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SIEMENS EM253定位模块应用


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定位模板 EM253 快速入门
Getting Started of Position Module EM253 Getting Started Edition (2005 年 4 月)

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该文档主要面对初次使用定位模板 EM 253 的用户。内容包括一些调试的步骤,使用经验, 等等。但是,该文档无法取代《SIMATIC S7—200 系统手册》。建议:用户通过此文档掌 握了初步调试和使用模板的方法以后,还是要认真、仔细阅读《SIMATIC S7—200 系统手 册》第9 章,进一步加深对定位模板 EM 253 的理解。该文档,希望对初次使用定位模板 EM 253 的用户,可以起到帮助入门的作用。定位模板 EM 253 模板的使用者,应该具有 STEP 7-MicroWIN 软件操作的基础知识。 关键词 定位模板;EM253

Key Words Position Module;EM253

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1 模块概述 ............................................................................................................................ 5 1.1 模块特点概述 ............................................................................................................... 6 1.2 S7-200 CPU 附加的定位模块EM 253 个数 .................................................................. 6 1.3 定位模块EM 253 订货号为: ....................................................................................... 6 2 调试定位模板 EM 253 基本思路 ........................................................................................ 6 3 准备工作 ............................................................................................................................ 7 4 定位模板 EM 253 输入、输出点说明 5 定位模板 EM 253 的安装和接线 .......................... 7 5 定位模板EM253 安装和接线 ................................................................................................ 9 5.1 定位模板 EM 253 内部的输入、输出点接线图 ............................................................. 9 5.2 连结定位模板 EM 253 与SIMATIC FM Step Drive 的接线图 ..................................... 10 5.3 连结SIMATIC FM Step Drive 到Simostep 的接线图 .................................................. 11 5.4 连结定位模板 EM 253 与 Industrial Devices Corp. 的接线图 ..................................... 12 5.5 连结定位模板 EM 253 与日本、中国标准驱动器(Oriental Motor UPK Standard)接 线图 ................................................................................................................................. 13 5.6 连结定位模板 EM 253 与 Parker/Compumotor OEM 750 接线图 .............................. 14 6 应用“Position Control Wizard”配置定位模板EM253 .................................................. 14 6.1 打开“Position Control Wizard ”配置工具 .................................................................... 14 6.2 选择用于S7—200 PLC 的位置控制模式;................................................................. 15 6.3 输入定位模板 EM 253 的逻辑位置............................................................................. 15 6.4 输入系统的测量单位(“工程量”或者“脉冲数/转”) ..................................................... 16 6.5 编辑输入、输出点配置 .............................................................................................. 16 6.6 定义模板输入信号LMT+、LMT-、STP 的功能 .......................................................... 17 6.7 定义电机的速度 ......................................................................................................... 17 6.8 定义手动操作的参数设置 ........................................................................................... 18 6.9 加、减速度的时间参数设置 ....................................................................................... 18 6.10 设置运动位置拐点参数............................................................................................. 19 6.11 设置模板的找寻原点位置参数 .................................................................................. 19 6.12 设置定位模板 EM 253 的运动轨迹包络.................................................................... 21 6.13 完成组态 .................................................................................................................. 23
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7 应用定位模板 EM 253 调试界面 ...................................................................................... 24 7.1 操作定位模板 EM 253 ,显示运动状态 ..................................................................... 24 7.2 显示、修改定位模板 EM 253 的配置运动控制参数.................................................... 27 7.3 诊断定位模板 EM 253 的错误信息............................................................................. 28 8 程序编制 .......................................................................................................................... 28 8.1 基本介绍 .................................................................................................................... 28 8.2 功能子程序 ................................................................................................................ 30 8.2.1 POSx_CTRL ....................................................................................................... 30 8.2.2 POSx_MAN......................................................................................................... 31 8.2.3 POSx_GOTO ...................................................................................................... 33 8.2.4 POSx_RUN......................................................................................................... 34 8.2.5 POSx_RSEEK .................................................................................................... 36 8.2.6 POSx_LDOFF..................................................................................................... 37 8.2.7 POSx_LDPOS .................................................................................................... 38 8.2.8 POSx_SRATE..................................................................................................... 39 8.2.9 POSx_DIS........................................................................................................... 40 8.2.10 POSx_CLR ....................................................................................................... 41 8.2.11 POSx_CFG ....................................................................................................... 42 9 错误诊断 .......................................................................................................................... 42 9.1 定位模板 EM 253“LED”状态指示灯 ........................................................................... 42 9.2 操作错误评估 ............................................................................................................. 43 9.3 模板错误评估 ............................................................................................................. 45

