基于西门子S7-200SMART的SINAMICSV90位置控制应用

翟雳

摘要：为了探究如何更方便、准确地实现位置控制，确保其位置控制的精度， 本文探讨了基于西门子S7-200 SMART系列PLC和SINAMICS V90伺服系统的位置控制方法。通过介绍系统软硬件构成及其特点，详细论述了PLC系统通过外部脉冲位置控制模式控制伺服电机，以实现相对运动的过程。

关键词：S7-200 SMART;SINAMICS V90;位置控制

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）07-0001-02

随着自动化水平的不断提高，越来越多的工业控制场合需要精确的位置控制。因此，如何更方便、更准确地实现位置控制是工业控制领域内的一个重要问题。位置控制的精确性主要取决于伺服驱动器和运动控制器的精度。

1 SINAMICS V90伺服驱动简介

西门子SINAMICS V90是2013年推出的小型、高效便捷的标准运动控制伺服驱动系统，配合使用SIMOTICS S-1FL6伺服电机。

SINAMICS V90伺服驱动支持九种控制模式，包括四种基本控制模式（外部脉冲位置控制模式、内部设定值位置控制模式、速度控制模式、转矩控制模式）和五种复合控制模式。

2 西门子S7-200 SMART实现对SINAMICS V90的位置控制方法

2.1 主要设备

西门子S7-200 SMART ST20型PLC，SINAMICS V90伺服驱动器，SIMOTICS S-1FL6伺服电机。

2.2 系统构成

SINAMICS V90伺服驱动器与PLC连接起来，Q0.1与PTIA_24P相连，Q0.2与PTIB_24P相连，Q0.4与EMGS相连，Q0.5与SON相连，Q0.6与RESET相连，SINAMICS V90伺服驱动器与SIMOTICS S-1FL6伺服电机连接。

2.3 控制程序的设计要求

现对上述系统提出控制要求：伺服电动机驱动滚珠丝杆，滚珠丝杆螺距为6mm，机械减速比为1，脉冲当量为1um/p，伺服电机带增量编码器分辨率为10000。当手自动转换开关SA1打到左边，执行手动模式。手动模式下，按住按钮SB1，电机以100r/min正转，按住按钮SB2，电机以200r/min反转。

2.4 SINAMICS V90伺服驱动器参数设置

P29003设置为0，P29014设置为1，P29010设置为0，P29011设置为0，P29012[0]设置为5，P29013设置为3，P2544设置为40，P2546设置为1000，P29301[0]设置为1，P29302[0]设置为2，P29300为6。

2.5 控制程序

2.5.1 伺服使能解析

如图1所示，网络1是使用Always_On特殊存储器SM0.0，该位始终为1，接通急停信号（Q0.4）和伺服开启信号（Q0.5），使伺服驱动器正常开启。

2.5.2 手动部分解析

如图2所示，网络2将手动自动转换开关打到手动状态（I0.3=0），按下点动正转信号（I0.0=1）和点动反转信号（I0.1=1）都驱动点动标志位M0.0。

网络3含义是按下点动正转信号（I0.0=1），将10000传输给VD300，即电机速度为100r/min，V310.0=0则代表正转，电机以100r/min正转。松开点动正转信号（I0.0=0），将0传输给VD300，即电机速度为0r/min，电机停转。

网络4含义是按下点动反转信号（I0.1=1），将20000传输给VD300，即电机速度为200r/min，V310.0=1则代表反转，电机以200r/min反转。松开点动反转信号（I0.1=0），将0传输给VD300，即电机速度为0r/min，电机停转。

网络5是AXISx_CTRL启动和初始化运动，使用 SM0.0（始终开启）作为EN参数的输入。使用点动标志位M0.0为1或自动标志位M0.1为1，MOD_EN 参数处于开启状态。

网络6 AXISx_MAN 是将运动轴置为手动模式。手动自动转换开关打到手动状态（I0.3=0）作为EN参数的输入。使用点动标志位M0.0启用RUN（运行/停止）参数，会使运动轴加速至指定的速度Speed 参数（VD300）和方向Dir 参数（V310.0）。

2.5.3 停止解析

如图3所示，网络7为按下停止按钮I0.4，復位M0.1，同时复位V0.0开始的250位。

3 结语

通过调速，程序能实现控制程序要求，能完成西门子S7-200 SMART通过外部脉冲位置控制模式对SINAMICS V90的位置控制，定位精度较高。