRelative：功能图 V4.297 2.1.7 MC_MoveVelocity.299 2.1.7.1 MC_MoveVelocity：以预设的旋转速度移动轴 V4.299 2.1.7.2 MC_MoveVelocity：功能图 V4.303 2.1.8 MC_MoveJog.305 2.1.8.1 MC_MoveJog：在点动模式下移动轴 V4.305 2.1.8.2 MC_MoveJog：功能图 V4.308 2.1.9 MC_CommandTable.309 2.1.9.1 MC_CommandTable：按照运动顺序运行轴命令 V4.309 2.1.10 MC_ChangeDynamic.312 2.1.10.1 MC_ChangeDynamic：更改轴的动态设置 V4.312 2.1.11 MC_ReadParam.316 2.1.11.1 MC_ReadParam：连续读取定位轴的运动数据 V4.316 2.1.12 MC_WriteParam.319 2.1.12.1 MC_WriteParam：写入定位轴的变量 V4.319 2.2 S7-1200 运动控制 V1.3.322 2.2.1 MC_Power.322 2.2.1.1 MC_Power：启用、禁用轴 V1.3.322 2.2.1.2 MC_Power：功能图 V1.3.326 2.2.2 MC_Reset.327 2.2.2.1 MC_Reset：应答故障 V1.3.327 2.2.3 MC_Home.330 2.2.3.1 MC_Home：使轴回原点，设置参考点 V1.3.330 2.2.4 MC_Halt.335 2.2.4.1 MC_Halt：停止轴 V1.3.335 2.2.4.2 MC_Halt：功能图 V1.3.337 目录 S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 9 2.2.5 MC_MoveAbsolute.338 2.2.5.1 MC_MoveAbsolute：轴的绝对定位 V1.3.338 2.2.5.2 MC_MoveAbsolute：功能图 V1.3.341 2.2.6 MC_MoveRelative.343 2.2.6.1 MC_MoveRelative：轴的相对定位 V1.3.343 2.2.6.2 MC_MoveRelative：功能图 V1.3.346 2.2.7 MC_MoveVelocity.348 2.2.7.1 MC_MoveVelocity：以预设的旋转速度移动轴 V1.3.348 2.2.7.2 MC_MoveVelocity：功能图 V1.3.351 2.2.8 MC_MoveJog.353 2.2.8.1 MC_MoveJog：在点动模式下移动轴 V1.3.353 2.2.8.2 MC_MoveJog：功能图 V1.3.356 2.2.9 MC_CommandTable.357 2.2.9.1 MC_CommandTable：按照运动顺序运行轴命令 V2.3.357 2.2.10 MC_ChangeDynamic.360 2.2.10.1 MC_ChangeDynamic：更改轴的动态设置 V2.3.360 索引索引 .363363 S7-1200 运动控制 V13 10 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 使用使用 S7S7-1200 1200 运动控制运动控制 1 1 1.11.1 简介简介 1.1.11.1.1 CPU S7CPU S7-1200 1200 的运动功能的运动功能 TIA Portal 结合 CPU S7-1200 的“运动控制”功能，可帮助用户实现通过脉冲接口控制步进电机和伺服电机：在 TIA Portal 中对定位轴和命令表工艺对象进行组态。CPU S7-1200 使用这些工艺对象来控制用于控制驱动器的脉冲发生器输出。在用户程序中，可以通过运动控制指令来控制轴，也可以启动驱动器的运动命令。更多信息，请访问 Internet (http:/ 用于运动控制的硬件组件(页 11)集成定位轴工艺对象(页 35)定位轴工艺对象的工具(页 39)使用命令表工艺对象(页 70)命令表工艺对象工具(页 70)使用 S7-1200 运动控制 1.1 简介 S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 11 1.1.21.1.2 用于运动控制的硬件组件用于运动控制的硬件组件 下图显示了使用 CPU S7-1200 进行运动控制应用的基本硬件配置。