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S7-200 SMART PLC 讀取 V90 伺服電機的絕對值編碼器數值
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1. 概況
SINAMICS V90 是西門子推出的一款小型、高效便捷的伺服系統。作為 SINAMICS 驅動系列家族的新成員，V90 與 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機完美結合，組成最佳的伺服驅動系統，實現位置控制、速度控制和扭矩控制。目前 1FL6 電機有兩種編碼器類型，即增量編碼器和絕對值編碼器。

西門子的 S7-200 SMART 小型自動化 PLC 可以控制 V90 驅動器，本文介紹如何實現 SMART PLC 讀取 1FL6 伺服電機的絕對值編碼器數值。

關于如何實現 SMART PLC 控制 V90 實現定位控制，請參見《SIMATIC S7-200 SMART 系統手冊》及《S7-200 SMART 連接 SINAMICS V90 實現位置控制》。

2. 使用的硬件及軟件
2.1 硬件
序號    設備名稱    訂貨號
1    PS207 電源 24 V DC/2.5 A    6EP1 332-1LA00
2    SIMATIC S7-200 SMART CPU ST60    6ES7288-1ST60-0AA0
3    V90 驅動器    6SL3210-5FE10-4UA0
4    伺服電機 1FL6042-1AF61-0LG1    6FX3002-5CL01-1AD0
5    V90 動力電纜 (含接頭)    6FX3002-5CL01-1AD0
6    伺服電機編碼器電纜 (含接頭，用于絕對值編碼器)    6FX3002-2DB10-1AD0
7    V90 控制信號電纜（含 50 針接頭及 1m 電纜線）    6SL3260-4NA00-1VB0
8    SIMATIC Field PG M3    6ES7715-1BB23-0AA1
9    Mini USB 電纜    -
2.2 軟件
序號    說明
1    Window 7 旗艦版 32 位
2    STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件
3    SINAMICS_V-ASSISTANT
3. 實現方法
3.1 概述
使用 PG 通過標準 mini USB 電纜與 V90 連接，打開 SINAMICS V-ASSITANT 軟件設置驅動器的參數。
PLC 通過 V90 上的 RS485 通訊讀取編碼器調整狀態，并通過 V90 的數字量輸出檢查驅動器狀態，判斷絕對位置是否有效。如果 V90 的 DO1=1, DO2=0 和 DO3=1 且 r2507=3，這意味著 PLC 可以有效地讀取編碼器的絕對位置，此時可以通過 RS485 USS 通訊讀取絕對位置 (r2521[0])，否則 r2521 是無效的。PLC 可以通過數字量輸出報警或面板提示用戶當前 r2521 無效。讀取 r2521 值后，PLC 可以通過 PTI 方式輸出脈沖給驅動器執行相應的運動控制。

3.2 實現步驟
根據 SIMATIC S7-200 SMART CPU ST60 的運動控制功能信號分配和 V90 端子定義進行接線（詳見《SINAMICS V90 OPI 操作手冊》）；使用 SINAMICS_V-ASSISTANT 對 SINAMICS V90 進行參數設置以及對電機的絕對值編碼器進行調試；使用 STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件對 CPU ST60 進行組態和參數化，操作步驟如表 1 所示。

表 1 操作步驟

步驟    內容
1    接線
2    進行外部脈沖位置控制模式（PTI）下的系統調試
3    STEP 7-Micro/WIN SMART 連接 S7-200 SMART
4    組態運動軸
5    組態軸工藝對象的參數
6    下載到 PLC
7    用軸控制面板調試軸
8    編程
9    下載到 PLC
10    試運行
3.3 接線
S7-200 SMART 與 V90 的 485 通訊連接：

SINAMICS V90 伺服驅動通過 RS485 接口 (X12) 使用 USS 協議與 PLC RS485（端口 0）進行通訊，接線如圖 3 所示。

圖 3 S7-200 SMART CPU 與 V90 通訊線連接

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S7-200 SMART 通過 PTI 方式控制 V90 定位的控制信號接線如圖 4 所示：

圖 4 S7-200 SMART CPU 與 V90 控制信號連接

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3.4 PLC 組態及編程
在 PLC 的編程軟件中組態運動軸，詳細步驟參見《SIMATIC S7-200 SMART 系統手冊》。注意在組態軸工藝對象的參數中需啟用從驅動器讀取 1FL6 伺服電機絕對值編碼器的位置，如圖 5 所示。

圖 5 啟用從驅動器讀取 1FL6 伺服電機絕對值編碼器的位置

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在 PLC 中編程如表 2 所示：

表 2 PLC 編程

啟用和初始化運動軸：執行 AXISx_CTRL
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使用手動模式運行軸運動：執行 AXISx_MAN，輸入 RUN、JOG_P 或 JOG_N 之一，使軸速度或位置點動運行
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通過 SINAMICS V90 伺服驅動器讀取絕對位置值：

執行 AXIS0_ABSPOS
把伺服驅動器返回的當前絕對位置放到 VD326 里
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注意：
PLC 的 RS485 接口的波特率和驅動器 USS 地址要求與 V90 一致。因此，需要對 V90 里的參數 P29004 設置一致的 USS 地址，并且 V90 USS RS485 端口的波特率設置為 38400bits/s，報文長度為 4 個 PKW 和 0 個 PZD 的 USS 協議。

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