功能手册

(1)

___________________

SIMATIC STEP 7

S7-1200 运动控制 V11 SP2

功能手册

S7-1200 运动控制 2

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(2)

危险

表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。

警告

表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。

小心

带有警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。

小心

不带警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。

注意

表示如果不注意相应的提示，可能会出现不希望的结果或状态。

当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。

合格的专业人员

本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。其操作必须遵照各自附带的文件说明，特

别是其中的安全及警告提示。由于具备相关培训及经验，合格人员可以察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危

险。

Siemens 产品

请注意下列说明：

警告

Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。如果要使用其他公司的产品和组件，必须得到 Siemens 推荐和允许。正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前提。必须保证允许的环境条件。必须注意相关文件中的提示。

商标

所有带有标记符号 ® 的都是西门子股份有限公司的注册商标。标签中的其他符号可能是一些其他商标，这是出于保

护所有者权利的目地由第三方使用而特别标示的。

责任免除

我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。然而不排除存在偏差的可能性，因此我们不保证印刷品中所述内容与硬件和软件完全一致。印刷品中的数据都按规定经过检测，必要的修正值包含在下一版本中。

Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG 德国

A5E03790555-01

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(3)

前言

本手册用途

此文档可提供有关 S7-1200 运动控制的详细信息。此文档在内容和结构方面与

STEP 7 V11 SP2 在线帮助一致。能够与 STEP 7 进行交互是理解本文档中大部分内容的前提条件。

本文档适用于 STEP 7 程序员和运动控制应用自动化系统的组态、调试和维修领域的人员。

需要的基本知识

要理解本文档，需具备自动化工程与运动控制领域的常识。

也需要熟悉在 Windows 操作系统下使用计算机或编程设备的知识。

因为 S7-1200 运动控制是以 STEP 7 为基础的，所以您需要具备使用 STEP 7 的知识。

本手册适用范围

本手册适用于 STEP 7 V11 SP2。

其它支持

如果您对本手册中所述的产品有任何疑问，而在本文档中未找到答案，请与我们当地办事处的 Siemens 合作伙伴联系。

可在以下网站找到有关联系人的信息：

(http://www.siemens.com/automation/partner)

以下网站提供各种 SIMATIC 产品和系统的文档标记说明：

(http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal) 可在以下网站找到在线产品目录和订购系统：

(http://mall.automation.siemens.com)

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培训中心

我们提供了一系列课程来帮助您开始使用 S7 可编程控制器。请联系您当地的培训中心或中央培训中心 (http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/24486113)。

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(6)

1.9.3 编程注意事项...88

1.9.4 断电和重新启动后运动控制命令的行为...90

1.9.5 监视激活的命令...91

1.9.5.1 监视激活的命令...91

1.9.5.2 具有输出参数“Done”的运动控制指令...91

1.9.5.3 运动控制指令 MC_MoveVelocity...95

1.9.5.4 运动控制指令 MC_MoveJog...100

1.9.6 运动控制语句的错误显示...104

1.10 轴 - 诊断 ...106

1.10.1 状态和错误位...106

1.10.2 运动状态...109

1.10.3 动态设置...110

1.11 使用监视表格...111

1.12 附录...113

1.12.1 将多个轴与同一个 PTO 一起使用...113

1.12.2 将多个驱动器与同一个 PTO 一起使用...116

1.12.3 在更高优先级等级（执行级别）中跟踪作业 ...117

1.12.4 使用软件限位开关的特殊情况...120

1.12.4.1 软件限位开关与回原点操作结合使用...120

1.12.4.2 软件限位开关和软件限位开关的位置变化。 ...124

1.12.4.3 软件限位开关与动态更改结合使用 ...125

1.12.5 降低短时间定位的速度 ...127

1.12.6 启动/停止速度的动态调整...127

1.12.7 ErrorID 和 ErrorInfo 列表（从 V2.0 的工艺对象起） ...128

1.12.8 轴工艺对象的变量 ...140

1.12.8.1 Config. 变量 ...140

1.12.8.2 MotionStatus. 变量...155

1.12.8.3 StatusBits. 变量...156

1.12.8.4 ErrorBits. 变量...160

1.12.8.5 Internal. 变量...162

1.12.8.6 ControlPanel. 变量 ...162

1.12.8.7 工艺对象变量的更新...163

1.12.9 命令表工艺对象变量...163

1.12.9.1 Config.Command.Command[1 ... 32] 变量...163

1.12.10 先前版本的功能的文档 ...165

1.12.10.1 组态 - 回原点（V1.0“轴”工艺对象） ...165

1.12.10.2 ErrorID 和 ErrorInfo 的列表（工艺对象 V1.0）...168

2 S7-1200 运动控制... 177

2.1 MC_Power ...177

2.1.1 MC_Power：启用、禁用轴 ...177

2.1.2 MC_Power：功能图 ...181

2.2 MC_Reset ...182

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(7)