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1 模块概述

图 1:EM 253 模板 定位模板 EM 253 ,集成有“5 个数字量输入点”(STP,停止;RPS, 参考点开关;ZP,零 脉冲信号;LMT+,正方向硬极限位置开关;LMT-,负方向硬极限位置开关),“6 个数字量 输出点”(4 个信号:DIS,CLR,P0,P1,或者P0+、P0-,P1+ 、 P1-), 用于S7-200 PLC 定位控制系统中。通过产生高速脉冲来实现对单轴步进电机的开环速度、位置控制。通 过S7-200 PLC 的扩展接口,实现与CPU 间通讯控制。 定位模板 EM 253 应用于位置控制的过程,实现起来非常简单。STEP 7MicroWIN 提供了 一个定位模板 EM 253 配置的向导操作(Position Control Wizard) ,可以帮助您在很短的几 分钟时间内完成配置操作,存储在S7-200 PLC 的V 区内;同时,STEP 7-MicroWIN 还提 供了一个界面非常友好,专门用于调试、监控运动控制过程的调试界面(定位模板 EM 253
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Control Panel)。

1.1 模块特点概述

?位置开环控制模式。无法实现位置闭环控制模式; ?高速。提供从12HZ 到 200KH 的脉冲频率; ?增、减速度的曲线拐点,既支持S 曲线,也支持直线;?控 制系统的测量单位,既可以采用脉冲数,也可以采用工程单位(如:英尺、厘 米);?提供螺距补偿功能;?多种工作模式。绝对方式、相对方式、手动方式; ? 提供连续的位置控制工程。最多可以支持25 个位置点的控制。每段运动
轨迹包络,可以有最多4 种不同的速度实现; 提供4 种不同找寻原点的方式; 便捷安装、拆卸的端子连接器。

1.2 S7-200 CPU 附加的定位模块 EM 253 个数 S7-200 CPU 附加的定位模块EM 253 个数,取决于CPU 的电源带载能力。如何计算,参 见S7-200 系统手册中的电源预算部分; CPU 型号 CPU 221 CPU 222 CPU224/224XP CPU 226 1 3 5 EM 253

1.3 定位模块 EM 253 订货号为: 6ES7 253--1AA22--0XA0”

2 调试定位模板 EM 253 基本思路 用户使用定位模板 EM 253 做开环位置控制,调试的基本思路: 1) 根据所选择的步进电机驱动器,完成相应的模板接线; 2) 通过STEP 7 Micro/WIN 软件的“Position Control Wizard ”配置工具,在离线的情况下,配 置定位模板 EM 253 的运动参数、运动轨迹包络,等等;
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3) 应用“POSx_CTRL ”命令编制程序。使用SM 0.0 接通参数“EN”、 “MOD_EN”; 4) 确保S7 - 200 PLC 的模式开关设置为TERM 或者RUN; 5) 下载用户的项目(包括Program Block,Data Block,System Block)到S7 200 PLC; 6) 确保S7 - 200 PLC 运行状态由STOP 到RUN ,再由RUN 到STOP。完成模板的自检、初 始化操作; 7) 确保定位模板 EM 253 运行状态为:LED 灯“MF”灭,“MG”常亮、“PWR” 常亮; 8) 选择Tools > “EM 253 Control Panel”。如果,电机的驱动器“使能信号”来自“DIS ”输出,那 么,首先“Activity DIS output ”,使“DIS ”输出LED 灯常亮;然后,再调试设置的运动参数、 运动轨迹包络,等等; 9) 按照用户的工艺,编制用户程序。下载用户程序到S7 - 200 PLC; 10) 调试用户程序; 11) 结束。

3 准备工作 带有STEP 7 Micro/WIN 软件的编程设备,软件版本 V3.2 以上; PC/PPI 电缆,或者CP5611/5511/5512/5411 卡和MPI 电缆; 一个CPU22X, 订货号为 6ES7 xxx-xxXX21-xXXx ,固件版本 V 1.2 或更高版本; 一个EM253 定位模板,订货号为 6ES7 253-1AA22-0XA0; 一台SIMATIC FM-STEP DRIVER/SIMOSTEP Power Controller (订货号为6SN12 27 – 2ED10 – 0HA0); 一台步进电机(如:SIMOSTEP 1FL3042,4NM,2.0A。 (订货号为 1FL3042-0AC31-0BK0); 三个行程开关或者接近开关(根据模板接线的不同,接近开关可以选择源型, 或者漏型输入 类型)。分别作为:硬件左极限位置开关、硬件右极限位置开关和参考点开关。

4 定位模板 EM 253 输入、输出点说明 5 定位模板 EM 253 的安装和接线 端子 M L+ 输入/输出 功能 模板电源24V模板电源24V+

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1M STP 2M RPS 3M ZP 4M LMT+ 输入 “+方向”运动的硬件极限位置开关 输入 零脉冲输入。帮助建立机械参考点坐标系 输入 机械参考点位置输入。建立绝对运动模式下的机械参考点位置 输入 硬件停止运动。可以使正在进行中的运动,停止下来

