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2023年12月15日发(作者：)
S120 调试手册
31 MAY. 2013
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S120调试手册
Author
Gao Dapeng
Date
2013-5-31
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Version
V3.3
Reserved
目录
目录 .............................................................................................................................................................................. 2
1． STEP7中添加SINAMICS S110/S120 CU305/CU310/CU320）硬件配制 ............................................. 3
2． 从STEP7 中打开项目的SINAMICS S110/S120的软件并连线 ............................................................. 4
3． 伺服轴DDS功能配置 ................................................................................................................................ 4
4． 配置完成后连线并下载到控制器 .............................................................................................................. 6
5． 检查通讯报文格式是否正确 ...................................................................................................................... 6
6． 设定伺服电机每转直线进给的值（微米）或旋转的度数 ...................................................................... 7
7． 伺服内部抱闸或外抱闸控制 ...................................................................................................................... 7
8． 运动参数设定 .............................................................................................................................................. 8
9． 设定正负方向的极限位置 ........................................................................................................................ 12
10． 设定JOG方式的设置 ............................................................................................................................... 12
11． 设置绝对值编码器电机的零点位置 ........................................................................................................ 12
12． 安全集成设置 ............................................................................................................................................ 13
13． 使用PLC程序通过DP通信校正绝对值编码器 .................................................................................... 17
14． S7-300控制功能块---HMI伺服编码器零点设置功能块 ....................................................................... 18
15． S7-300控制功能块---HMI伺服操作页面操作功能块 ........................................................................... 19
16． S7-300控制功能块---伺服JOG和MDI程序块 ..................................................................................... 19
17． FM357 涂胶设定 ....................................................................................................................................... 23