CPU S7CPU S7-12001200：CPU S7-1200 兼具可编程逻辑控制器的功能和通过脉冲接口控制步进电机和伺服电机运行的运动控制功能。运动控制功能负责对驱动器进行监控。DC/DC/DC 型 CPU S7-1200 上配备有用于直接控制驱动器的板载输出。继电器型 CPU 需要使用下述信号板之一来控制驱动器。信号板信号板 可以使用信号板为 CPU 添加其它输入和输出。如果需要，还可将数字量输出用作控制驱动器的脉冲发生器输出。对于具有继电器输出的 CPU，由于继电器不支持所需的开关频率，因此无法通过板载输出来输出脉冲信号。如果要在这些 CPU 中使用 PTO(Pulse Train Output)，必须使用具有数字量输出的信号板。使用 S7-1200 运动控制 1.1 简介 S7-1200 运动控制 V13 12 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 PROFINETPROFINET PROFINET 接口用于在 CPU S7-1200 与编程设备之间建立在线连接。除了 CPU 的在线功能外，附加的调试和诊断功能也可用于运动控制。CPU CPU 固件固件 V4 V4 的订购信息的订购信息 下列订购信息适用于 TIA Portal 中的当前已安装产品系列（不包括所有已安装的硬件支持包）。名称名称 MLFBMLFB（订货号）（订货号）CPU 1211C DC/DC/DC 6ES7211-1AE40-0XB0 CPU 1211C AC/DC/RLY 6ES7211-1BE40-0XB0 CPU 1211C DC/DC/RLY 6ES7211-1HE40-0XB0 CPU 1212C DC/DC/DC 6ES7212-1AE40-0XB0 CPU 1212C AC/DC/RLY 6ES7212-1BE40-0XB0 CPU 1212C DC/DC/RLY 6ES7212-1HE40-0XB0 CPU 1214C DC/DC/DC 6ES7214-1AG40-0XB0 CPU 1214C AC/DC/RLY 6ES7214-1BG40-0XB0 CPU 1214C DC/DC/RLY 6ES7214-1HG40-0XB0 CPU 1214FC DC/DC/DC 6ES7214-1AF40-0XB0 CPU 1214FC DC/DC/RLY 6ES7214-1HF40-0XB0 CPU 1215C DC/DC/DC 6ES7215-1AG40-0XB0 CPU 1215C AC/DC/RLY 6ES7215-1BG40-0XB0 CPU 1215C DC/DC/RLY 6ES7215-1HG40-0XB0 CPU 1215FC DC/DC/DC 6ES7215-1AF40-0XB0 CPU 1215FC DC/DC/RLY 6ES7215-1HF40-0XB0 CPU 1217C DC/DC/DC 6ES7217-1AG40-0XB0 信号板 DI2/DO2 x DC24V 20kHz 6ES7223-0BD30-0XB0 信号板 DI2/DO2 x DC24V 200kHz 6ES7223-3BD30-0XB0 信号板 DO4 x DC24V 200kHz 6ES7222-1BD30-0XB0 信号板 DI2/DO2 x DC5V 200kHz 6ES7223-3AD30-0XB0 信号板 DO4 x DC5V 200kHz 6ES7222-1AD30-0XB0 可以使用硬件支持包(HSP)安装新的硬件组件。安装后，硬件组件随即显示在硬件目录中。使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 13 参见参见 CPU S7-1200 的运动功能(页 10)与运动控制相关的 CPU 输出（工艺版本 V4）(页 13)1.21.2 使用使用 S7S7-1200 1200 运动控制的基础知识运动控制的基础知识 1.2.11.2.1 与运动控制相关的与运动控制相关的 CPU CPU 输出（工艺版本输出（工艺版本 V4V4）可用驱动器的数目取决于 PTO（脉冲串输出）数目以及可用的脉冲发生器输出数目。下表提供了有关相关依赖性的信息：最大最大 PTO PTO 数数 每个配备工艺版本 V4 的 CPU 都可使用 4 个 PTO。也就是说最多可以控制 4 个驱动器。