LMTM M +5V P0P0+ P1+ P1P0 P1 DIS CLR T1

输入

“-方向”运动的硬件极限位置开关

输出5V 电压 输出 输出 输出 输出 输出 输出 输出 输出 使能、非使能电机的驱动器 用于清除步进电机驱动器的脉冲计数寄存器 与+5V 、P0、P1、DIS 结合一起使用 步进电机运动、方向控制的脉冲输出 步进电机运动、方向控制的脉冲输出。与P0、P1 输出控制方式相 比,可以提供更高质量的控制信号;选择何种输出脉冲方式,取决 于电机驱动器

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5 定位模板 EM253 安装和接线 5.1 定位模板 EM 253 内部的输入、输出点接线图

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5.2 连结定位模板 EM 253 与 SIMATIC FM Step Drive 的接线图

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5.3 连结 SIMATIC FM Step Drive 到 Simostep 的接线图

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5.4 连结定位模板 EM 253 与 Industrial Devices Corp. 的接线图

图2

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5.5 连结定位模板 EM 253 与日本、中国标准驱动器(Oriental Motor UPK Standard)接线 图

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5.6 连结定位模板 EM 253 与 Parker/Compumotor OEM 750 接线图

6 应用“Position Control Wizard”配置定位模板 EM 253 通过“Position Control Wizard ”配置工具,帮助用户在离线的情况下,轻松地一步步配置 定位模板 EM 253 的运动参数、运动轨迹包络,等等; 下面操作的描述,是针对使用编程软件STEP 7 MicroWIN V3.2 + SP4 而言 (编程软件 V4.0 版本的操作画面,略有不同) 。

6 应用“Position Control Wizard”配置定位模板 EM253 6.1 打开“Position Control Wizard ”配置工具 运行“Position Control Wizard ”配置工具,用户既可以通过单击导航条中的“Tools”按钮,再 单击“Position Control Wizard ”实现;也可以通过主菜单“Tools”,再单击“Position Control Wizard ”实现。

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6.2 选择用于 S7—200 PLC 的位置控制模式;

选择配置操作定位模板EM 253。 6.3 输入定位模板 EM 253 的逻辑位置

用户必须首先设置定位模板 EM 253 的逻辑位置,才可以继续完成后面运动参 数、运动轨迹包络的设置。“Position Control Wizard”配置工具,允许用户非常方便地 通过S7—200 PLC 编程口,读到已经正确接好线的定位模板 EM 253 逻辑位置。
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6.4 输入系统的测量单位(“工程量”或者“脉冲数/转”)

6.5 编辑输入、输出点配置 单击窗口的“Advanced Options”。

配置输入点的有效电平信号; 配置输入点的信号滤波时间; 配置控制步进电机的脉冲输出极性、控制方向。

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6.6 定义模板输入信号 LMT+、LMT-、STP 的功能

6.7 定义电机的速度

定义电机运动的最大速度“MAX_SPEED”; 定义电机运动的启动、停止的度“SS_SPEED ”。

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6.8 定义手动操作的参数设置

手动操作的速度; 手动操作时间少于0.5 秒钟时,增量运动距离。

6.9 加、减速度的时间参数设置

设置从“启动运动的位置”到“设定速度”的加速度时间“ACCEL_TIME”; 设置运动到达终点位置的减速度时间“DECEL_TIME ”。
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6.10 设置运动位置拐点参数

设定 JERK_TIME 参数。 6.11 设置模板的找寻原点位置参数

是否需要找寻原点操作? 如果需要设定,则继续(如图示); 如果不需要设定,则设定运动轨迹包络;

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设置找寻原点操作的快速移动速度“RP_FAST”; 设置找寻原点操作的精确定位移动速度“RP_SLOW”; 设置找寻原点操作的运动方向“RP_SEEK_DIR”; 确定原点的机械位置在原点开关的左侧或者右侧“RP_APPR_DIR”; 点击“Advanced RP Options ”按钮;

是否需要输入原点位置的偏置值“RP_OFFSET”; 机械螺距补偿值“BKLSH_COMP”的输入;
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找寻原点操作的工作模式(0 模式—4 模式); 0 模式—4 模式的时序图,可以在S7-200 系统手册中找到。 6.12 设置定位模板 EM 253 的运动轨迹包络

定义用户所需要的运动轨迹包络数量; 定义所需要的命令Q 区字节地址。S7-200 系统中除了数字量和模拟量I/O 扩展模块 占用输入/输出地址外,定位模块EM 253 也需要在输出地址范围中占用一个字节地址 (QBx),做“命令字节”。这个输出字节地址被模块用来进行运动功能控制,不直接连
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接到外部信号。

