SINAMICS S200 EPOS 回参考点综述

2 S200 EPOS 的回参考点

2.1 主动回零

2.1.1 主动回零的几种模式

主动回参考点有三种模式可以选择，分别为“使用编码器零脉冲和参考凸轮”、“使用编码器零脉冲”、“通过数字量输入使用外部零脉冲”。

1.  使用编码器零脉冲和参考凸轮

回零设置画面如图 2-1 所示。

图 2-1.

●  回零过程

-  运行到参考零点开关

当接收到回参考零点命令时，轴在指定方向上搜索参考零点开关信号。

-  运行至零标记

一旦到达参考零点开关信号，轴将改变运动方向离开零点开关(下降沿)，并搜索编码器的零标记。

-  运行到零点坐标位置

一旦达到编码器的零标记， 轴就会移动到坐标原点位置，并将驱动器中的实际位置值与机器同步。

●  回零开关的连接

回零开关可以连接到 PLC的 DI点上，也可以连接到驱动器的任意 DI 点上。

-  零点开关连接到驱动的 DI点上，需勾选图 2-2 中的“使用通过数字量输入确定的参考凸轮”。

图 2-2

之后设置连接零点开关的 DI 点功能为“参考凸轮选择 2”，如图 2-3 所示。图 2-3

-  零点开关连接到 PLC 的 DI 点上

设置如图 2-4 所示，不要勾选“使用通过数字量输入确定的参考凸轮”。

图 2-4

需要通过 PLC编程将连接到 PLC的零点开关信号传送到驱动工艺对象或 FB38051 功能块输入参数的 ConfigEpos.%X6，编程示例如下：

2.  使用编码器零脉冲

回零设置画面如图 2-5 所示。图 2-5.

回零过程：

当接收到回参考零点命令时，轴在指定方向上搜索编码器的零脉冲信号。 一旦达到编码器的零脉冲信号， 轴就会移动到坐标原点位置，并将驱动器中的实际位置值与机器同步。

3.  通过数字量输入使用外部零脉冲

回零设置画面如图 2-6 所示。回零开关必须连接到驱动器的 DI0 或 DI1 快速输入点，在“外部零脉冲的数字量输入”选择框中选择连接到的数字量数字点。

图 2-6.

如按图 2-6 所示选择了 DI0 连接回零开关， 在 IO的配置画面中， DI0 的功能设置必须如图 2-7 所示。

图 2-7.

回零过程：

当接收到回参考零点命令时，轴在指定方向上搜索零点开关信号。 一旦达到零点开关信号，轴就会移动到坐标原点位置，并将驱动器中的实际位置值与机器同步。

2.1.2 主动回零时的反向凸轮功能

对于 S200 PN主动回零， 如果需要在回零过程中遇到反向凸轮反向找零点的功能，可以设置驱动的 DI 点功能为“负向反向凸轮”或“正向反向凸轮”。

1.  单独使用反向凸轮

可将连接的回零反向凸轮连接到驱动器的 DI 点，之后按需要设置该点的功能，如图 2-8 所示。

图 2-8.

2.  反向凸轮与硬件限位开关复用

在实际应用中， 往往需要复用反向凸轮与硬件限位开关， StartdriveV20 支持配置反向凸轮，按以下步骤进行设置：

步骤 1. 设置 DI 点的功能为“负向反向凸轮”及“正向反向凸轮”。

图 2-9.

步骤 2. 设置“负硬件限位开关”及“正硬件限位开关”采用的 DI 点。图 2-10.

注意：在主动回零前， 先不要激活硬件限位开关的功能，在回零完成后再激活。 ConfigEPos位 3 为激活硬件限位开关。

2.1.3  回参考点运行后执行校准

对于 S200  PN绝对值编码器主动回零，可以在回零完成后自动执行绝对值编码器校准，以确保在掉电后轴的实际位置不丢失，按图 2-11 中勾选“回参考点运行后执行校准”即 可实现此功能。

图 2-11.

需注意：执行此功能只是在主动回零完成后进行了绝对值编码器的校准，后续需要进行“Copy RAM to ROM 的操作，否则掉电后位置将会丢失。

2.1.4  主动回零的执行

在驱动工艺对象(BasicPosControl)或 FB30851 功能块中设置：

-  ModPos=4，设置回模式为主动回零。零点坐标在“HomePosition”中设置。

-  EnableAxis=TRUE，使能电机。

-  ExecuteMode=True，执行主动回零运动。

-  回零完成后，输出参数”AxisRef”为 TRUE。

图 2-12.

