S120 有兩種基本形式:DC/AC (用于多軸系統) AC/AC (用于單軸系統)目前這兩種形式的V2.4 及以上 版本都已具備基本定位功能。
當前V2.4 版本的 S120具有如下定位功能:
點動 (Jog): 用于手動方式移動軸,通過按鈕使軸運行至目標點
? 回零 (Homing/Reference):用于定義軸的參考點或運行中回零
? 限位 (Limits):用于限 制軸的速度、位置。包括軟限位、硬限位
? 程序步 (Traversing Blocks): 共64個程序步,可自動連續執行一個完整的程序也可單步執行
設定值輸入 (Direct Setpoint Input / MDI):目標位置及運行速度可由PLC或上位機控制,完成一個復雜的運動 使用 S120 基本定位功能的前提條件:
調試軟件: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:
安裝 SCOUT V4.0 需要STEP 7 版本至少為 V5.3.3.1 以上
一、激 活基本定位功能
S120的定位功能必 須在變頻器離線配置中激 活,步驟如下:
定位功能激 活后可使用 STARTER 中的控制面板或專家參數表進行設置
使用控制面板 使用專家參數表
使用控制面板的操作步驟:
使用控制面板激活 “點動”
1.選擇基本定位功能
2.取得控制權限
3.斜坡函數發生器、 速度給定等條件使能
4.選擇 “點動”
5.設置點動速度、加速度
6.ON/OFF1 使能
7.點動運行
設定值/實際值監視
二、基本定位 點動(JOG):
S120 中點動有兩種方式:
·速度方式( travel endless):點動按鈕按下,軸以設定的速度運行直至按鈕釋放。
位置方式( travel incremental):點動按鈕按下并保持,軸以設定的速度運行至目標位置后自動停止。
使用控制面板的點動功能僅 限于速度方式,位置方式需使用專家參數表設定。
三、基本定位 回零(Homing / Reference):
回零(Homing / Reference)
回參考點模式(回零模式)只有使用增量編碼器(旋轉編碼器 Reserver、正/余弦編碼器 Sin/Cos 或 脈沖編碼 器)時需要,因每次上電時增量編碼
器與軸的機械位置之間沒有任何關系。因此軸都必須被移至預先定義好的 零點位置。即執行 Homing 功能。
當使用絕對編碼器 ( Absolute ) 時每次上電不需重新回零 S120 中回零有三種方式:
·直接設定參考點 (Reference): 對任意編碼器均可
·主動回零 (Reference point approach): 主要指增量編碼器
·被動回零 (Flying Reference):對任意編碼器均可
3.1 設置參考點 (Set_Reference)
通過用戶程序可設置任意位置為坐標原點。通常情況下只有當系統即無接近開關又無編碼器的零脈沖時,或者 當需要軸被設置為一個不同的位置時
才使用該方式
操作步驟(已設定開關量輸入點 DI1 為ON/OFF1命令源 P840)
1.已激活定位功能
2.連接一數字量輸入點 ( DI 2 )至參數 P2596作為設置參考點信號位,該位上升沿有效
3.設定參考點位置值 P2599(如 0)
4.閉合DI 1運行使能
5.閉合DI 2 激活設置參考點命令,該軸當前位置 r 2521 置為P2599 中設定的值。如 r2521=0
3.2 主動回零(Active Homing)
主動回零方式只適用于增量編碼器,絕對值編碼器只需在初始化階段進行一次編碼器校準,以后不必做回零
主動回零有三種方式:
僅用編碼器零標志位( Encoder Zero Mark ) 回零 僅用外部零標志( External Zero Mark ) 回零
使用接近開關 + 編碼器零標志位( Homing output cam + Zero Mark ) 回零
3.2.1 對值編碼器的主動回零
如果我們使用絕對值編碼器并且作主動回零時會看到如下頁面:
3.2.2、 增量編碼器的主動回零
依下圖所示進行配置
相關參數設定
1.打開 “ Homing “ (回零) 頁面
2.定義開關量輸入點 DI 3 為開始尋參命令(參數 P2595=722.2)
回零方式選擇主動回零 P2597=0
4.定義開關量輸入點 DI 4 為接近開關 P2612= 722.1(粗脈沖)
5.指定軸運行極限點,如果回零過程中極限點到達(P2613/P2614=0)則軸反轉。若兩點全為零則軸停 止。
6.指定回零方式:接近開關 + 編碼器零脈沖
動作過程:
DI1(ON/OFF1)閉合,變頻器運行,DI 3 閉合,開始尋參過程
? 上圖中(Step1)軸按照 P2604 定義的搜索方向,以最大加速度 P2572 加速至搜索速度 P2605,到達 接近開關后 DI 4 閉合,以最大減速度 P2573
減速停止,進入下一步:搜索編碼器的零脈沖
? 上圖中(Step2)軸反轉加速至速度 P2608,離開接近開關后遇到的編碼器的第一個零脈沖后軸停 止。進入下一步:回參考點
? 軸加速以速度 P2611 運行偏置距離 P2600 后停止在參考點(上圖中 Step3) 全部動做結束后軸回到零位。完成主動回零過程
3.3 被動回零(Passive Homing)
Passive Homing 又稱為 Homing on the fly (被動回零)
被動回零用于軸工作與任意定位狀態時動態修改當前位置值為零(如:在點動時、執行程序步時,執行 MDI 時),執行被動回零后并不影響軸當前
的運行狀態,軸并不是真正的走到零點而只是其當前位置值被置為 0, 重新開始計算位置