定义所需要V 区存储空间大小。用于存储定位模块EM 253 的参数配置、运动轨迹 包络表格,需要在S7-200 系统中的V 区存储空间中定义。其中,运动参数的配置需要 S7-200 系统的V 区存储空间 92 Bytes ;用于每一个定位模块EM 253 的运动轨迹包络 需要S7-200 系统的V 区存储空间 34 Bytes 。

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可以选择的操作模式:绝对运动,相对运动,单速连续运动,两速连续运动; 定义每一段运动轨迹的运动速度,位置,运动轨迹的名称,运动轨迹的每一个步 骤,等等; 6.13 完成组态

点击“Finish” 按钮,位控向导执行以下任务:
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将模块的组态参数和运动轨迹包络表,插入用户的S7—200 程序的数据块中;? 为位控参数生成了一个全局符号表; ? 在用户项目的程序块中,增加了位控指令子程序; ? 如果用户需要修改以上的参数和设置,只需要重新运行“位控向导”,就可以。

7 应用定位模板 EM 253 调试界面 为了帮助用户更方便地使用定位模板 EM 253 ,软件STEP 7 – Micro/WIN 提供了一个 调试界面“EM 253 Control Panel” 。通过“操作窗口、配置参数窗口和诊断错误窗口”, 可以帮助用户方便地调试、操作和监视定位模板 EM 253 的工作状态,验证控制系统接 线是否正确,调整配置运动控制参数,测试每一个预定义的运动轨迹包络。 确保用户程序中插入“POSx_CTRL” ,并以SM0.0 为条件,使之每一个循环都执 行; “位控向导”改变了程序块、数据块、系统块,等等。要首先确保三大块,都下载到 S7—200 CPU 中。否则,定位模板 EM 253 无法得到操作所需要的有效程序组件。 此时,LED 灯“MG”闪烁; 点击下拉菜单PLC> RUN 。LED 灯“MG”常亮; 点击下拉菜单PLC> STOP; 点击下拉菜单 Tools> EM 253 Control Panel; 在应用“EM 253 Control Panel ”之前,确保S7 - 200 PLC 状态为STOP ,并 且LED 灯“MF”灭、“MG”常亮、“PWR” 常亮; 7.1 操作定位模板 EM 253 ,显示运动状态 操作员界面允许用户以交互的方式,非常方便地操作、控制定位模板 EM 253 。该界面友好 地显示当前设备运行速度、位置和方向信息,监控到定位模板 EM 253 大多数的输入、输出 点状态信息(不包括“脉冲发送”信息)。 该界面帮助用户实现手动操作,运行操作找寻机械设备的参考原点,执行参考原点的位置偏 置,改变当前的机械坐标位置值,调用、调试或者修改预定义的运动轨迹包络,激活、非激 活控制 DIS 输出端子的状态,使定位模板EM 253 的 CLR 输出端子上产生一个500ms 的脉 冲,重新装载当前的“定位模板 EM 253 配置参数和预定义运动轨迹包络”,绝对方式运动控 制,相对方式运动控制,复位操作,等等。

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选择“Activate DIS output”, 点击“Execute ”。使能电机驱动器;

选择“Enable Manual Operation ”,可以完成手动操作;
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选择“Seek to Reference Point ”,可以完成寻找机械坐标系参考原点的操 作;

选择“Run a Motion Profile”,可以完成配制运动轨迹包络的操作;

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7.2 显示、修改定位模板 EM 253 的配置运动控制参数

参数配置界面,可以帮助用户方便地监控、修改存储在 S7 – 200 CPU 数据块中的 配置参数信息。 修改过后组态设置以后,只需要先点击“Allow Updates to module configuration in the PLC” ,再点击“Update Configuration ”即可。

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7.3 诊断定位模板 EM 253 的错误信息

错误诊断界面,可以帮助用户方便地监测当前定位模板 EM 253 的状态信息。 如:当前设备的机械坐标系位置,模板类型,模板固件版本信息,模板命令输 出字节,操作命令错误诊断,模板错误诊断,等等。 8 程序编制 如果您已经成功经过上一步的调试步骤,恭喜您!现在,你可以通过编程方式,达到与 上面调试步骤相同的工艺目的。

8.1 基本介绍 用户可以非常容易地通过“Position Control Wizard”配置工具,在STEP 7 MicroWIN 软件中 生成11 个用于定位模板 EM 253 运动控制功能的子程序。每一个子程序,都是以“POSx_ ” 作为名称前缀,这里的“x”表示模板的逻辑位置。 注意:

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用于定位模板 EM 253 的功能子程序,在程序存储空间上最多可以达到1700 个字节。为了 减少不必要程序存储空间的占用,用户可以删除没有使用到的功能子程序。如果需要恢复用 户所删除的功能子程序,只需要简单地再次运行“Position Control Wizard ”配置工具就可以 了。