2.2.1 MC_Reset：确认错误... 182

2.3 MC_Home ... 185

2.3.1 MC_Home：归位轴，设置归位位置... 185

2.4 MC_Halt ... 189

2.4.1 MC_Halt：停止轴 ... 189

2.4.2 MC_Halt：功能图 ... 191

2.5 MC_MoveAbsolute ... 193

2.5.1 MC_MoveAbsolute：轴的绝对定位 ... 193

2.5.2 MC_MoveAbsolute：功能图... 196

2.6 MC_MoveRelative ... 198

2.6.1 MC_MoveRelative：轴的相对定位 ... 198

2.6.2 MC_MoveRelative：功能图... 201

2.7 MC_MoveVelocity... 203

2.7.1 MC_MoveVelocity：以预设的旋转速度移动轴... 203

2.7.2 MC_MoveVelocity：功能图 ... 206

2.8 MC_MoveJog ... 208

2.8.1 MC_MoveJog：在点动模式下移动轴... 208

2.8.2 MC_MoveJog：功能图 ... 211

2.9 MC_CommandTable ... 212

2.9.1 MC_CommandTable：按移动顺序运行轴作业（从 V2.0“轴”工艺对象起） ... 212

2.10 MC_ChangeDynamic ... 216

2.10.1 MC_ChangeDynamic：更改轴的动态设置（从 V2.0“轴”工艺对象起） ... 216

索引...219

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(9)

使用 S7-1200 运动控制 1

1.1 简介

1.1.1 CPU S7-1200 的运动功能

TIA Portal 结合 CPU S7-1200 的“运动控制”功能，可帮助用户实现通过脉冲接口控制步进电机和伺服电机：

● 在 TIA Portal 中，可以组态“轴”和“命令表”工艺对象。 CPU S7-1200 可以使用这些工艺对象控制用于控制驱动器的脉冲和方向输出。

● 在用户程序中，可以通过运动控制指令来控制轴，也可以启动驱动器的运动作业。

参见

用于运动控制的硬件组件 (页 10) 集成轴工艺对象 (页 26)

使用命令表工艺对象 (页 57) 命令表工艺对象工具 (页 57)

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(10)

1.1.2 用于运动控制的硬件组件

下图显示了使用 CPU S7-1200 进行运动控制应用的基本硬件配置。

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CPU S7-1200：

CPU S7-1200 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。运动控制功能负责对驱动器进行监控。

DC/DC/DC 型 CPU S7-1200 上配备有用于直接控制驱动器的板载输出。继电器型 CPU 需要使用下述信号板之一来控制驱动器。

信号板

可以使用信号板为 CPU 添加其它输入和输出。如果需要，还可将数字量输出用作控制驱动器的脉冲和方向输出。

对于具有继电器输出的 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 PTO (Pulse Train Output)，必须使用具有数字量输出的信号板。

同时使用 DC/DC/DC 型 CPU S7-1200 和信号板时，可控制驱动器的最大数目为“2”个。

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(11)

PROFINET

PROFINET 接口用于在 CPU S7-1200 与编程设备之间建立在线连接。除了 CPU 的在线功能外，附加的调试和诊断功能也可用于运动控制。

可控制驱动器的最大数目

下表列出了各种 CPU 可控制驱动器的最大数目：

CPU 信号板

无 DI2/DO2 x

DC24V 20kHz

DI2/DO2 x DC24V 200kHz

DO4 x DC24V 200kHz

DI2/DO2 x DC5V 200kHz

DO4 x DC5V 200kHz

DC/DC/DC 2 2 2 2 2 2

AC/DC/RLY - 1 1 2 1 2

CPU 1211C、

CPU 1212C、

CPU 1214C

DC/DC/RLY - 1 1 2 1 2

脉冲输出的频率范围

脉冲输出的频率范围如下表所示：

脉冲输出 V1.0“轴”工艺对象的限制频率 V2.0 及更高版本“轴”工艺对象的限

制频率

板载 2 Hz ≤ f ≤ 100 kHz 2 Hz ≤ f ≤ 100 kHz 信号板 DI2/DO2 x DC24V 20kHz 2 Hz ≤ f ≤ 20 kHz 2 Hz ≤ f ≤ 20 kHz 信号板 DI2/DO2 x DC24V