前提條件:P2597=1
絕對值編碼器的被動回零:
參數設定
? 打開 “ Homing “ (回零) 頁面
? 定義開始尋參命令 P2595 源(如開關量輸入點 DI2)
? 回零方式選擇被動回零 P2597=1
? 指定接近開關 Bero 為上升沿有效(如上圖中步驟 1)
? 定義開關量輸入點 DI 10(只能為快速 I / O)為接近開關 P2612= 722.10(如上圖中步驟 2)
動作過程:
·閉合 DI1(ON/OFF1),變頻器運行,選擇任意一種命令(如點動,程序步、MDI 等)軸按照所選 擇的方式運行
·閉合 DI 2,開始被動回零
·閉合快速開關 DI 10(下圖中紅色線為該開關狀態),可見到位置實際值恢復為 0 而后繼續運行 (如圖中綠色線所示)
四、基本定位 限位(Limit):
S120 中包含兩種限位功能:軟限位、硬限位。以限制軸運行范圍。同時還有對軸運行速度,加減速的限制。
如下圖所示激活限位方式
? 項目導航欄中選擇限位功能塊
? 激活軟限位 P2579 =1,正/反向位置范圍通過 P2578, P2579 設定
? 激活硬限位 P2568 =1,硬限位位置開關源 P2569, P2570
? 最大速度:P2571、最大加速度:P2572、最大減速度:P2573 注:限位開關信號為 “ 低 “ 有效
五、基本定位 程序步(Traversing Blocks)
通過使用 Traversing Blocks _ “程序步” 模式可以自動執行一個完整的定位程序,也可實現單步控制;各程序步 之間可通過數字量輸入信號切換。
但只有當前程序步執行完后下一程序步才有效。
在 S120 中提供了最多 64 個程序步供使用
程序步執行步驟:
1.項目導航欄中選擇 Traversing Blocks 模式,設定開關量輸入點 DI3 用于激活程序步功能
2.不拒絕任務 P2641=1、沒有停止命令 P2640=1
運行過程中可通過斷開聯接與 P2640 的外部開關發出停止命令,則軸將以減速度 P2620 減速停車。 若斷開聯接與 P2641 的外部開關發出拒絕任務命令,
則軸將以最大減速度 P2573 減速停車。
3. 按工藝需要設定各個程序步參數,程序步代號決定程序的執行順序。代號為 -1 表示該步不執行(初始代
號全部為 -1),
4. 通過 6 個數字量輸入點的不同組合選擇需要的程序步
閉合 DI1(ON/OFF1)運行,閉合 DI3 激活 Traversing 方式 ( P2631=1 有效 )軸按設定步驟運行。
六、手動數據輸入(MDI)
Direct Setpoint Input / MDI (直接設定點輸入方式/手動數據輸入方式), MDI 的縮寫來自于 NC 技術” Manual Data Input ”
使用 MDI 功能我們可以很輕松地通過外部控制系統來實現復雜的定位程序,通過由上位機控制的連續變化的 位置、速度來滿足我們的工藝需要。
MDI 有兩種不同模式:
·位置 ( position) 模式 P2653=0、
·手動定位或稱 速度模式( setting up ) P2653=1 這兩種模式可在線切換
速度模式是指軸按照設定的速度及加/減速運行,不考慮軸的實際位置。 位置模式是指軸按照設定的位置、速度、加/減速運行;
位置模式又可分為絕對位置 (P2648=1)和 相對位值( P2648=0)兩種方式。
6.1 MDI 模式配置如下圖所示:
6.2 激活 MDI 方式及參數配置:
1.項目導航欄中選擇直接數據輸入/ MDI 模式
2.如上面程序步中所述:不拒絕任務 P2641=1、沒有停止命令 P2640=1
運行過程中可通過斷開聯接與 P2640 的外部開關發出停止命令,則軸將以減速度 P2620 減速停車。 若斷開聯接與P2641的外部開關發出拒絕任務命令,
則軸將以最大減速度P2573減速停車
3.設定開關量輸入點DI4用于激活MDI功能(P2647為“1”有效)
4.相關數據設置位置、速度、加 / 減速度 P2642 ~ P2645)
5.位置模式選擇 P2653
P2653=1:速度方式;P2653=0:位置方式
6.定位方式選擇 P2648
P2648=1:絕對位置方式;P2648=0:相對定位方式
7.方向設定源 P2651、P2652
8.數據傳輸形式 (P2649) 及數據設定值確認命令源( P2650)
S120 中 MDI 的數據傳輸可采用兩種形式:
連續傳輸 P2649=1
單步傳輸、上升沿確認 P2649=0
·所謂單步傳輸是指 MDI 數據的傳輸依賴于參數 P2650 中選擇的開關量信號。該命令為 “沿” 有效,每 次執行完一個機器步后,需要再次施加上升沿,
新的速度、位置等才能有效。
·與單步傳輸不同,一旦激活連續數據傳輸,MDI 數據(位置、速度、加 / 減速度)可連續修改且立即 有效而無需開關使能。這樣我們就可通過上位機
實時調整目標位置及軸的運行速度、加 / 減速度而不 會停機
注:連續數據傳輸僅適用于絕對定位方式
6.3 調試參數:
運行命令源 (ON/ OFF1)為 P840 = DI1 不拒絕數據傳輸: P2641=1
無停止命令: P2640=1 MDI 位置模式: P2653=0/1 選擇傳輸模式: P2649=0/1
數據設定值確認命令源 P2650 = DI3 ( P2649=1 時無效) 激活 MDI 模式的命令源 P2647 = DI2
選擇絕對定位方式: P2648=1
設置目標參數:P2690、P2691、P2692、P2693 依次合開關 DI1, DI2,軸按設定值運行。