序号 1

名称 POSx_CTRL

用途 自动装载模板已经配置的运动控制参数和轨迹,使 能、初始化定位模板 EM 253;

2

POSx_MAN

可以将定位模板 EM 253 的工作模式置为“手动操作 模式”。

3

POSx_GOTO

可以使机械设备按照“GOTO ”命令给出的速度值、位 置值,以指定的操作模式运动到相应的机械设备坐标 系位置。

4

POSx_RUN

可以使电机按照预先定义好的运动轨迹包络,移动到 指定的机械位置。

5 6 7

POSx_RSEEK POSx_LDOFF POSx_LDPOS

设定机械设备坐标系的参考原点位置; 设定机械设备坐标系参考原点位置的偏置数值。 使定位模板EM 253 改变当前的机械坐标位置值为输 入参数值“New_Pos ”。

8

POSx_SRATE

使定位模板EM 253 改变配置参数“加速度时间、减速 度时间、轨迹拐点时间”。

9

POSx_DIS

使定位模板EM 253 在 DIS 输出端子上高电平输出。

10

POSx_CLR

使定位模板EM 253 在 CLR 输出端子上产生一个 500ms 的脉冲。

11

POSx_CFG

重新装载最新的“定位模板 EM 253 配置参数和预定 义运动轨迹包络”

用户可以在中断程序中调用执行POSx_RUN 、POSx_GOTO 命令。但是重要的是:一定要 确保“中断程序”没有中断正在执行的其他运动控制命令。用户可以

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借助监测“POSx_CTRL ”命令的输出,来判断当前的定位模板EM 253 是否在运动状 态。
以下的运动控制命令可以用于简单的位置控制任务: “POSx_CTRL ”、“ POSx_DIS” ,使用SM0.0 置位操作,保证在 每个CPU 扫描周期内均执行; “POSx_RSEEK ”或者“POSx_LDPOS”,建立机械坐标系的参考点 坐标; “POSx_MAN ”,手动操作机械设备;

“POSx_GOTO”,移动设备到指定的机械坐标位置;
“POSx_RUN”调用执行在“Position Control Wizard”配置工具中预定义的运动轨迹包 络; 其他的运动控制指令,可以根据工艺的需要来灵活选择。 8.2 功能子程序 8.2.1 POSx_CTRL

在每一次 S7-200 PLC 启动到RUN 状态时,“POSx_CTRL ”命令自动装载模板已经配置的运
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动控制参数和轨迹,使能、初始化定位模板 EM 253; 编程应用: 使用 SM0.0 置位操作输入参数“EN”, 要确保每次CPU 第一次由STOP 状态变为RUN, 启动 CTRL 命令; 如果,外部信号(如:“紧急停止”信号)置位操作输入参数“MOD_EN ”,可以保 证其他的运动控制指令有效地从CPU 发送到定位模板 EM 253 ;如果,外部信号(如:“紧 急停止”信号)复位操作输入参数“MOD_EN” ,则当前所有正在执行的运动程序,均停止执 行; 输出参数“Done,Error,C_Pos,C_Speed,C_Dir ”,提供了定位模板 EM 253 的当 前运行状态、出错信息、运行位置、运行速度、运动方向。

8.2.2 POSx_MAN

“POSx_MAN”命令,可以将定位模板 EM 253 的操作模式置为“手动模式”。这样允许用户的
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电机可以在手动的操作模式下,以不同运动速度进行“正”或者“负”方向的运动。 编程应用: 仅仅在“POSx_CTRL ”、“ POSx_DIS ”命令被执行以后,才允许执行 “POSx_MAN”命令; 用户只能在同一个时间内,对其中一个输入参数“RUN ”、“JOG_P”或 者“JOG_N ”做置位使能操作; 借助判断 CTRL 命令输出参数“Done” 的状态。确保模板在没有执行任 何其他运动控制之前,启动 MAN 命令; 置位操作输入参数“EN”。并且,在同一个 PLC 扫描周期内,输入信号触发操作其中 一个输入参数“RUN ”、“JOG_P”或者“JOG_N”, 发送手动操作命令给定位模板 EM 253 ; 置位输入参数“RUN ”,可以使电机按照参数指定的速度和方向运动。当电机运转的时 候,用户可以改变速度值参数大小,但是不可以改变运动方向参数。复位输入参数“RUN ”, 可以使电机减速直到停止。速度参数(Speed )定义了运动的速度大小。如果定位模板 EM 253 所定义的系统测量单位为“脉冲数/秒钟”,则速度参数应该使用 DINT 数据类型定义。如 果定位模板 EM 253 所定义的系统测量单位为“距离单位/秒钟”,则速度参数应该使用 REAL 数据类型定义; 置位输入参数“JOG_P”或者“JOG_N ”时间超过0.5 秒钟,可以使电机按照相应的方 向和“Position Control Wizard”配置工具所定义的速度(JOG_SPEED) 运转。否则,电机 只是运转“Position Control Wizard ”配置工具所定义的距离(JOG_INCREMENT); 输出参数“Dir,Error,C_Pos,C_Speed ”,提供了定位模板 EM 253 的当前运行状 态、出错信息、运行位置、运行速度、运动方向,等等。

