SIEMENS西门子 SIMOTICS SD低压电机 1LE00020DA321FA4

       驱动装置和编码器连接 (S7-1500, S7-1500T)每个工艺对象的驱动装置和编码器数量下表显示了各种工艺对象的驱动装置和编码器的数量。工艺对象 驱动装置的数量（执行器） 编码器的数量（传感器）速度轴 1 0定位轴，同步轴 1 1 (S7-1500)1 到 4 (S7-1500T)外部编码器 0 1支持的驱动装置类型可连接以下驱动装置：• 带有模拟设定值接口的驱动装置• 带有 PROFIdrive 报文（PROFINET IO 或 PROFIBUS DP）的驱动装置，例如– SINAMICS– SIMATIC MICRO-DRIVE– 工艺模块– 来自其他制造商的驱动装置37轴功能 (S7-1500, S7-1500T)5.2 驱动装置和编码器连接 (S7-1500, S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0功能手册, 11/2022, A5EAE编码器连接选项可通过以下两种方式连接编码器：• 到驱动装置的连接• 工艺模块上的编码器，例如 TM Count 1x24V• 直接连到 PROFIBUS DP/PROFINET IO 上的 PROFIdrive 编码器实际编码器值只能通过 PROFIdrive 报文进行传输。驱动装置组态过程完成以下步骤以添加和组态驱动装置。• 添加驱动装置 (页 38)– SINAMICS Startdrive– GSD 文件– SIMATIC 工艺模块• 为 PROFIdrive 驱动装置组态 PROFIdrive 报文 (页 44)• 在设备组态中组态驱动装置和 CPU 之间的通信– 组态 PROFINET IO 网络 (页 40)– 组态 PROFIBUS DP 网络 (页 42)• 组态工艺对象和 PROFIdrive 驱动装置之间的数据交换– 直接连接 PROFIdrive 驱动装置 (页 47-48)– 通过数据块连接 PROFIdrive 驱动装置 (页 48)– 手动组态驱动装置参数 (页 52)– 自动传输驱动装置参数 (页 58)• 使用模拟量设定值接口组态工艺对象和驱动装置之间的数据交换 (页 60)• 连接步进电机 (页 60)如果要使用扭矩预控制、从用户程序更改驱动装置中的扭矩限值或评估当前实际扭矩值，则必须将附加报文 750 连接到工艺对象。• 通过 SIEMENS 附加报文 750 连接力/扭矩数据 (页 61)编码器组态过程在设备组态中添加编码器。• 在设备组态中添加编码器– PROFINET-IO 编码器– Profibus-DP 编码器– 工艺模块组态工艺对象和编码器之间的数据交换• 直接连接 ProfiDrive 编码器 (页 53)• 通过数据块连接 ProfiDrive 编码器 (页 53)• 自动传输编码器参数 (页 58)• 手动组态编码器参数 (页 54)组态编码器类型 (页 54)。38STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0功能手册, 11/2022, A5EAE轴功能 (S7-1500, S7-1500T)5.2 驱动装置和编码器连接 (S7-1500, S7-1500T)5.2.1 添加和组态驱动装置 (S7-1500, S7-1500T)西门子为各种应用提供多种驱动系统。根据不同驱动装置，TIA Portal 中的参数分配和实施也有所不同。应用示例提供了有关如何添加和组态驱动装置的分步说明。使用 Startdrive如果您使用带有 Startdrive 的 SINAMICS 驱动器，可以在硬件目录的“驱动器和启动器”文件夹中获取更多信息。有关通过 Startdrive 进行连接的更多信息，请参见：• “入门指南 - Startdrive 中的 SINAMICS S120”添加并组态 PROFINET-IO 驱动装置 (S7-1500, S7-1500T)下面以 SINAMICS S120 驱动装置为例，说明如何添加和组态 PROFINET IO 驱动装置。添加和组态其它 PROFINET IO 驱动装置在某些方面可能与此处的说明不同。要求• 这样就在项目中创建了 SIMATIC S7-1500 设备。• 可以在硬件目录中选择所需的驱动装置。如果硬件目录中没有该驱动装置，则必须在“选项”(Options) 菜单中将该驱动装置安装成设备描述文件 (GSD)。在设备组态中添加驱动装置和报文1. 