18． 更改轴运动方向 ........................................................................................................................................ 31
19． S120程序的下载和备份 ........................................................................................................................... 32
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1． STEP7中添加SINAMICS S110/S120 CU305/CU310/CU320）硬件配制
此时的硬件配制中I/O地址可以任意选择，但输入与输出地址必须相同。
配置通信报文为111 ,PZD12/12
定义输入输出地址，保存并编译。
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2． 从STEP7 中打开项目的SINAMICS S110/S120的软件并连线
对于S120来说，需要使用自动配置功能。
一旦连线后，在线编辑的参数和电脑里保存的数据不一致，也与S110/S120内ROM数据不一致，所以在线更改后必须COPY RAM TO ROM， 并LOAD TO PG.
3． 伺服轴DDS功能配置
DDS功能配置需要离线完成。进行轴功能配置和通信报文选择。
在每根轴的驱动配制中需要选定Function modules,此功能决定轴以定位的方式运行。
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选择定位功能的选项，否则无法选择PZD111通信报文。
定义机械参数，微米单位。一般来说，1LU可以设置成1微米。
若电机为抱闸电机，需要选定外部抱闸控制
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定义通信报文111
4． 配置完成后连线并下载到控制器
将配置内容同时写入ROM内永久保存
5． 检查通讯报文格式是否正确
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6． 设定伺服电机每转直线进给的值（微米）或旋转的度数
此功能设定值取决于机械的减速机构的传动比，与第4条内容相同。
7． 伺服内部抱闸或外抱闸控制
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8． 运动参数设定
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在调试过程中调整参数
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初次调试的时候将此值调大直到伺服出现哨音，然后逐步减小此值，直到哨音消失！
也可以自动配置此参数（自动配置前必须从PLC中断开伺服控制OFF3使能）
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此值用来在伺服发送碰撞时进行保护（上下扭矩限位都要设
此值应以确定伺服的误差值
如果此值太小会出现following
error，在满足精度的情况下尽量增大
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9． 设定正负方向的极限位置
输入以毫米为单位的正反向的极限值，并激活软限位的保护功能。
10． 设定JOG方式的设置
进入configure jog setpoints设置画面设定正反向的JOG运动速度：
11． 设置绝对值编码器电机的零点位置
将传动的机构（滑台）通过点动的方式移到机械设定的零点位置，然后进行编码器置零： Page: /32
点击红色标示的按键将编码器置零。此功能必须在线状态下才能执行
12． 安全集成设置
在Servo_02-Functions-Safety Integrated下配置安全功能（注：在线的状态下）
点击Change Settings
CU310
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CU320
CU305(S110)
本例中选择使用第一项STO/SBC/SS1 via terminal，通过端子来控制。
STO/SBC/SS1 via terminal
从下图1可以看到，控制点由两路进来，
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通道1Safe Standstill，Channel1（CU），Control unit(terminal)可以选择CU上面的点，如图中选择了r722bit0，可根据实际情况选择不同的点。
通道2 Safe Standstill，Channel2（MM），Motor Module(terminal EP),电机模块上的点。对于CU320来说即电机模块上的X21:3,4。CU310DP即X120：7,8.。CU305DP(S110)使用DI16，DI17+,DI17-。（为系统默认，无法更改，也不需要设置）
正常情况下，应保持两路信号同时进入。
此两路回路为工作状态下接通，即外部安全条件允许后，两回路接通。由于在此功能上使用了非门，因此，在安全集成的控制上显示的是断开状态。
若电机若有Brake 抱闸功能，则还需设置抱闸的Safe brake control,将其Enable。但抱闸必须接入PM340内部专用的抱闸输出口上
图1
图2
设置完相关参数后，选择图1中Activate Settings激活设置
此时会跳出对话框要求修改密码。
初始密码为0，可修改为客户要求的密码。
过程如下图
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更改完密码重新激活设置，此过程需等待较长时间，建议切换至其他界面再切换回Safety integrated.否则会出现死机一样的现象。之后又跳出对话框提示是否保存
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点击Entire project，保存设置。