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8.2.3 POSx_GOTO

“POSx_GOTO”命令,可以使机械设备按照“GOTO”命令给出的速度值、位置值,以指定的 操作模式运动到相应的机械设备坐标系位置。 编程应用: 仅仅在“POSx_CTRL ”、“ POSx_DIS ”、“POSx_RSEEK ”命令被执行以 后,才允许执行“POSx_GOTO”命令; 借助判断 CTRL 命令输出参数“Done” 的状态。确保模板在没有执行任何其他运动 控制之前,启动 GOTO 命令; 置位操作输入参数“EN”。并且,在同一个 PLC 扫描周期内,确保采用一个脉冲上升 沿信号触发操作输入参数“START” ,发送一个 RUN 命令给定位模板 EM 253 ; 置位输入参数“ Abort ”,放弃当前正在执行的运动; 输入参数“Pos,Speed ”,决定了 GOTO 命令所指定的运动位置、速度; 输入参数“Mode”,决定了 GOTO 命令所指定的运动操作模式(0:绝对方式;1:相

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对方式;2:单一速度连续正方向旋转;3: 单一速度连续负方向旋转。); 输出参数“Done,Error,C_Pos,C_Speed ”,提供了定位模板EM 253 的当前运行 状态、出错信息、运行位置、运行速度,等等。

8.2.4 POSx_RUN

“POSx_RUN ”命令,可以使电机按照预先定义好的运动轨迹包络,移动到指定的机械位置。 编程应用: 仅仅在“POSx_CTRL ”、“ POSx_DIS ”、“POSx_RSEEK ”命令被执行以后,才 允许执行“POSx_GOTO”命令; 借助判断 CTRL 命令输出参数“Done” 的状态。确保

模板在没有执行任何其他运动控制之前,启动 RUN 命令; 置位操作输入参数“EN”。并且,在同一个 PLC 扫描周期内,确保采用一个脉冲上升 沿信号触发操作输入参数“START” ,发送一个 RUN 命令给定位模板 EM 253 ; 置位输入参数“Abort ”,放弃当前正在执行的运动; 输入参数“Profile”,决定当前 RUN 命令调用的预定义运动轨迹包络编号(或者符 号),或者也可以使用高级运动控制的命令代码(如下图);

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命令代码 “0”至“24” 118 119 120 121 122

功能 执行预定义的运动轨迹包络; 激活输出 DIS; 非激活输出 DIS; 输出脉冲 CLR; 再次装载当前的机械设备坐标位置; 执行交互式数据块中的运动控制命令。如:绝对方式,相 对方式,单一速度、连续正方向旋转,单一速度、连续负 方向旋转,手动正方向旋转,手动负方向旋转,等等。

123 124 125 126 127

设定机械设备坐标系参考原点位置的偏置数值; 手动正方向旋转; 手动负方向旋转; 设定机械设备坐标系的参考原点位置; 重新装载配置的运动参数;

输出参数“Done”为1 时,复位操作输入参数“EN”; 输出参数“Done,Error,C_Profile,C_Step,C_Pos, C_Speed ”,提供了定位模 板 EM 253 的当前运行状态、出错信息、运动轨迹包络编号、运动轨迹包络中的运行阶段、 运行位置、运行速度。

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8.2.5 POSx_RSEEK

“POSx_RSEEK ”命令,可以使电机按照预先定义好的找寻参考点的模式,移动机械设备到 指定的位置,停止运动,分配机械坐标位置值(RF_OFFSET )给控制系统,并且在输出 点 CLR 输出一个50 毫秒的脉冲信号。 默认的机械坐标参考点位置值(RF_OFFSET )是0,用户可以通过“Position Control Wizard ”配置工具,或者通过定位模板 EM 253 控制调试界面,或者通过命令 “POSx_LDOFF ”改变数值大小。 编程应用: 借助判断 CTRL 命令输出参数“Done” 的状态。确保模板在没有执行任何其他运动控 制之前,启动 RSEEK 命令; 置位操作输入参数“EN”。并且,在同一个 PLC 扫描周期内,确保采用一个脉冲上升 沿信号触发操作输入参数“START” ,发送一个 RSEEK 命令给定位模板 EM 253 ; 输出参数“Done”为1 时,复位操作输入参数“EN”; 输出参数“Error”,提供了定位模板 EM 253 的当前出错信息。

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8.2.6 POSx_LDOFF Page 39 of 49