使用编码器零脉冲和参考凸轮回零过程，信号 Trace曲线如图 2-13 所示。

图 2-13.

2.2  被动回零

2.2.1  被动回零的设置

被动回参考点用于在轴处于任何定位状态时动态地将当前实际位置设为零。可在任何运行方式（点动、运行程序段、 MDI） 下使用，被动回零过程不会中止当前的运动。

被动回参考点默认使用测头分析功能，必须选择 DI0。

双击驱动器下面的“参数设置”。在打开的画面中进入到被动回参考点画面进行设置。图 2-14.

图 2-15.

设置完成后，在 IO的配置画面中， DI0 的功能设置必须如图 2-16 所示。

图 2-16.

2.2.2  被动回零的执行

●  在驱动工艺对象(BasicPosControl)或 FB30851 功能块中设置输入参数FlyRef=TRUE。

●  ModePos 不能选择 4 （主动回参考点）和 5（直接设置参考点）。

●  在任何定位运动过程中，当捕捉到零点开关时，会将轴的实际位置值设为零点位置。

●  设置 FlyRef=FALSE，取消被动回零功能。

2.3  绝对值编码校准

在首次调试绝对值编码器时，需要按照轴的机械位置来校准编码器的绝对位置，使系统同步。在驱动断电后，编码器的位置信息被保存。因此，驱动之后上电时便无需重新校准轴。

要进行绝对值编码器调整， 首先要将轴以点动或手动方式移动到目标位置，之后执行绝对值编码器的校准。校准完成后需要执行 Copy RAM toROM 的操作。

绝对值编码器校准可以和主动回参考点一起执行。按图 2-11 中勾选“回参考点运行后执行校准”即可实现此功能。

绝对值编码器校准的几种实现方式，描述如下。

2.3.1  通过引导式快速设置进行绝对值编码器校准

操作步骤：

1.  在线驱动器

2.  点击“开始编辑”

3.  将机械轴移动到机械坐标原点位置，之后点击“设定”按钮，进行绝对值编码器的校准。

图 2-17.

4.  校准完成后，绝对值编码器校准状态变成 [3]绝对值编码器已调校。图 2-18.

5.  点击“完成编辑”，结束绝对值编码器的校准并进行Copy RAM to ROM 的操作。

6.  稍后，如还需修改其他的参数，也可以点击进行参数的掉电保存。

2.3.2  通过 SinaParaS 功能块进行绝对值编码器校准

操作步骤：

1.  将机械轴移动到机械坐标原点位置。

2.  使用 SinaParaS功能块修改参数 p2507 ＝2 进行绝对值编码器校准。

3.  校准完成后(p2507 ＝3) ，使用 SinaParaS功能块修改 p977=1,进行 CopyRAM to ROM 的操作。

图 2-19.

2.3.3  通过 FB38054 功能块进行绝对值编码器校准

1.  FB38054 功能块介绍

FB38054 功能块是 SIMATICS7-1200/1500 PLC采用非周期通信的方式，对 S200 驱动器在 EPOS模式下的绝对值编码器校准及参数保存的解决方案， 使用时需要预先设置 EPOS 参考点位置值。

FB38054 功能块如图 2-20 所示。

图 2-20

输入参数说明如表 2-1 所示。

表 2-1

输出参数说明如表 2-2 所示。

表 2-2

从下述链接下载 FB38054 功能块及说明文档：

https://support.industry.siemens.com/cs/us/en/view/109760317

2.  使用 FB284(SinaPos)或驱动工艺对象(BasicPosControl)，采用西门子报文 111

可采用 FB38054 来进行编码器校准和参数保存，参考点位置值来自于 FB38054的输入参数 ReferencePoint，单位为 LU。

如要编码器校准后需要保存参数，需要将输入参数 CopyRamToRom=1。

4.  使用 FB38051 或博途 Startdrive V19 SP1及以上BasicPosControl V3.1 及以上，采用西门子报文 112。

-  若编码器校准后，不需要执行参数保存，则可以通过 ModPos=9 来实现，校准完成后，可再使用 SinaParaS 功能块修改 p977=1，进行 Copy RAM to ROM的操作。

-  若编码器校准后，需要立即执行参数保存，  则可以配合调用 F38054 进行绝对值编码器的校准，并进行 Copy RAM to ROM 的操作。 EPOS 参考点位置来自于 FB38051 的输入参数 refCoordinate 及 BasicPosControl 的输入参数

HomePositiion。

图 2-21.