200kHz

2 Hz ≤ f ≤ 100 kHz 2 Hz ≤ f ≤ 200 kHz

信号板 DO4 x DC24V 200kHz 2 Hz ≤ f ≤ 100 kHz 2 Hz ≤ f ≤ 200 kHz 信号板 DI2/DO2 x DC5V 200kHz 2 Hz ≤ f ≤ 100 kHz 2 Hz ≤ f ≤ 200 kHz 信号板 DO4 x DC5V 200kHz 2 Hz ≤ f ≤ 100 kHz 2 Hz ≤ f ≤ 200 kHz

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(12)

订购信息

下列订购信息适用于 TIA Portal 中的当前已安装产品系列（不包括所有已安装的硬件支持包）。

名称 MLFB（订货号）

CPU 1211C DC/DC/DC 6ES7211-1AD30-0XB0 CPU 1211C AC/DC/RLY 6ES7211-1BD30-0XB0 CPU 1211C DC/DC/RLY 6ES7211-1HD30-0XB0 CPU 1212C DC/DC/DC 6ES7212-1AD30-0XB0 CPU 1212C AC/DC/RLY 6ES7212-1BD30-0XB0 CPU 1212C DC/DC/RLY 6ES7212-1HD30-0XB0 CPU 1214C DC/DC/DC 6ES7214-1AE30-0XB0 CPU 1214C AC/DC/RLY 6ES7214-1BE30-0XB0 CPU 1214C DC/DC/RLY 6ES7214-1HE30-0XB0 信号板 DI2/DO2 x DC24V 20kHz 6ES7223-0BD30-0XB0 信号板 DI2/DO2 x DC24V 200kHz 6ES7223-3BD30-0XB0 信号板 DO4 x DC24V 200kHz 6ES7222-1BD30-0XB0 信号板 DI2/DO2 x DC5V 200kHz 6ES7223-3AD30-0XB0 信号板 DO4 x DC5V 200kHz 6ES7222-1AD30-0XB0

可以使用硬件支持包 (HSP) 安装新的硬件组件。安装后，硬件组件随即显示在硬件目录中。

参见

CPU S7-1200 的运动功能 (页 9) 与运动控制相关的 CPU 输出 (页 13)

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(13)

1.2 使用 S7-1200 运动控制的基础知识

1.2.1 与运动控制相关的 CPU 输出

脉冲和方向输出

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。

脉冲输出和方向输出彼此互相分配的关系保持不变。板载 CPU 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。

下表列出了脉冲输出和方向输出的地址分配：

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(14)

不使用信号板信号板 DI2/DO2 *)

信号板 DO4 **)

输出 PTO1 输出 PTO2 输出 PTO1 输出 PTO2 输出 PTO1 输出 PTO2 CPU

S7-1200：

脉冲

方向脉

冲

方向脉

冲

方向脉

冲

方向脉

冲

方向脉冲方向

Ax.

0

Ax.1 Ax.

0

Ax.1 Ax.2 Ax.3 CPU

1211C、CPU 1212C、CPU 1214C (DC/DC/DC)

Ax .0

Ax.1 Ax.

2

Ax.3

Ay.

0

Ay.1 Ax.

2

Ax.3

Ay.

0

Ay.1 Ay.2 Ay.3

CPU

1211C、CPU 1212C、CPU 1214C (AC/DC/RLY)

- - - - Ay.

0

Ay.1 - - Ay.

0

Ay.1 Ay.2 Ay.3

CPU

1211C、CPU 1212C、CPU 1214C (DC/DC/RLY)

- - - - Ay.

0

Ay.1 - - Ay.

0

Ay.1 Ay.2 Ay.3

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/DO2 信号板，则可通过板载 CPU 输出或通过信号板生成 PTO1 的信号。

** 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 和 PTO2 的信号。

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(15)

驱动器接口

对于运动控制，可以选择将驱动器接口设置为“驱动器启用”或“驱动器准备就绪”。使用驱动器接口时，可以随意选择用于驱动器启用的数字量输出和用于“驱动器准备就绪”的数字量输入。

说明

如果已选择 PTO (Pulse Train Output) 并将其分配给一个轴，则固件将通过相应的脉冲和方向输出执行控制。

在实现上述控制功能接管后，将断开过程映像和 I/O 输出间的连接。虽然用户可通过用户程序或监视表格写入脉冲输出和方向输出的过程映像，但所写入的内容不会传送到 I/O 输出。因此通过用户程序或监视表格无法监视 I/O 输出。读取的信息反映过程映像中的值，与 I/O 输出的实际状态不一致。