打开设备组态，转至网络视图。2. 在硬件目录中，打开文件夹“其它现场设备 > PROFINET IO > 驱动装置 > Siemens AG >SINAMICS”(Additional Field Devices > PROFINET IO > Drives > Siemens AG > SINAMICS)。3. 选择具有相应版本的所需驱动装置，然后拖放到网络视图中。4. 将驱动装置指定给 CPU 的 PROFINET 接口。5. 在设备视图中打开该驱动装置。6. 将驱动装置对象 (DO) 和报文从硬件目录中拖放到驱动装置设备概览中的插槽。7. 确保设备组态中的报文顺序和驱动装置参数分配中的报文顺序相同。根据 SINAMICS S120 驱动装置的版本，为报文选择“带有报文 X 的 DO”(DO with telegram X)或“DO 伺服”(DO Servo) 和“报文 X”(Telegram X)。有关合适的报文的更多信息，请参见“组态 PROFIdrive 报文 (页 44)”部分。如果要添加其它驱动装置和其它标准报文，请重复步骤 6。将 CPU 的端口与驱动装置的端口进行互连1. 在设备组态中，打开拓扑视图。2. 将驱动装置端口与实际设置中的 CPU 端口互连。要规划 PROFINET 拓扑，请注意 PROFIBUS 用户组织在设备组态中，激活驱动装置的等时同步模式PROFINET 驱动装置总是可以在等时同步模式或时钟同步模式下运行。不过，等时同步模式可提高驱动装置闭环位置控制的质量，因此推荐用于 SINAMICS S120 等驱动装置。40STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0功能手册, 11/2022, A5EAE轴功能 (S7-1500, S7-1500T)5.2 驱动装置和编码器连接 (S7-1500, S7-1500T)要在等时同步模式下控制驱动装置，请按以下步骤操作：1. 打开驱动的设备视图。2. 在属性窗口中，选择选项卡“PROFINET 接口 [X150] > gaoji选项 > 等时同步模式”(PROFINETInterface [X150] > Advanced options > Isochronous mode)。3. 在此选项卡中选择“等时同步模式”(Isochronous mode)复选框。在详细概览中，还必须为等时同步模式选中报文复选框。将 CPU 组态为同步主站并设置为等时同步模式1. 选择该 CPU 的设备视图。2. 在属性窗口中，选择选项卡“PROFINET 接口 [X1] > gaoji选项 > 实时设置 > 同步”(PROFINETInterface [X1] > Advanced options > Real-time settings > Synchronization)。3. 从“同步角色”(Synchronization role) 下拉列表中选择“同步主站”(Sync master)。4. 单击“域设置”(Domain settings) 按钮。5. 将打开“域管理 > 同步域”(Domain Management > Sync Domains) 选项卡，然后设置所需的“发送时钟”（同步时钟）。将驱动装置组态为同步从站1. 选择驱动装置的设备视图2. 在属性窗口中，选择选项卡“PROFINET 接口 [X150] > gaoji选项 > 实时设置 > 同步”(PROFINET interface [X150] > Advanced options > Real-time settings >Synchronization)3. 选择 RT 类别：“IRT”在工艺对象的组态中，选择驱动装置1. 添加一个新的工艺对象轴，或者打开现有轴的组态。2. 将打开组态“硬件接口 > 驱动装置”(Hardware interface > Drive)。3. 从“驱动装置类型”(Drive type) 下拉列表中的“PROFIdrive”条目中选择。4. 从“驱动装置”(Drive) 列表中，选择 PROFINET 驱动装置的驱动装置对象。检查/组态“MC-Servo”的属性1. 在项目浏览器中打开“程序块”(Program blocks) 文件夹。2. 选择“MC-Servo”组织块。3. 在快捷菜单中选择“属性”(Properties) 指令。4. 在区域导航中选择“循环时间”(Cycle time) 条目。5. 对话框中必须选择“与总线同步”(Synchronous to the bus) 选项。