PTO PTO 的信号类型的信号类型 根据 PTO 的信号类型，每个 PTO（驱动器）需要 1 到 2 个脉冲发生器输出：信信号类型号类型 脉冲发生器输出数目脉冲发生器输出数目 脉冲 A 和 方向 B（禁用方向输出）*)1 脉冲 A 和 方向 B*)2 向上计数 A，向下计数 B 2 A/B 相位偏移量 2 A/B 相位偏移量-四重 2*)方向输出必须是板载输出或者位于信号板上。使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 14 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 可用的脉冲发生器输出和频率范围可用的脉冲发生器输出和频率范围 继电器型 CPU 仅可访问信号板的脉冲发生器输出。根据 CPU 和信号板，以下各脉冲信号发生器输出可与下列频率范围配用：板载板载 Q0.0Q0.0 Q0.1Q0.1 Q0.2Q0.2 Q0.3Q0.3 Q0.4Q0.4 Q0.5Q0.5 Q0.6Q0.6 Q0.7Q0.7 Q1.Q1.0 0 Q1.1Q1.1 CPU 1211(DC/DC/DC)100 kHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz-CPU 1212(DC/DC/DC)100 kHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz 30 kHz 30 kHz-CPU 1214(F)(DC/DC/DC)100 kHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz 30 kHz 30 kHz 30 kHz 30 kHz 30 kHz 30 kHz CPU 1215(F)(DC/DC/DC)100 kHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz 30 kHz 30 kHz 30 kHz 30 kHz 30 kHz 30 kHz CPU 1217(DC/DC/DC)1 MHz 1 MHz 1 MHz 1 MHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz 信号板信号板 Qx.0Qx.0 Qx.1Qx.1 Qx.2Qx.2 Qx.3Qx.3-信号板 DI2/DO2 x DC24V 20kHz 20 kHz 20 kHz-信号板 DI2/DO2 x DC24V 200kHz 200 kHz 200 kHz-信号板 DO4 x DC24V 200kHz 200 kHz 200 kHz 200 kHz 200 kHz-信号板 DI2/DO2 x DC5V 200kHz 200 kHz 200 kHz-信号板 DO4 x DC5V 200kHz 200 kHz 200 kHz 200 kHz 200 kHz-最低频率始终为 1Hz。可将脉冲发生器输出自由分配给 PTO。说明说明 如果按照信号类型使用具有不同频率范围的脉冲发生器输出，那么每种情况中都要使用最低频率。但信号类型“脉冲 A 和方向 B”除外。采用此类信号类型时，始终使用脉冲发生器输出的频率范围。使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 15 说明说明 通过过程映像访问脉冲发生器输出通过过程映像访问脉冲发生器输出 如果已选择 PTO(Pulse Train Output)并将其分配给某个轴，固件将通过相应的脉冲发生器和方向输出接管控制。在实现上述控制功能接管后，将断开过程映像和 I/O 输出间的连接。虽然用户可通过用户程序或监视表写入脉冲发生器和方向输出的过程映像，但所写入的内容不会传送到 I/O 输出。因此通过用户程序或监视表格无法监视 I/O 输出。读取的信息反映过程映像中的值，与 I/O 输出的实际状态不一致。对于 CPU 固件非永久使用的其它所有 CPU 输出，通常可以通过过程映像监控 I/O 输出的状态。驱动器信号输出驱动器信号输出 对于运动控制，可以选择将驱动器接口设置为“驱动器启用”或“驱动器准备就绪”。使用驱动器接口时，可以随意选择用于驱动器启用的数字量输出和用于“驱动器准备就绪”的数字量输入。