表2-2基本控制模式选择参数参数值描述0(默认值)外部脉冲位置控制模式(PT)1内部设定值位置控制模式(IPos)P290032速度控制模式(S)3转矩控制模式(T)数字量输入DI10的功能被固定为控制模式选择(C-MODE)。表2-3复合控制模式选择DI10控制模式选择信号(C-MODE)状态参数参数值0(第一种控制模式)1(第二种控制模式)4外部脉冲位置控制模式(PTI)速度控制模式(S)5内部设定值位置控制模式(IPos)速度控制模式(S)P29003外部脉冲位置控制模式(PT川)转矩控制模式(T)7内部设定值位置控制模式(Pos)转矩控制模式(T)8速度控制模式(S)转矩控制模式(T)22数字量输入输出功能V90集成了10个数字量输入(DI1~D110)和6个数字量输出(D01~DO6)端口，其中DI9的功能固定为急停，DI10的功能固定为控制模式切换，其它DI和DO的功能可通过参数设置。DI1~DI8的功能通过参数P29301[☒~P29308[X设置，不同的控制模式下的功能在不同下标中区分：·外部脉冲位置控制模式：DI1~D18的功能通过参数P29301[0小P29308[0设置：·内部设定值位置控制模式：D11~DI8的功能通过参数P29301[1小~P293081]设置：·速度控制模式：D11~DI8的功能通过参数P29301[2~P293082设置：·转矩控制模式：D11~DI8的功能通过参数P29301[3-P293083]设置。D01~DO6功能通过参数P29330~P29335设置，不区分控制模式.D1和D0默认功能设置请参考表2-4和表2-5。表24数字量输入默认功能设置数字量输入输出参数默认信号/值下标0(PT)下标2(S)下标3(T)5p293011(SON)1(SON)1(SON)1(SON)6D12p293022(RESET)2(RESET)2(RESET)2(RESET)7D13p293033(CWL)3(CWL)3(CWL)3(CWL)8D14p293044(CCWL)4(CCWL)4(CCWL)4(CCWL)9D15p293055(G-CHANGE)5(G-CHANGE12(CWE)12 (CWE)10D16p293066(P-TRG)6(P-TRG)13(CCWE)13(CCWE)11P293077(CLR)15(SPD1)18(TSET)12D18p2930810 (TLIM1)22(P0S2)16(SPD2)19 (SLIM1)表2-5数字量输出默认功能设置针脚号数字量输入输出参数默认僧号/值下标0(PT1)下标1(IPos)下标2(S)下标3(T)30D01p293301(RDY)31D02p293312(ALM)32D03p293323(INP)33D04p293335(SPDR)34D05p293346(TLR)35p293358(MBR)功能代码的含义请参考SINAMICS V90操作手册。2.3脉冲输入通道SINAMICS V90支持两个脉冲信号输入通道，通过P29014参数进行脉冲输入通道选择。·24V单端脉冲输入通道，最高输入频率200kHz:5V高速差分脉冲输入(RS485)通道，最高输入频率1MHz。注意：两个通道不能同时使用，同时只能有一个通道被激活。P29014=1默认)P29014=024V单端脉冲输入5V高速差分脉冲输入PTIA D+PTI BPTIB D+PTIB D图2124V单端脉冲输入接线图图2-25V高速差分脉冲输入接线图2.4脉冲输入形式SINAMICS V90支持两种脉冲输入形式，两种形式都支持正逻辑和负逻辑，通过P29010参数选择脉冲输入形式。·AB相脉冲，通过A相和B相脉冲的相位控制旋转方向：·脉冲+方向，通过方向信号高低电平控制旋转方向。AB相脉冲，正逻辑AB相脉冲，负逻辑P29010=1P29010=3电机正转电机正转电机反转脉冲+方向，正逻辑脉冲+方向，负逻辑P29010=0(默认)P29010=2DirectionDirection电机正转电机反转电机正转电机反转图2-3脉冲输入形式2.5电子齿轮比设置SINAMICS V90支持电子齿轮比设置，电子齿轮比功能用来设置上位发送的设定值脉冲对应的电机转速，例如上位发送10000个脉冲电机转1圈，负载移动10毫米。029011图2-4V90电子齿轮比设置电子齿轮比实际是用于脉冲设定值的缩放。通过分子和分母实现，有两种设置方法。1.P29011=0,电子齿轮比由P29012和P29013的比值确定：电子齿轮比=P29012P290132.P290110,电子齿轮比由编码器分辨率和P29011的比值确定：电子齿轮比=编码器分辨率（参考表2-6）P29011(期望电机每转的脉冲数)计算电子齿轮比的方法：1.