在机械设备按照预先定义的模式建立了机械参考坐标系以后,用户可以根据自己工艺的需 要,运动机械设备到达指定的机械坐标位置,然后执行“POSx_LDOFF ”命令,通过定位模板 EM 253 改变当前的机械坐标位置值为“0”,重新定义机械参考点坐标系。 默认的机械参考点位置偏置参数“RF_OFFSET”是“0” ,用户可以通过“Position Control Wizard ”配置工具,或者通过定位模板 EM 253 控制调试界面,或者通过命令 “POSx_LDOFF ”改变数值大小。 执行“POSx_LDOFF” 命令以前,用户必须已经通过“RSEEK”命令建立设备的机械参考坐标 系。然后,用户移动机械设备到达工艺指定的开始位置,再执行“POSx_LDOFF ”命令。定位 模板 EM 253 计算当前机械位置与参考原点之间的偏置距离,并且存储在机械参考点位置偏 置参数“RF_OFFSET ”中。 编程应用: 借助判断 CTRL 命令输出参数“Done” 的状态。确保模板在没有执行任何其他运动控制之 前,启动 LDOFF 命令; 置位操作输入参数“EN”。并且,在同一个 PLC 扫描周期内,确保采用一个脉冲上升沿信
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号触发操作输入参数“START” ,发送一个 LDOFF 命令给定位模板 EM 253 ; 输出参数“Done”为1 时,复位操作输入参数“EN”; 输出参数“Error”,提供了定位模板 EM 253 的当前出错信息。

8.2.7 POSx_LDPOS

“POSx_LDPOS ”命令,使定位模板EM 253 改变当前的机械坐标位置值为输入参数值 “New_Pos ”。 编程应用: 借助判断 CTRL 命令输出参数“Done” 的状态。确保模板在没有执行任何其他运动控制 之前,启动 LDPOS 命令; 置位操作输入参数“EN”。并且,在同一个 PLC 扫描周期内,确保采用一个脉冲上升 沿信号触发操作输入参数“START” ,发送一个LDPOS 命令给定位模板 EM 253 ; 输入参数“New_Pos ”,定义了新的配置参数“当前的机械坐标位置值”; 输出参数“Done”为1 时,复位操作输入参数“EN”; 输出参数“Error,C_Pos ”,提供了定位模板 EM 253 的当前出错信息、运行位置。
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8.2.8 POSx_SRATE

“POSx_SRATE” 命令,使定位模板EM 253 改变配置参数“加速度时间、减速度时间、轨 迹拐点时间”。 编程应用: 借助判断 CTRL 命令输出参数“Done” 的状态。确保模板在没有执行任何其他运动控制 之前,启动 SRATE 命令; 置位操作输入参数“EN”。并且,在同一个 PLC 扫描周期内,确保采用一个脉冲上升 沿信号触发操作输入参数“START” ,发送一个 SRATE 命令给定位模板 EM 253 ; 输入参数“ACCEL_Time 、DECEL_Time、 JERK_Time ”定义了新的配置参数“加速度时 间、减速度时间、轨迹拐点时间”; “EN”; 输出参数“Error”,提供了定位模板 EM 253 的当前出错信息。 输出参数“Done”为1 时,复位操作输入参数

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8.2.9 POSx_DIS

“POSx_DIS”命令,使定位模板EM 253 在 DIS 输出端子上高电平输出。用户可以借助定位模 板EM 253 的 DIS 输出端子,“使能”和“非使能”操作电机驱动器。 编程应用: 使用 SM0.0 置位操作输入参数“EN”, 启动 DIS 命令; 同时,使用外部信号(如:紧急停止信号)置位操作输入参数“DIS_ON”,发送 DIS 命令给定位模板 EM 253 ,控制输出端子DIS,使能操作电机驱动器。复位操作操作输入参 数“DIS_ON”, 则停止输出端子 DIS,非使能操作电机驱动器; 输出参数“Error”,提供了定位模板 EM 253 的当前出错信息。

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8.2.10 POSx_CLR

“POSx_CLR ”命令,使定位模板EM 253 在 CLR 输出端子上产生一个50ms 的脉冲。 编程应用: 借助判断 CTRL 命令输出参数“Done” 的状态。确保模板在没有执行任何其他运动控制 之前,启动 CLR 命令; 置位操作输入参数“EN”。并且,在同一个 PLC 扫描周期内,确保采用一个脉冲上升 沿信号触发操作输入参数“START” ,发送一个 CLR 命令给定位模板 EM 253 ; 输出参数“Done”为1 时,复位操作输入参数“EN”; 输出参数“Error”,提供了定位模板 EM 253 的当前出错信息。