6. 必须在“发送时钟源”(Source of the send clock) 下拉列表中选择“PROFINET IO 系统”(PROFINET IO system)。7. “MC-Servo”的应用循环必须与总线的发送时钟对应，或者以相对于总线发送时钟的整数系数缩短。41轴功能 (S7-1500, S7-1500T)5.2 驱动装置和编码器连接 (S7-1500, S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0功能手册, 11/2022, A5EAE结果现在，PROFINET IO 驱动装置已完成组态，可以在 PROFINET IO 网络中以等时同步模式进行控制。SINAMICS 驱动装置的属性必须使用 STARTER 软件或 SINAMICS Startdrive 根据轴组态进行组态。检查驱动装置的等时同步模式如果在轴组态过程中，没有按照以上操作步骤进行组态，则在编译项目时将发生驱动装置特定的错误。此时，必须检查该驱动装置的等时同步模式设置。1. 打开驱动的设备视图。2. 在设备概览中选择标准报文。3. 选择属性对话框“常规 > I/O 地址”(General > I/O Addresses)。4. 以下设置适用于输入和输出地址：– 启用“等时同步模式”(Isochronous mode)。– 必须选择“MC-Servo”作为“组织块”。– “PIP OB Servo”必须选择“过程映像”(Process image)。5.2.1.2 添加并组态 PROFIBUS DP 驱动装置 (S7-1500, S7-1500T)下面以 SINAMICS S120 驱动器为例，说明如何添加和组态 PROFIBUS 驱动器。添加和组态其它PROFIBUS 驱动器在某些方面可能与此处的说明不同。要求• 项目中已经创建了 SIMATIC SIMATIC S7-1500 设备。• 可以在硬件目录中选择所需的驱动装置。如果硬件目录中没有该驱动装置，则必须在“选项”(Options) 菜单中将该驱动装置安装成设备描述文件 (GSD)。在设备组态中添加驱动装置和报文1. 打开设备组态，转至网络视图。2. 在硬件目录中，打开文件夹“其它现场设备 > PROFIBUS DP > 驱动器 > Siemens AG >SINAMICS”(Additional Field Devices > PROFIBUS DP > Drives > Siemens AG > SINAMICS)。3. 选择具有相应版本的所需驱动器的文件夹，然后将驱动器对象拖放到网络视图中。4. 将驱动装置指定给 CPU 的 PROFIBUS 接口。5. 在设备视图中打开该驱动装置。6. 将报文从硬件目录中拖放到驱动器设备概览中的插槽。有关合适的报文的更多信息，请参见“组态 PROFIdrive 报文 (页 44)”部分。如果要向设备概览中添加另一个驱动器和另一个报文，请使用硬件目录中的“轴隔离开关”(Axisdisconnector)。42STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0功能手册, 11/2022, A5EAE轴功能 (S7-1500, S7-1500T)5.2 驱动装置和编码器连接 (S7-1500, S7-1500T)在设备组态中，激活驱动装置的等时同步模式PROFIBUS 驱动器可以运行在循环循环模式或等时同步模式下。但等时同步模式可以提高驱动器的位置控制质量。如果要在等时同步模式控制驱动器，请按以下步骤操作：1. 打开驱动的设备视图。2. 在属性对话框中，选择选项卡“常规 > 等时同步模式”(General > Isochronous Mode)。3. 选择复选框“将 DP 从站同步为恒定 DP 总线循环时间”(Synchronize DP slave to constant DPbus cycle time)。设置等时同步模式1. 选择网络视图。2. 选择 DP 主站系统。3. 在属性对话框中，选择选项卡“常规 > 恒定总线循环时间”(General > Constant bus cycletime)。4. 选择所需的“恒定 DP 总线循环时间”。在工艺对象的组态中，选择驱动装置1. 添加一个新的工艺对象轴，或者打开现有轴的组态。2. 将打开组态“硬件接口 > 驱动装置”(Hardware interface > Drive)。3. 从“驱动装置类型”(Drive type) 下拉列表中的“PROFIdrive”条目中选择。