系统保存参数并会执行Copy RAM to ROM
之后执行Load to PG,将参数导回电脑中。
此时应保持CU输入点与Motor Module上EP点的状态一致，否则会出现报警
正常使用过程中也应保持此两个信号同时给入，如若两个信号的状态不一致，将出现报警，电机停机。正常复位无法清除报警。将信号恢复到正常状态后，将CU320断电，重新上电后才能将故障报警消除。
13． 使用PLC程序通过DP通信校正绝对值编码器
由于通过Starter/Scout中手动校正绝对值编码器比较麻烦，很多最终用户不愿意使用此方式，因此需要通过PLC在HMI上一键校正绝对值编码器。
Starter/Scout处于在线状态时，”Perform absolute value calibration”按钮将处于可用状态。按下该按钮后，系统会对绝对值编码器进行校正。校正完成后，状态框中的文字将由“Absolute encoder is not calibrated”变为“Absolute encoder is calibrated”。最下方的“Home position coordinate”用来指定的校正的目标值，即把当前位置设置为该值。在一次校正完成后，在线状态下可以重复按校正按钮连续进行多次校正。
校正需要使用3个参数：
P2599: “Home position coordinate”
P2507: 校正按钮和状态框对应于驱动的参数
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P971: “Copy RAM to ROM”
P2507 = 1 表明编码器未校正，P2507 = 3表明编码器已校正，这两个值反映在状态框中。
P2507 = 2 时将启动一次校正操作。”Perform absolute value calibration”按钮按下时正是将2赋给了P2507，从而启动一次校正操作。只要将驱动器参数P2507设为2就可以启动一次绝对值编码器校正操作。此外，为了永久保存校正信息，需要对CU执行一次“Copy RAM to ROM”。将CU的参数P977设置为1即可启动执行一次“Copy RAM
to ROM”操作。
下图为HMI上的6寸触摸屏，2根轴为例：
具体的PLC程序参照样例来执行。
14．
S7-300控制功能块---HMI伺服编码器零点设置功能块
此功能块为设置绝对值编码器零点。
LAD_ADDR：为硬件配置内报文的输入输出映像地址（输入和输出地址相同）。
DRIVE_OBJECT_NO：在SCOUT配置内配置的伺服轴硬件号。
Zero_Ref_Activity：执行零点校准的条件，可以为页面条件，可以为安全条件。
Zero_Ref_Setting：执行零点校准命令，指HMI上执行按钮。
Zero_Ref_Offset_Value：执行零点校准命令时偏移值，即执行完毕后，编码器显示为此值而不是零。Zero_Ref_Timer：执行零点校准命令后延时进行COPY FROM RAM TO ROM的命令。
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15．
S7-300控制功能块---HMI伺服操作页面操作功能块
在所有的关于伺服数据功能的数据块都包含在一个块内如：DB30，当然包含伺服页面控制相关的数据。
AXIS_DB：伺服数据控制数据块
JOG_OVERRIDE：伺服操作页面更改JOG倍率的+/-按键，（即屏幕倍率选择行左右按键）。
JOG_INCREASE：伺服操作页面更改步进值的+/-按键，（即屏幕步进值选择行左右按键）。
JOG_AXIE：伺服操作页面更改轴号的+/-按键，（即屏幕轴号选择行左右按键）。
JOG_SELECT_PLUS：伺服操作页面右侧一列所有任何按键。
JOG_SELECT_MINUS：伺服操作页面左侧一列所有任何按键。
JOG_MAX_AXIS_NO：伺服操作页面最多控制轴数量。
TEACH_POS_PLUS：预留的示教接口。
TEACH_POS_MINUS：预留的示教接口.
TEACH_MAX_POS：预留的示教接口.
16． S7-300控制功能块---伺服JOG和MDI程序块
首先是需要输入命令字的内容（目前程序上每轴最大支持32个位置点的命令）。
下图中第一个网络段内的MD328为命令请求的双字内容，当然是可以更改的。
M328.0为位置0，M328.1为位置1 M328.2为位置2….依次类推。
第二个网络段内为将命令字MD328分解成具体的位置号码：0,1,2,3,4,5……
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而对于具体的运动来说即下图的功能块。
调用此功能块要具体要求的是要检查数据块(DB30)中有多少根轴的数据配置.
在伺服数据块（DB30）中，前100个字节为轴的公共数据区域。
对第一根轴为第100字节开始的到1099字节结束的区域。
对第二根轴为第1100字节开始的到2099字节结束的区域。
其余的一次类推。
如果此设备配置有一组的伺服（单轴或多轴时）检查伺服数据块内是否有相应的数据。如果没有的话，拷贝任一轴的1000个字节数据的结构组，选定后在最后一行黏贴，并更改名为AXISa，其中a为轴号，轴号必须与前一个轴号下一顺序号。（AXIS1, AXIS2, AXIS3…..）。
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轴数据的通讯字节（与S110/S120）为UDT结构（UDT31），由40个字节接收，40个字节发送共80个字节组成。在伺服功能块中，由于使用的报文为111，所以实际使用的只有24字节发送（控制值），24字节接收（状态值），
如下的伺服控制功能模块：
LAD_ADDR：为硬件配置内报文的输入输出映像地址（输入和输出地址相同）。
DRIVE_OBJECT_NO：在SCOUT配置内配置的伺服轴硬件号：如下图的2。
AXIS_NO_SELECT：轴号，此号必须为伺服数据块内的轴号顺序一致。如选择1，轴数据位起始字节100到1099字节内容。
AXIS_DB_NO：轴伺服数据块名，如DB30
AXIS_REQ_POS_NO：请求位置号码如0,1,2,3,4…..