已知电机每转所需要的脉冲数计算电子齿轮比，例如期望上位发送5000个脉冲电机转1圈，直接设置P29011=5000即可：已知机械系统参数计算电子齿轮比：脉冲设定值位置环速度环电机转数图2-5V90电子齿轮比计算利用如下公式计算：P29012bP29013LUxi公式中：「：编码器分辨率，电机轴旋转一圈编码器反馈脉冲数，参考表2-6d:电机每转期望的脉冲数LU:：最小长度单位，上位机发出一个脉冲时，丝杠移动的直线距离或旋转轴转动的度数，也是控制系统所能控制的最小距离：C:节距，负载每转移动距离或角度：i=n/m：机械减速比，电机转速/负载转速：计算电子齿轮比的示例：mm1.滚珠丝杠撄距c=6mm1.旋转角度c=360机械结构2.机械减速比in/m=12.机械减速比i=n/m=3/1V90伺服电机带增量V90伺服电机带绝对2编码器值编码器码器编码器10000104857610000104857631LU=1um1U=0.011LU=0.01每转期望脉冲数dd=c/LU)=36000/3=12000=12000a/b=r/d=10000/12000=10000/6000=5/3设置P29011=6000=10000/12000=5/6设置P29011=12000P29013图2-6V90电子齿轮比计算示例注意：1.电子齿轮比的取值范围是0.02至200：2.仅可在伺服关闭状态下设置电子齿轮比。表26不同编码器的分辨率编码器类型编码器分辨率增量型10000绝对型10485763S7一1200介绍3.1概述S7-1200控制器使用灵活、功能强大，可用于控制各种各样的设备以满足自动化需求。CPU将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置PROFINET、高速运动控制I/0以及板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中来形成功能强大的控制器。S7-1200系列提供了各种模块和插入信号板，用于通过附加I/0或其它通信协议来扩展CPU的功能。③②①通信模块(CM)、通信处理器(CP)或TS适配器②CP刊③信号板(S)、通信板(CB)或电池板(BB)④信号模块(SM)图3-1S7-1200模块示意S7-1200根据控制性能的不同，提供了多种类型的CPU,分别为CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C。图3-2显示了使用CPUS7-1200进行运动控制应用的基本硬件配置。CPUS7-1200兼具可编程逻辑控制器的功能和通过脉冲接口控制步进电机和伺服电机运行的运动控制功能。SIEMENS信号版图3-2CPUS7-1200进行运动控制应用的基本硬件配置DC/DC/DC型CPUS7-1200上配备有用于直接控制驱动器的板载高速输出。对于继电器输出的CPU,由于继电器不支持所需的开关频率，因此无法通过板载输出来输出脉冲信号。如果要在这些CPU中使用高速数字量发出高速脉冲信号，必须使用具有高速数字量输出的信号板。3.2运动控制性能S7-1200固件版本V3.0的CPU允许控制最多4个步进电机或者伺服电机驱动装置。固件版本V3.0和V2.2CPU高速脉冲通道可以控制的驱动器最大数量如表3-1所示。表3-1S7-1200可以控制驱动器的最大数量固件CPU信号板DI2/D02DI2/D02D04 xDI2/D02D04 xDC24VDC5VDC24VDC24VDC5V200kHz20kHz200k200kHzV2.2及早前版CPU 1211C,CPUDC/DC/DC222222本1212C.CPU1214CAC/DC/RLY1OLFB-订货号XXXXXXX-1XX30-DC/DC/RLY122XXXX)3.0CPU 1211CDC/DC/DC233434OLFB-订货号AC/DC/RLY2XXXXXXX-1Xx31-XXXX)DC/DC/RLY1212CPU 1211CC/DC/DC440LFB-订货号AC/DC/RLY11212XXXXXXX-1Xx31-DC/DC/RLYCPU 1214C44444OLFB-订货号AC/DC/RLY1121XXXXXX-1XX31-XXXX)DC/DC/RLY1212CPU 1215CDC/DC/DC44AC/DC/RLY2DC/DC/RLY122高速通道脉冲输出(PT0)的频率范围如表3-2所示。表3-2脉冲输出的频率范围板载2PT0:2Hz≤f≤20KHz标准SB2Hz≤f≤20KHz高速(200KHz)SBMCV2指令：2≤f≤200阳zS7-1200CPU及信号板的订货信总见表3-3。