4. 从“驱动器”(Drive) 列表中，选择 PROFIBUS 驱动器的报文。结果工艺对象与驱动器相连接，而且可以检查/组态“MC-Servo”组织块。将所组态驱动器的报文分配给“PIP OB Servo”过程映像。检查/组态“MC-Servo”的属性1. 在项目浏览器中打开“程序块”(Program blocks) 文件夹。2. 选择“MC-Servo”组织块。3. 在快捷菜单中选择“属性”(Properties) 指令。“MC-Servo”对话框随即打开。4. 在“常规 > 循环时间”(General > Cycle time) 下选择“与总线同步”(Synchronous to the bus)选项。5. 在“分布式 I/O”(Distributed I/O) 下拉列表中，选择“PROFIBUS DP 系统” (PROFIBUS DPSystem)。“MC-Servo”的应用周期必须与总线的发送时钟对应，或者以相对于总线发送时钟的整数系数缩短。可以在工艺对象的组态中选择通过通信处理器/通信模块 (CP/CM) 连接到 CPU 的驱动器。不能选择 CP/CM 的 DP 主站系统作为 MC-Servo [OB91] 的源时钟。43轴功能 (S7-1500, S7-1500T)5.2 驱动装置和编码器连接 (S7-1500, S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0功能手册, 11/2022, A5EAE结果现在，PROFIBUS DP 驱动器已完成组态，可以在 PROFIBUS 网络中以等时同步模式进行控制。SINAMICS 驱动器的属性必须使用 STARTER 软件或 SINAMICS Startdrive 根据轴组态进行组态。检查驱动装置的等时同步模式如果在轴组态过程中，没有按照以上操作步骤进行组态，则在编译项目时将发生驱动器特定的错误。此时，可以检查该驱动器的等时同步模式设置。1. 打开驱动的设备视图。2. 在设备概览中选择报文条目。3. 选择属性对话框“常规 > I/O 地址”(General > I/O Addresses)。4. 以下设置适用于输入和输出地址：– 必须选择“MC-Servo”作为“组织块”。– “PIP OB Servo”必须选择“过程映像”(Process image)。5.2.2 组态 PROFIdrive 报文 (S7-1500, S7-1500T)PROFIdrivePROFIdrive 即为标准化驱动技术配置文件，可通过 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 连接驱动装置和编码器。支持 PROFIdrive 配置文件的驱动装置都可根据 PROFIdrive 标准进行连接。最新的 PROFIdrive 规范位于 PROFIBUS 用户组织页面的“Download > Profiles”下：控制器和驱动装置/编码器之间通过各种 PROFIdrive 报文进行通信。每个报文均有一个标准化的结构。可以根据具体应用选择相应的报文。通过 PROFIdrive 报文，可传输控制字、状态字、设定值和实际值。PROFIdrive 配置文件同样也支持“Dynamic Servo Control”(DSC) 控制理念。DSC 在驱动装置中采用快速闭环位置控制。这可用于处理高动态运动控制任务。PROFIdrive 报文PROFIdrive 报文用于传送设定值和实际值、控制和状态字以及控制器与驱动器/编码器之间的其它参数。如果使用 PROFIdrive 报文进行连接，则会根据 PROFIdrive 配置文件处理和开启驱动器及编码器。下表显示了不同工艺对象的可能 PROFIdrive 报文。控制器和驱动装置/编码器之间通过各种 PROFIdrive 报文进行通信。每个报文均有一个标准化的结构。可以根据具体应用选择相应的报文。通过 PROFIdrive 报文，可传输控制字、状态字、设定值和实际值。PROFIdrive 配置文件同样也支持“Dynamic Servo Control”(DSC) 控制理念。DSC 在驱动装置中采用快速闭环位置控制。这可用于处理高动态运动控制任务。PROFIdrive 报文PROFIdrive 报文用于传送设定值和实际值、控制和状态字以及控制器与驱动器/编码器之间的其它参数。如果使用 PROFIdrive 报文进行连接，则会根据 PROFIdrive 配置文件处理和开启驱动器及编码器。下表显示了不同工艺对象的可能 PROFIdrive 报文。