对于 CPU 固件非永久使用的其它所有 CPU 输出，通常可以通过过程映像监控 I/O 输出的状态。

参见

脉冲接口的工作原理 (页 16)

行进方向与方向输出处电压电平间的关系 (页 17) 硬件和软件限位开关 (页 19)

冲击限制 (页 20) 回原点 (页 21)

用于运动控制的硬件组件 (页 10) 集成轴工艺对象 (页 26)

轴工艺对象的工具 (页 30)

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(16)

1.2.2 脉冲接口的工作原理

根据步进电机的设置，每个脉冲会使步进电机移动特定角度。例如，如果将步进电机设置为每转 1000 个脉冲，则每个脉冲电机移动 0.36°。

步进电机的速度通过每单位时间的脉冲数来确定。

VORZ

IDVW

W

（此处所做的说明同样适用于带脉冲接口的伺服电机。）

参见

与运动控制相关的 CPU 输出 (页 13)

冲击限制 (页 20) 回原点 (页 21)

集成轴工艺对象 (页 26)

轴工艺对象的工具

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(页 30)

(17)

1.2.3 行进方向与方向输出处电压电平间的关系

CPU 的方向输出指定的是驱动器的行进方向。在轴组态期间中，可在“机械”(Mechanics) 下组态方向信号。下图显示了组态、方向输出和行进方向间的关系：

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ᮍ৥䕧ߎ˖ਃ⫼Āড䕀ᮍ৥ֵোā

W 8

9

99

W 8

9

99

W 8

9

99

如果在组态中禁用“反转方向信号”(Invert direction signal)，则对于正行进方向（电压取决于使用的硬件），将在方向输出上输出 5 V/24 V 的电平。如果在组态中激活“反转方向信号”(Invert direction signal)，则对于正行进方向，将在方向输出上输出 0 V 电平。

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(18)

参见

与运动控制相关的 CPU 输出 (页 13) 脉冲接口的工作原理 (页 16)

硬件和软件限位开关 (页 19) 冲击限制 (页 20)

回原点 (页 21)

集成轴工艺对象 (页 26) 轴工艺对象的工具 (页 30)

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(19)

1.2.4 硬件和软件限位开关

硬件和软件限位开关用于限制轴工艺对象的“允许行进范围”和“工作范围”。这两者的相互关系如下图所示：

软件限位开关软件限位开关

硬件限位开关硬件限位开关

机械停止限制机械停止限制

允许的行进范围

V 工作范围

硬件限位开关是限制轴的最大“允许行进范围”的限位开关。硬件限位开关是物理开关元件，必须与 CPU 中具有中断功能的输入相连接。

软件限位开关将限制轴的“工作范围”。它们应位于限制行进范围的相关硬件限位开关的内侧。由于软件限位开关的位置可以灵活设置，因此可根据当前的运行轨迹和具体要求调整轴的工作范围。与硬件限位开关不同，软件限位开关只通过软件来实现，而无需借助自身的开关元件。

在组态中或用户程序中使用硬件和软件限位开关之前，必须先事先将其激活。只有在轴回原点之后，才可以激活软件限位开关。

参见

行进方向与方向输出处电压电平间的关系 (页 17) 冲击限制 (页 20)

回原点 (页 21)

集成轴工艺对象 (页 26) 轴工艺对象的工具 (页 30) 位置限制 (页 38)

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(20)

1.2.5 冲击限制

利用冲击限制，可以降低在加速和减速斜坡运行期间施加到机械上的应力。当冲击限制器处于激活状态时，加速度和减速度的值不会突然改变，而是逐渐增大和减小的。下图显示了不使用和使用冲击限制时的速度和加速度曲线。

未使用冲击限制时的运行使用冲击限制时的运行

Y

D

W

W Y

D

W

使用冲击限制可以产生“平滑”的轴运动速度轨迹。例如，这可以确保传送带的软启动和软制动。

参见

使用冲击限制时轴的行为 (页 47) 与运动控制相关的 CPU 输出 (页 13) 脉冲接口的工作原理 (页 16)

回原点 (页 21)

集成轴工艺对象 (页 26) 轴工艺对象的工具 (页 30)

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(21)