加速度加速度/减速度限值减速度限值 以下限值适用于加速度和减速度：加速度加速度/减速度减速度 值值 最小加速度/减速度 5.0E-3 个脉冲/秒2 最大加速度/减速度 9.5E+9 个脉冲/秒2 使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 16 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 加加速度限值加加速度限值 以下限值适用于加加速度：加加速度加加速度 值值 最小加加速度 4.0E-3 个脉冲/秒3 最大加加速度 1.0E+10 个脉冲/秒3 参见参见 与运动控制相关的 CPU 输出（工艺版本 V1.3）(页 207)脉冲接口的工作原理(页 17)信号类型与行进方向之间的关系(页 18)硬件和软件限位开关(页 22)冲击限制(页 23)回原点(页 24)用于运动控制的硬件组件(页 11)集成定位轴工艺对象(页 35)定位轴工艺对象的工具(页 39)使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 17 1.2.21.2.2 脉冲接口的工作原理脉冲接口的工作原理 根据步进电机的设置，每个脉冲会使步进电机移动特定角度。例如，如果将步进电机设置为每转 1000 个脉冲，则每个脉冲电机移动 0.36。步进电机的速度通过每单位时间的脉冲数来确定。（此处所做的说明同样适用于带脉冲接口的伺服电机。）参见参见 与运动控制相关的 CPU 输出（工艺版本 V4）(页 13)信号类型与行进方向之间的关系(页 18)硬件和软件限位开关(页 22)冲击限制(页 23)回原点(页 24)集成定位轴工艺对象(页 35)定位轴工艺对象的工具(页 39)使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 18 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 1.2.31.2.3 信号类型与行进方向之间的关系信号类型与行进方向之间的关系 CPU 通过两个输出来输出速度和行进方向。组态与行进方向之间的关系会因所选信号类型的不同而异。可在轴组态的“基本参数 常规”(Basic parameters General)下组态以下信号类型：“PTO（脉冲 A 和方向 B）”“PTO（向上计数 A，向下计数 B）”（自版本 V4 起）“PTO（A/B 相位偏移量）”（自版本 V4 起）“PTO（A/B 相位偏移量-四重）”（自版本 V4 起）可在轴组态的“扩展参数 机械”(Extended Parameters Mechanics)下组态方向。如果选择“反转方向”(Invert direction)选项，则相应信号类型的以下方向逻辑会反转。P PTOTO（脉冲（脉冲 A A 和方向和方向 B B）为该信号类型评估脉冲输出脉冲和方向输出电平。脉冲通过 CPU 的脉冲输出进行输出。CPU 的方向输出指定驱动器的旋转方向：方向输出上输出 5 V/24 V 正向旋转 方向输出上输出 0 V 反向旋转 指定的电压取决于所使用的硬件。各指示值并不适用于 CPU 1217 的差分输出。使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 19 PTOPTO（向上计数（向上计数 A A，向下计数，向下计数 B B）（自版本）（自版本 V4 V4 起）起）为该信号类型评估输出脉冲。正向脉冲通过“向上脉冲输出”输出，负向脉冲通过“向下脉冲输出”输出。指定的电压取决于所使用的硬件。各指示值并不适用于 CPU 1217 的差分输出。PTOPTO（A/B A/B 相位偏移量）（自版本相位偏移量）（自版本 V4 V4 起）起）为该信号类型评估每种情况下一个输出的上升沿。脉冲通过“A 相”输出，而相移则通过“B 相”输出。输出之间的相移定义了旋转方向：A 相超前 B 相 90 正向旋转 B 相超前 A 相 90 负向旋转 使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 20 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 PTOPTO（A/B A/B 相位偏移量相位偏移量 -四重）（自版本四重）（自版本 V4 V4 起）起）为该信号类型评估两个输出的上升沿和下降沿。一个脉冲周期有四沿两相（A 和 B）。因此，输出中的脉冲频率会减小到四分之一。脉冲通过“A 相”输出，而相移则通过“B 相”输出。输出之间的相移定义了旋转方向：A 相超前 B 相 90 正向旋转 B 相超前 A 相 90 负向旋转 指定的电压取决于所使用的硬件。各指示值并不适用于 CPU 1217 的差分输出。