表3-3S7-1200CPU及信号板的订货信息名称CPU 1211C DC/DC/DC6ES7211-1hD30-0XB0CPU 1211C AC/DC/RLYCPU 1211C DC/DC/RLY6ES7211-1HD30-0XB0CPU 1212C DC/DC/DC6ES7212-1AD30-0XB0CPU 1212C AC/DC/RLY6ES7212-1BD30-0XB0CPU 1212C DC/DC/RLY6ES7212-1HD30-0XB0CPU 1214C DC/DC/DCCPU 1214C AC/DC/RLYCPU 1214C DC/DC/RLY6ES7214-1HE30-0XB0CPU 1215C AC/DC/RLY6ES7215-1BG31-0XB0CPU 1215C DC/DC/RLY6ES7215-1HG31-0XB0CPU 1215C DC/DC/DC信号板D2/D02xDC24W20kHz6ES7223-0BD30-0XB0信号板DI2/D02xDC24W200kHz6ES7223-3BD30-0XB0信号板04xDC24W200kHz6ES7222-1BD30-0XBO6ES7223-3AD30-0XB06ES7222-1hD30-0XB03.3S7-1200脉冲方向输出信号说明CPU提供一个脉冲输出和一个方向输出，通过脉冲接口对步进电机驱动器或伺服电机驱动器进行控制。脉冲输出为驱动器提供电机运动所需的脉冲。方向输出则用于控制驱动器的行进方向。板载CU输出或信号板输出可用作脉冲输出和方向输出。在设备组态期间，可以在“属性”(Properties)选项卡的脉冲发生器(PTO/PWM)中，选择板载CPU输出或信号板输出。表3-4列出了脉冲输出和方向输出的地址分配。表3-4脉冲输出和方向输出的地址分配10CPU不使用信号板信号板信号板输出PT01输出PTO2输出PT01输出PTO2输出PT01输出PTO2脉方向脉方向脉方向脉方向脉方向脉冲方向冲冲冲冲冲CPUAxAx.1Ax.Ax.3AxAx.1Ax.Ax.3Ax.Ax.1Ax.2Ax.31211C、CPU20201212C、CPUAy.Ay.1Ay.Ay.1Ay.2Ay.31214C00(DC/DC/DC)CPUAy.Ay.1Ay.Ay.1Ay.2Ay.31211C、CPU001212C、CPU1214C(AC/DC/RLY)CPUAy.1、Ay.Ay.1Ay.2Ay.31211C、CPU001212C、CPU1214C(DC/DC/RLY)x=板载CPU输出的初始字节地址（默认值为0）y=信号板输出的初始字节地址（默认值为4）*如果同时使用DC/DC/DC型CPU和DI2/①O2信号板，则可通过板载CPU输出或通过信号板生成林如果同时使用DC/DC/DC型CPU和DO4信号板，则可通过板载CPU输出或通过信号板生成PTO1对于V3.0的CPU1214CDC/DC/DC及CPU1215CDC/DC/DC允许最多控制4个步进电机或伺服驱动器，详细说明请参看S7-1200的系统手册。以CPU1214CDC/DC/DC(6ES7214-1AG31-0XB0)为例，接线示意图如图3-3所示。①24VDC传感器电源输出要获得更好的抗噪声效果，即使未使用传感器电源，也可将“M"连接到机壳接地。②对于漏型输入，将“”连接到M”(如图所示)。对于源型输入，将“+”连图3-3接线示意图3.4S7-1200运动控制功能块工艺对象“轴”代表通过S7-1200CPU的脉冲接口控制的伺服驱动器。工艺对象“轴”可通过“运动控制”功能块进行控制。Technological ObjectsExtended instructionsAdd new objectClock+Calendar-嘉Axis_Servo [DB2Configuration,☐Program controlCommissioningp☐Communications□Motion ControlMotion Control量MC_Reset悬MC_Home暑MC_MoveAbsolute量MC_MoveVelocityPulse图3-4工艺对象下述运动控制命令必须在用户程序中周期性调用：表3-5运动控制功能块序号程序块功能MC_Power对轴进行使能或去使能操作MC_Reset确认轴所有的未决故障3点动运行轴4按指定的速度及方向运行轴5MC Home轴回零6MC Halt取消所有的运动，停止轴MC MoveAbsolute轴绝对定位8MC MoveRelative轴相对定位3.4.1轴的使能及去使能功能块(MC_Power)轴在运行前必须被使能。当“MC_Power”功能块的输入端“enable”置“TRUE”时，S7-1200CPU的工艺对象“轴”输出信号，伺服驱动被接通使能。输入端的“StopMode”设置为“0”时表示，当轴被去使能时轴以配置的“emergencysto如”减速度来减速：设置为“1”时表示，当轴被去使能时轴立即停止。“Status“显示功能块执行是否正常。在运行中如出现错误则输出端“Error”置1并且在“ErrorID”中显示错误代码。“ErrorIDs”列表请参看STEP7 Basic的在线帮助。12