报文类型下表显示了分配驱动器和编码器时所支持的 PROFIdrive 报文类型：报文 简要说明标准报文11) • 控制字 STW15)，状态字 ZSW1• 速度设定值 16 位 (NSET)，实际速度值 16 位 (NACT)2 • 控制字 STW15) 和 STW25)，状态字 ZSW1 和 ZSW2• 速度设定值 32 位 (NSET)，实际速度值 32 位 (NACT)3 • 控制字 STW15) 和 STW25)，状态字 ZSW1 和 ZSW2• 速度设定值 32 位 (NSET)，实际速度值 32 位 (NACT)• 实际编码器值 1（G1_XIST1、G1_XIST2）4 • 控制字 STW15) 和 STW25)，状态字 ZSW1 和 ZSW2• 速度设定值 32 位 (NSET)，实际速度值 32 位 (NACT)• 实际编码器值 1（G1_XIST1、G1_XIST2）• 实际编码器值 2（G2_XIST1、G2_XIST2）5 • 控制字 STW15) 和 STW25)，状态字 ZSW1 和 ZSW2• 速度设定值 32 位 (NSET)，实际速度值 32 位 (NACT)• 实际编码器值 1（G1_XIST1、G1_XIST2）（电机编码器）• 动态伺服控制 (DSC)2)– 速度预控制值– 位置差值 (XERR)– Kv 因子增益位置控制 (KPC)1) 不支持等时同步模式。2) 要使用动态伺服控制 (DSC)，必须将驱动器的电机编码器（报文中的第一个编码器）用作工艺对象的第一个编码器。3) 也可用于报文 1、2、3、4、5、6、102、103、105、1064) 使用 SINAMICS 驱动器（使用 SINAMICS 测量输入进行测量）时5) STW1 和 STW2：可通过用户程序使用运动控制指令“MC_SetAxisSTW”来控制工艺对象未使用的位。报文 简要说明6 • 控制字 STW15) 和 STW25)，状态字 ZSW1 和 ZSW2• 速度设定值 32 位 (NSET)，实际速度值 32 位 (NACT)• 实际编码器值 1（G1_XIST1、G1_XIST2）（电机编码器）• 实际编码器值 2（G2_XIST1、G2_XIST2）• 动态伺服控制 (DSC)2)– 速度预控制值– 位置差值 (XERR)– Kv 因子增益位置控制 (KPC)Siemens 报文（含扭矩限值）102 • 控制字 STW15) 和 STW25)，状态字 ZSW1 和 ZSW2• 速度设定值 32 位 (NSET)，实际速度值 32 位 (NACT)• 实际编码器值 1（G1_XIST1、G1_XIST2）• 扭矩限值103 • 控制字 STW15) 和 STW25)，状态字 ZSW1 和 ZSW2• 速度设定值 32 位 (NSET)，实际速度值 32 位 (NACT)• 实际编码器值 1（G1_XIST1、G1_XIST2）• 实际编码器值 2（G2_XIST1、G2_XIST2）• 扭矩限值105 • 控制字 STW15) 和 STW25)，状态字 ZSW1 和 ZSW2• 速度设定值 32 位 (NSET)，实际速度值 32 位 (NACT)• 实际编码器值 1（G1_XIST1、G1_XIST2）（电机编码器）• 动态伺服控制 (DSC)2)– 速度预控制值– 位置差值 (XERR)– Kv 因子增益位置控制 (KPC)• 扭矩限值106 • 控制字 STW15) 和 STW25)，状态字 ZSW1 和 ZSW2• 速度设定值 32 位 (NSET)，实际速度值 32 位 (NACT)• 实际编码器值 1（G1_XIST1、G1_XIST2）（电机编码器）• 实际编码器值 2（G2_XIST1、G2_XIST2）• 动态伺服控制 (DSC)2)– 速度预控制值– 位置差值 (XERR)– Kv 因子增益位置控制 (KPC)• 扭矩限值SIEMENS 附加报文（扭矩数据）7503) • 附加扭矩设定值• 扭矩上下限值• 扭矩实际值SIEMENS 报文（测量输入）4)1) 不支持等时同步模式。2) 要使用动态伺服控制 (DSC)，必须将驱动器的电机编码器（报文中的第一个编码器）用作工艺对象的第一个编码器。3) 也可用于报文 1、2、3、4、5、6、102、103、105、1064) 使用 SINAMICS 驱动器（使用 SINAMICS 测量输入进行测量）时5) STW1 和 STW2：可通过用户程序使用运动控制指令“MC_SetAxisSTW”来控制工艺对象未使用的位。