西门子S7-1500对V90 PN进行位置控制的三种方法

S7-1500系列PLC可以通过PROFINET与V90 PN伺服驱动器搭配进行位置控制，实现的方法主要有以下三种：
• 方法一、在PLC中组态位置轴工艺对象，V90使用西门子报文105，通过MC_Power、MC_MoveAbsolute等PLC Open标准程序块进行控制, 这种控制方式属于中央控制方式（位置控制在PLC中计算）。
• 方法二、PLC使用FB284（SINA_POS）功能块，V90使用西门子报文111，实现相对定位、***定位等位置控制功能，这种控制方式属于分布控制（位置控制在驱动器中计算）。
• 方法三、PLC使用FB38002（Easy_SINA_Pos）功能块，V90使用西门子报文111，此功能块是FB284功能块的简化版，功能比FB284少一些，但是使用更加简便。

V90 PN配置要点

• 对于方法一：设置控制模式为"速度控制(S)"
• 对于方法二或三：设置控制模式为"基本定位器控制（EPOS）"，配置通信报文为西门子报文111
• V90在线后点击"设置PROFINET->配置网络"，设置V90的IP地址及设备名称：注意：设置的设备名称一定要与1500项目中配置的相同。
参数保存后需重启驱动器才能生效。

方法一 使用标准报文105和工艺对象

V90 PN与PLC采用PROFINET IRT通信方式并使用西门子报文105，项目步骤如下：

1. 创建项目后，添加新设备S7-1500 PLC

2. 在网络视图中添加V90 PN设备(使用HSP)

须注意，方法一必须使用V90 HSP文件组态，不能使用V90 PN的GSD文件。
HSP文件下载链接：
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/72341852

注意：此处的V90固件版本必须与实际使用的相一致。

2. 建立V90 PN与PLC的网络连接，并分别设置S7-1500及V90 PN的IP地址及设备名称：

V90 的IP地址及设备名称设置：

3. 在网络视图中配置PROFINET IRT通信，需要注意当前V90 PN的通信时间***短为2ms：

4. 在拓扑视图中配置通信的接口连接，本例为PLC的Port2连接V90 PN的Port1：

5. 插入一个位置轴

配置TO中的驱动，选择V90 PN，V90默认采用的报文为西门子报文105：

根据V90电机的编码器选择编码器类型，对于***值编码器建议选择循环***编码器：

"与驱动装置进行连接"中，数据交换和信息传递通过集成组态的形式可以实现自动传递，默认采用的报文为西门子105，勾选"运行时自动应用驱动值（在线）"：

"与编码器进行连接"中，编码器信可以不填写，通过勾选"自动进行编码器数据交换（在线）"自动获取相关参数：

用户可以根据实际的需要选择和填写后续的信息，完成工艺对象的配置。

5. 在OB1中使用MC_Power、MC_MoveAbsolute等PLC Open标准程序块编写轴的位置控制程序，PLC Open指令位于工艺指令目录下的运动控制文件夹中，命令相关说明请查看博途的帮助文件。

详细文档点击此处查看

方法二 使用西门子报文111和FB284（SINA_POS）

V90 PN与PLC采用PROFINET RT通信方式并使用西门子报文111，V90 PN设置控制模式为"基本位置控制（EPOS）"。

1. 创建新项目，添加新设备S7-1500 PLC，在网络视图中添加V90 PN设备

须注意，方法二和方法三必须使用V90 GSD文件组态，不能使用V90 PN的HSP。

V90 PN的GSD文件，下载链接:
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109737269
随后通过 "选项"菜单的"管理通用站描述文件（GSD）"进行安装。

2. 建立V90 PN与PLC的网络连接，并分别设置S7-1500及V90 PN的IP地址及设备名称：

PLC IP地址的设置:

V90 PN IP地址及设备名称的设置：

3. 在V90 PN的设备视图中插入西门子报文111

4. 编写程序

此种方法需要调用驱动功能库文件，可以通过以下两种方法进行安装：
(1) 安装Startdrive软件，在TIA 博途软件中就会自动安装驱动库文件
Startdrive软件V14.1：
https://support.industry.siemens.com/cs/us/en/view/68034568
SINAMICS Startdrive V15：
https://support.industry.siemens.com/cs/us/en/view/109754382
SINAMICS Startdrive V15.1：
https://support.industry.siemens.com/cs/us/en/view/109760845
(2) 在TIA 博途中安装SINAMICS Blocks DriveLib，下载链接：
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109475044

在OB1中将DriveLib_S7_1200_1500中的SINA_POS(FB284)功能块拖拽到编程网络中(此功能块只能与报文111配合使用)，进行位置控制。

注意：功能块参数HWIDSTW及HWIDZSW的赋值请参看下图:

5. FB284功能块输入输出块参数说明

输入参数:

输入信号	类型	含义
ModePos	INT	运行模式: 1 = 相对定位 2 = ***定位 3 = 连续运行模式(按指定速度运行) 4 = 主动回零 5 = 直接设置回零位置 6 = 运行程序段 0～15 7 = 按指定速度点动 8 = 按指定距离点动
EnableAxis	BOOL	伺服运行命令： 0 = 停止(OFF1) 1 = 启动
CancelTraversing	BOOL	0 = 取消当前的运行任务 1 = 不取消当前的运行任务
IntermediateStop	BOOL	暂停任务运行： 0 = 暂停当前运行任务 1 = 不暂停当前运行任务
Positive	BOOL	正方向
Negative	BOOL	负方向
Jog1	BOOL	点动信号1
Jog2	BOOL	点动信号2
FlyRef	BOOL	此输入对V90 PN无效
AckError	REAL	故障复位
ExecuteMode	BOOL	激活请求的模式
Position	DINT	ModePos=1或2时的位置设定值[LU] ModePos=6时的程序段号
Velocity	DINT	ModePos=1、2、3时的速度设定值[LU] [1000LU/min]
OverV	INT	设定速度百分比0～199%
OverAcc	INT	ModePos=1、2、3时的设定加速度百分比 0～100%
OverDec	INT	ModePos=1、2、3时的设定减速度百分比 0～100%
ConfigEPOS	DWORD	可以通过此参数控制基本定位的相关功能，位的对应关系见下表
HWIDSTW	HW_IO	V90设备视图中报文1的硬件标识符
HWIDZSW	HW_IO	V90设备视图中报文1的硬件标识符

ConfigEPOS位的对应关系：

输出参数:

输出信号	类型	含义
AxisEnabled	BOOL	驱动已使能
AxisPosOk	BOOL	目标位置到达
AxisSpFixed	BOOL	设定位置到达
AxisRef	BOOL	已设置参考点
AxisWarn	BOOL	驱动报警
AxisError	BOOL	驱动故障
Lockout	BOOL	位置环设定值到达目标位置
ActVelocity	DINT	实际速度[十六进制的40000000h对应 p2000参数设置的转速]
ActPosition	DINT	当前位置LU
ActMode	INT	当前激活的运行模式
EPosZSW1	WORD	POS ZSW1的状态
EPosZSW2	WORD	POS ZSW2的状态
ActWarn	WORD	驱动器当前的报警代码
ActFault	WORD	驱动器当前的故障代码
Error	BOOL	1=存在错误

详细文档点击此处查看

方法三 使用西门子报文111和FB38002 (Easy_SINA_Pos)

V90 PN与PLC采用PROFINET RT通信方式并使用西门子报文111，V90 PN设置控制模式为"基本位置控制（EPOS）"。

1. PLC与V90 PN的项目配置与方法二中的步骤完全相同。

2. FB38002(Easy_SINA_Pos)是FB284（SINA_POS）的简化版，功能比FB284少一些，但是使用更加简便，可以通过如下链接下载库文件：

http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/109747655

3.在TIA 博途中添加库文件，并将库中的Easy_SINA_Pos功能块拖拽到左侧"程序块"中

4.在OB1中调用Easy_SINA_Pos功能块，为功能块各参数添加变量：

注意：对功能块参数HWI DSTW及HWI DSZW的赋值可以通过点击参数，在下拉菜单中选择对应的西门子报文111选项。
也可以参看下图，在设备视图的报文属性中查询硬件标识符的数值：

5. FB38002功能块输入输出参数说明

输入信号	类型	含义
ModePos	INT	运行模式: 1 = 相对定位 2 = ***定位 4 = 主动回零 7 = 按指定速度点动
EnableAxis	BOOL	伺服运行命令： 0 = 停止(OFF1) 1 = 启动
Jog1	BOOL	点动信号1
Jog2	BOOL	点动信号2
MDIPosition	DINT	MDI运行模式下的位置设定值[LU]
MDIVelocity	DINT	MDI运行模式时的速度设定值[1000LU/min]
ExecuteMode	BOOL	激活请求的模式
RefCamInput	BOOL	回零开关信号
RefDirection	BOOL	选择回零开始的方向： 0 = 正向寻零 1 = 反方向寻零
AckError	BOOL	故障复位
HWLimitEnable	BOOL	激活硬件限位开关： 1 = 激活
SWLimitEnable	BOOL	激活软件限位开关： 1 = 激活
HWIDSTW	HW_IO	符号名或SIMATIC S7-1x00设定值槽的HW ID
HWIDSTW	HW_IO	符号名或SIMATIC S7-1x00设定值槽的HW ID

 

输出信号	类型	含义
ModeError	BOOL	ModePos不在1-7范围内
Communication Error	BOOL	使用SFC14/15 于驱动器进行通讯发生故障
DiagID	WORD	通信错误,在执行SFB 调用时发生错误
AxisEnabled	BOOL	驱动已使能
AxisError	BOOL	驱动故障
AxisWarn	BOOL	驱动报警
AxisPosOk	BOOL	目标位置到达
AxisRef	BOOL	已设置参考点
ActVelocity	DINT	实际速度[十六进制的40000000对应 p2000参数设置的转速]
ActPosition	DINT	当前位置LU
ActMode	INT	当前激活的运行模式
ActWarn	WORD	驱动器当前的报警代码
ActFault	WORD	驱动器当前的故障代码