如何连接S7-1500与S120实现位置控制.pdf

在自动化控制系统中，实现高精度的位置控制对于提高生产效率和保证产品质量至关重要。本文将介绍如何利用西门子S7-1500可编程逻辑控制器（PLC）与SINAMICS S120伺服驱动系统相结合来实现位置闭环控制。具体而言，将探讨S7-1500的运动控制功能、SINAMICS S120的功能特点以及配置和调试过程。 S7-1500 PLC具备强大的运动控制功能，能够支持包括旋转轴、定位轴、同步轴和外部编码器等在内的多种工艺对象。这些工艺对象可以通过轴控制面板进行控制，并且支持在线和诊断功能，有助于驱动装置的调试和优化。S7-1500 PLC支持多种连接方式，包括PROFINET IO和PROFIBUS DP等现场总线协议。此外，S7-1500 PLC也可以通过模拟量输出模块（AQ）连接支持模拟设定值接口的驱动装置，并通过工艺模块（TM）读取编码器信息。 SINAMICS S120伺服驱动系统则通过模块化设计，提供灵活的配置来满足不同客户的特定需求。它支持多种现场总线，并采用DRIVE-CliQ技术实现各传动组件之间的智能通讯连接。S120非常适合于需要高精度控制、高动态响应和复杂协同传动的场合。S120的速度控制功能可以与S7-1500 PLC的运动控制功能协同工作，通过PROFIBUS DP或PROFINET IO接收控制命令和速度设定，同时反馈位置信号到S7-1500 PLC，从而实现闭环位置控制。 在应用项目的配置示例中，S7-1500 PLC通过PROFINET网络与S120进行连接。具体配置中，首先在中央机架上组态了一个1518的CPU，并在网络视图中添加S120设备。值得注意的是，组态的S120固件版本需要与实际设备保持一致。 在S7-1500 PLC的详细组态中，需要设置“DOSERVO”参数以实现伺服控制，并通过PROFINET IO实现与S120的连接。组态时需要选择支持的报文类型，例如报文1、2、3、5，其中报文5用于伺服控制。组态通讯报文后，接下来是设置等时同步，这是闭环运动控制的关键步骤，以确保控制信号的实时传输。在网络视图中，设置同步域和同步角色，并确保选择了合适的“发送时钟”参数（如1ms），这决定了采样周期的大小，进而影响系统的动态响应。 进行设备调试以确保整个系统的稳定运行和精确控制。调试过程中，可能需要对系统的各个环节进行微调，以达到最佳的工作状态。整个过程中，使用LabVIEW等工业自动化软件平台，可以更直观地监控和调整控制参数，实现对伺服系统运动的精确控制。 通过上述配置和调试步骤，可以利用S7-1500 PLC和SINAMICS S120伺服驱动系统协同工作，实现精确的位置控制。这种控制系统广泛应用于自动化生产线、机器人技术以及高精度加工设备等领域，提供了强大的技术支持和灵活性，从而满足了工业自动化对高精度位置控制的不断增长的需求。