MDI_NUM_BLOCK：在伺服数据块内quoteSet的ARRAY[1..3]中的3，如果要改为其它的值，需要预留的区间更改，保证REQ_POS字节的起始位置不变。
此值的内容为位置点型号，即同样一位置点有不同的位置值。
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MDI_LENGH_BLOCK：和上一个参数配套，定义个位置点类型位置点的数量。包括位置定位值，定位速度和加速度。
MDI_MODE：选择MDI模式。
MDI_BLOCK_SELECT：选择定位点的类型。
MDI_SETPOINT_ACK：上升沿触发MDI定位，需要下一参数的给定后延迟启动。
MDI_REJECT_STOP：此位在启动MDI定位时，信号1为可以运动。
MDI_POS_MOVE_MODE：此位为定义MDI运动为绝对位置（1）或相对位置（0）。
JOG_INCREASE_SELECT：此位为选择JOG页面上的步进行左右键是写入步进值到伺服内，与参数DRIVE_OBJECT_NO一起使用。
JOG_EXECUTE_PLUS：轴执行JOG前进，在JOG页面上轴运动正向按键。
JOG_EXECUTE_MINUS：轴执行JOG前进，在JOG页面上轴运动负向按键。
POS_TORERANCE：定义检查轴偏置与给定值的最大误差，超过误差为轴偏离给定位置点。微米单位。
在给定位置，速度，加速度的数据块中，需要说明的是：
要注意给定的值要与数据块内的内容一致，即：
MDI_BLOCK_SELECT的值为1时，必须输入的值为QuoteSet[1].xxxxxx,
MDI_BLOCK_SELECT的值为2时，必须输入的值为QuoteSet[2].xxxxxx,
……..
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17． FM357 涂胶设定
1. 由于S120速度给定值从FM357过来为模拟量，其值出现无动作时有变化，所以要过滤其干扰值。
首先安装服务包。在线后右键选定项目，
选择LOAD INTO TARGET 下载服务包。
选择CU_S_00X属性
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选择Free Function Block.
2. 插入一个DCC charts.
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3. 进入CFC编辑画面添加如下的功能
首先添加功能块类型：
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然后添加或拷贝程序如下图所示：
注意编程内的输入输出参数定义，最好是拷贝已经编写好的程序，如果需要新加程序，请参考相关CFC编程手册。
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4.编译
5.在SCOUT 里进行编译确认
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然后进行下载。
5．修改TM41模拟量输入滤波值
在专家列表里找到CompareIn12, CompareIn12,输入0.002阀值，其含义为百分比，及最大的电压为10V时，其滤波的值为0.002*10V=0.02V.
下载后可以正常工作了。
6．更改报文从Telegram 111 到Free telegram。
进入前面的步骤3 更改DDS配置:
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然后传送到STEP 7内：
传送完毕后可能需要重新再STEP7里下载。
7．增加TM41控制值，用于故障复位。
7．设定TM41的编码器参数
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8．修改轴控制值使其能在MDI模式和FM357控制模式下都能运行
9．设定MDI模式和FM357控制模式切换参数
10．设定MDI模式和FM357控制模式速度给定值
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将TM41的模拟量设定为如下：
将TM41的编码器设定为如下：
在PLC功能块FC20里，包含了如下几个部分：
FM357的JOG模式
S120 MDI模式
FM357 参考点返回模式
FM357 自动模式和程序调用。
18． 更改轴运动方向
由于某些场合需要更改轴的编码器运动的方向，特别使对插补的两轴的象限很可能与当前的运动方向不一致，需要更改其方向，需要强调的是，在更改了运动方向后TM41模拟量里输入的接线（+/-10V）需要交换。
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在某轴的专家列表中更改P10 为motor commissioning(3).
更改参数P1821(0)为Direction reversal(1)
更改P971为保存参数，其几秒后自动返回原来参数。
然后将P10恢复为Ready(0).
此过程可能需要系统重新起动。
对于FM357回参考点开关，需要在S120零点位置附近加一接近开关，此开关接到FM357内的BERO输入点上，或者从PLC输出点接在此BERO输入点上。
19． S120程序的下载和备份
在线模式下修改参数，其修改内容只存在RAM里，S120断电后不会保存在里，也不会保存在电脑里，所以在线修改后必须执行Copy Ram to Rom.然后保存到电脑里Load to PG.
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