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8.2.11 POSx_CFG

“POSx_CFG”命令,使定位模板EM 253 用当前的“定位模板 EM 253 配置参数和预定义运 动轨迹包络”最新的做比较,重新装载最新的“定位模板 EM 253 配置参数和预定义运动轨迹 包络”。这是装载“定位模板EM 253 配置参数和预定义运动轨迹包络”的三种方法之一。 编程应用: 借助判断 CTRL 命令输出参数“Done” 的状态。确保模板在没有执行任何其他运动控制之 前,启动 CFG 命令; 置位操作输入参数“EN”。并且,在同一个 PLC 扫描周期内,确保采用一个脉冲上升沿信 号触发操作输入参数“START” ,发送一个 CFG 命令给定位模板 EM 253 ; 输出参数“Done”为1 时,复位操作输入参数“EN”; 输出参数“Error”,提供了定位模板 EM 253 的当前出错信息。 9 错误诊断 定位模板 EM 253 的错误状态,通常分两种类型:一种是由操作错误引起,另一种是由模板 错误引起。

9.1 定位模板 EM 253“LED”状态指示灯 定位模板 EM 253 的LED 状态指示灯功能描述:

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输入/ 输出

LED

颜色

功能描述

MF MG

红 绿

表明定位模板 EM 253 发生了致命错误 常亮,表明定位模板 EM 253 没有错误; 1HZ 速度闪烁, 表明定位模板 EM 253 的配置有错误

PWR 输入 输入 输入 输入 输入 输出 输出 STP RPS ZP LMTLMT+ P0 P1

绿 绿 绿 绿 绿 绿 绿 绿

表明24V 稳压电源正确地接线到模板的L+、M 端 表明运动停止命令输入信号有效 表明运动参考点位置输入信号有效 表明零脉冲输入信号有效 表明“-方向”运动的硬件极限位置开关输入信号有效 表明“+方向”运动的硬件极限位置开关输入信号有效 表明P0 正在输出脉冲信号 表明P1 正在输出脉冲信号,或者表明当前运动方向为正方 向

输出 输出

DIS CLR

绿 绿

表明输出DIS 有效,使能步进电机驱动器 表明输出CLR 有效,清除步进电机驱动器的脉冲计数寄存器

9.2 操作错误评估 错误代码 0 1 2 细节描述 无错 用户放弃 组态错误 使用EM 253 控制面板的诊断 标签察看错误代码 3 非法命令

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4

由于没有有效的组态而放弃 使用EM 253 控制面板的诊断标签察看错误代码 由于没有用户电源而放弃 由于没有定义的参考点而放弃 由于没有STP 输入激活而放弃 由于没有LMT-输入激活而放弃 由于没有LMT+ 输入激活而放弃 由于运动执行的问题而放弃 没有为指定包络所组态的包络块 非法的操作模式 该命令不支持的操作模式 包络块中非法的步号 非法的方向改变 非法的距离 在达到目标速度前,RPS 触发 在RPS 附近,速度不是RP_Slow 速度超出范围

5

6

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20

没有足够的距离执行所希望的速度改变 非法位置 零位置未知 位控模板不能处理该指令。原因可能是:位控模板正在忙于处理另一 个指令或该指令无启动脉冲 位控模板错误模块ID 不正确,或者模块已经注销。其他错误条件请参见 SMB8 到 SMB21 (I/O 模板ID 和错误寄存器)

21

22

128

129

130

位控模板未使能 由于“模板故障”或者“未使能”,位控模板不能使用(参见 POSx_CTRL 状态) 由位控向导组态的Q 内存地址,与位控模板在该位置处模板的内存地址不 一致

131

132

9.3 模板错误评估 错误代码 0 1 2 3 4 5 6 7 无错 没有用户电源 没有组态块 组态块指针错误 组态块的大小超过了可用的 V 区 非法的组态块格式 Too many profiles specified 非法的STP_RSP 定义 细节描述

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非法的LMT-_RPS 定义 非法的LMT+_RPS 定义 非法的FILTER_TIME 定义 非法的MEAS_SYS 定义 非法的RP_CFG 定义 非法的 PLS/REV 值 非法的UNITS/REV 值 非法的RP_ZP_CNT 值 非法的JOG_INCREMENT 值 非法的MAX_SPEED 值 非法的 SS_SPD 值 非法的RP_FAST 值 非法的RP_SLOW 值 非法的 JOG_SPEED 值 非法的 ACCEL_TIME 值 非法的DECEL_TIME 值 非法的JERK_TIME 值 非法的BKLSH_COMP 值

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附录-推荐网址

AS 西门子(中国)有限公司 自动化与驱动集团 客户服务与支持中心 网站首页:http://www.ad.siemens.com.cn/Service/ 专家推荐精品文档:http://www.ad.siemens.com.cn/Service/recommend.asp AS常问问题:http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/10805055/133000 AS更新信息:http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/10805055/133400 “找答案”AS版区:http://www.ad.siemens.com.cn/service/answer/category.asp?cid=1027

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