使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 21 反转方向反转方向 如果选择“反转旋转信号”(Invert rotation signal)选项，则会反转方向逻辑：PTOPTO（脉冲（脉冲 A A 和方向和方向 B B）方向输出上输出 0 V（低电平）正向旋转 方向输出上输出 5 V/24 V（高电平）负向旋转 指定的电压取决于所使用的硬件。各指示电压并不适用于 CPU 1217 的差分输出。PTOPTO（向上计数（向上计数 A A，向下计数，向下计数 B B）“向下脉冲输出”和“向上脉冲输出”这两个输出相互交换。PTOPTO（A/B A/B 相位偏移量）相位偏移量）“A 相”和“B 相”输出相互交换。PTOPTO（A/B A/B 相位偏移量相位偏移量 -四重）四重）“A 相”和“B 相”输出相互交换。参见参见 与运动控制相关的 CPU 输出（工艺版本 V4）(页 13)脉冲接口的工作原理(页 17)硬件和软件限位开关(页 22)冲击限制(页 23)回原点(页 24)集成定位轴工艺对象(页 35)定位轴工艺对象的工具(页 39)使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 22 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 1.2.41.2.4 硬件和软件限位开关硬件和软件限位开关 硬限位开关和软限位开关用于限制定位轴工艺对象的“允许行进范围”和“工作范围”。这两者的相互关系如下图所示：硬限位开关是限制轴的最大“允许行进范围”的限位开关。硬限位开关是物理开关元件，必须与 CPU 中具有中断功能的输入相连接。软限位开关将限制轴的“工作范围”。它们应位于限制行进范围的相关硬限位开关的内侧。由于软限位开关的位置可以灵活设置，因此可根据当前的运行轨迹和具体要求调整轴的工作范围。与硬限位开关不同，软限位开关只通过软件来实现，而无需借助自身的开关元件。在组态中或用户程序中使用硬件和软限位开关之前，必须先事先将其激活。只有在轴回原点之后，才可以激活软限位开关。参见参见 与运动控制相关的 CPU 输出（工艺版本 V4）(页 13)脉冲接口的工作原理(页 17)信号类型与行进方向之间的关系(页 18)冲击限制(页 23)回原点(页 24)集成定位轴工艺对象(页 35)定位轴工艺对象的工具(页 39)位置限制(页 49)使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 23 1.2.51.2.5 冲击限制冲击限制 利用冲击限制，可以降低在加速和减速斜坡运行期间施加到机械上的应力。当冲击限制器处于激活状态时，加速度和减速度的值不会突然改变，而是逐渐增大和减小的。下图显示了不使用和使用冲击限制时的速度和加速度曲线。未使用冲击限制时的运行 使用冲击限制时的运行 使用冲击限制可以产生“平滑”的轴运动速度轨迹。例如，这可以确保传送带的软启动和软制动。参见参见 使用冲击限制时轴的行为(页 59)与运动控制相关的 CPU 输出（工艺版本 V4）(页 13)脉冲接口的工作原理(页 17)信号类型与行进方向之间的关系(页 18)硬件和软件限位开关(页 22)回原点(页 24)集成定位轴工艺对象(页 35)定位轴工艺对象的工具(页 39)使用 S7-1200 运动控制 1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识 S7-1200 运动控制 V13 24 功能手册,02/2014,A5E03790555-03 1.2.61.2.6 回原点回原点 回原点是指使工艺对象的轴坐标与驱动器的实际物理位置相匹配。对于位置控制的轴，位置的输入与显示完全参考轴的坐标。因此，轴坐标必需与实际情形相一致。如果要确保通过驱动器也能准确到达轴的绝对目标位置，上述步骤必不可缺。在 S7-1200 CPU 中，使用运动控制指令“MC_Home”执行轴回原点。回原点模式包括 回原点模式回原点模式 主动回原点主动回原点 在主动回原点模式下，运动控制指令“MC_Home”将执行所需要的参考点逼近。检测到回原点开关时，将根据组态使轴回原点。同时终止当前的行进运动。被动回原点被动回原点 在被动回原点期间，运动控制指令“MC_Home”不会执行任何回原点运动。用户必须通过其它运动控制指令，执行这一步骤中所需的往返运动。检测到回原点开关时，将根据组态使轴回原点。被动回原点启动时，不会中止当前的行进运动。绝对式直接回原点绝对式直接回原点