举例:西门子Sinamics S120在浮法玻璃流道闸板控制系统中的应用
1、系统简介:
现场采西门子S7-400H DCS系统,监测和控制整个生产线的运行。两套S120做为DCS系统的Profibus DP 从站,分别控制两套流道闸板。同时为了保证系统的可靠性,设置了本地、远程切换功能。在远程工作模式时,进行位置控制,由DCS通过Profibus DP通讯,发送目标位置值S120,控制流道闸板上升或下降。
2、硬件配置:
S120的控制单元选用CU310-2DP,功率单元选用PM340,配合西门子1FT7高性能电机。CU310-2 DP控制单元设计用于 SINAMICS S120(AC/AC)的通信及开环/闭环控制功能,它和功率模块PM340组合在一起,便构成了一个强大的单轴驱动器。
3、电气原理图
利用CU310-2DP自身集成的IO点,可以使流道闸板完全脱离DCS的控制,实现本地控制。同时CU310-2DP自身也集成了DP通讯接口,可以通过DCS实现流道闸板的远程控制。
4.系统调试:
利用S120基本定位功能中的MDI(手动设定值输入)功能,可以轻松地通过外部系统来实现复杂的定位功能。MDI有两种工作模式,速度模式和位置模式,可以通过参数P2653参数来在线切换这两种工作模式。P2653为0时,为速度模式;P2653为1时,为位置模式。速度模式是指轴按照设定的速度及加、减速运行,不考虑轴的实际位置。位置模式是指轴按照设定的位置、速度、加/减速运行。位置模式又可分为绝对位置(P2648=1)和相对位置(P2648=0)两种方式,在本项目中,当切换到DCS远程控制时,使用MDI的相对位置模式,当切换在本地控制时,使用MDI的速度模式。
5.需要注意:
S120的基本定位功能主要包括下面几个内容:
1、点动(Jog):用于手动方式移动轴,通过按钮使轴运行至目标点。
2、回零(Homing/Reference):用于定义轴的参考点或运行中回零。
3、限位(Limits):用于限制轴的速度、位置,包括软限位、硬限位。
4、程序步(Traversing Blocks): 共64个程序步,可自动连续执行一个完整的程序,也 可单步执行。
5、直接设定值输入/手动设定值输入(Direct Setpoint Input/MDI):目标位置及运行速 度可由上位机实时控制。
S120中回零有三种方式:
● 直接设定参考点(Set Reference): 对任意编码器均可。
● 主动回零(Reference point approach): 主要指增量编码器
● 动态回零(Flying Reference):对任意编码器均可。
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采用嵌入式计算机(EIP)技术的数控机床具有广泛的适应性,加工对象改变时只需要改变输入的程序指令;加工性能比一般自动机床 高,可以精确加工复杂型面,因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件,并能获得良好的经济效果随着数控技术的发展。
采用数控系 统的机床品种日益增多,有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。输入数控装置的程序指令记录在信息载体上,由程序读入装置接收,或由数控装置的键盘直接手动输入。
数控装置按所能实现的控制功能分为点位控制、直线控制、连续轨迹控制三类。
I、数控单元: 1. 嵌入式计算机: ·19’上架式标准结构,NEMA 4/12铝质防水、防尘前面板; ·10.4’TFT彩色液晶显示器; ·配置研祥586 嵌入式计算机主板; ·研祥8槽工控机箱(含开关电源); ·两组薄膜键盘,配以接地金属网; 2. 伺服控制串行通讯卡、六轴位置环控制卡、四轴数字伺服控制卡(任选); 3. 内置式PLC输入卡 (48通道/卡)、内置式PLC输出卡 (48通道/卡)。
如果使用普通CPU,则需要用到定位模块。如S7-200+EM253,但这只适用于步进电机的开环控制,因为系统没有编码器接口。如使用S7-300,则可使用FM351、FM354、FM357-2等定位模块构成闭环的运动控制系统。
S7-300系列同时提供了T系列CPU,是普通逻辑CPU与工艺CPU的集成,有两个型号:315T和317T。其集成的工艺CPU专用于运动控制,通过等时同步的DP口,可以连接带DP接口的驱动器,也可连接IM174接口模块,用于连接无DP接口的普通驱动器。
至于具体的应用,你可以在西门子(中国)自动化的官方网站找到详细的介绍及资料,包括系统的构建、编程及使用。