1.2.6 回原点

回原点是指使工艺对象的轴坐标与驱动器的实际物理位置相匹配。对于位置控制的轴，

位置的输入与显示完全参考轴的坐标。因此，轴坐标必需与实际情形相一致。如果要确保通过驱动器也能准确到达轴的绝对目标位置，上述步骤必不可缺。

在 S7-1200 CPU 中，使用运动控制指令“MC_Home”执行轴回原点。回原点模式有：

回原点模式

● 主动回原点

在主动回原点模式下，运动控制指令“MC_Home”将执行所需要的参考点逼近。检测到回原点开关时，将根据组态使轴回原点。同时终止当前的行进运动。

● 被动回原点

在被动回原点期间，运动控制指令“MC_Home”不会执行任何回原点运动。用户必须通过其它运动控制指令，执行这一步骤中所需的往返运动。检测到回原点开关时，将根据组态使轴回原点。被动回原点启动时，不会中止当前的行进运动。

● 绝对式直接回原点

轴位置的设置与回原点开关无关。同时终止当前的行进运动。立即将运动控制指令

“MC_Home”中输入参数“Position”的值，设置为轴的参考点。

● 相对式直接回原点

轴位置的设置与回原点开关无关。同时终止当前的行进运动。以下语句适用于回到原点后轴的定位：

新的轴位置 = 当前轴位置 + 指令“MC_Home”中“Position”参数的值。

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(22)

参见

冲击限制 (页 20) 集成轴工艺对象 (页 26) 轴工艺对象的工具 (页 30)

回原点（从 V2.0“轴”工艺对象起） (页 50)

1.3 运动控制使用指南

该指南介绍了使用 CPU S7-1200 进行运动控制所需的基本步骤。

要求

要使用“轴”工艺对象，必须创建具有 CPU S7-1200 的项目。

步骤

要使用 CPU S7-1200 进行运动控制，并按指定的顺序执行以下步骤。为此，请点击以下链接：

1. 添加工艺对象“轴” (页 32) 2. 使用组态对话框 (页 33) 3. 下载到 CPU (页 79)

4. 在调试窗口中对轴执行功能测试 (页 81) 5. 编程 (页 84)

6. 对轴控制执行诊断 (页 106)

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(23)

1.4 版本概述

S7-1200 运动控制相关版本之间的关系可在下表中找到：

工艺版本

可以在任务卡“指令 > 工艺 > 运动控制 > S7-1200 运动控制”(Instructions > Technology >

Motion Control > S7-1200 Motion Control) 和“添加新对象”(Add new object) 对话框中检查当前选定的工艺版本。在任务卡“指令 > 工艺 > 运动控制 > S7-1200 运动控

制”(Instructions > Technology > Motion Control > S7-1200 Motion Control) 中选择工艺版本。如果将相关版本的工艺对象添加到“添加新对象”(Add new object) 对话框，则工艺版本也会更改。

说明

相关工艺版本的选择也会影响运动控制指令版本（任务卡）。工艺对象和运动控制指令仅能在编译时或“装载到设备”时才会转换为选定版本。

工艺对象版本

可以在巡视窗口的“属性 > 常规 > 信息”(Properties > General > Information) 下的“版本”(Version) 字段中检查工艺对象的版本。

要更改版本，请在“指令 > 工艺”(Instructions > Technology) 任务卡下选择相关版本，然后选择菜单命令“编辑 > 编译”(Edit > Compile)。如果将相关版本的工艺对象添加到“添加新对象”(Add new object) 对话框，则工艺对象版本也会更改。

如果编译期间显示错误信息，请排除所有错误的原因。重复编译，直到编译可以无错完成。

执行完该操作后，检查工艺对象的组态。

运动控制指令版本

要检查运动控制指令的版本，请按以下步骤操作：

1. 在浏览器中打开“程序块 > 系统块 > 程序资源”文件夹并选择所需的运动控制指令。

2. 选择“编辑 > 属性”(Edit > Properties) 菜单命令。

3. 将会在“信息”(Information) 选项卡的“版本”(Version) 字段中找到运动控制指令版本。

如果使用的运动控制指令版本与下面的兼容性列表不符，相关的运动控制指令将会突出显示在程序编辑器中。

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(24)

兼容性列表

工艺 CPU 工艺对象运动控制指令

V1.0 V1.0、V2.0、

V2.1、V2.2

轴 V1.0 MC_Power V1.0 MC_Reset V1.0 MC_Home V1.0 MC_Halt V1.0 MC_MoveAbsolute V1.0

MC_MoveRelative V1.0 MC_MoveVelocity V1.0

MC_MoveJog V1.0 V2.0 创新：

• 步进控制

• 命令表

• MC_ChangeDynamic

V2.1、V2.2 轴 V2.0、命令表 V2.0 MC_Power V2.0 MC_Reset V2.0 MC_Home V2.0 MC_Halt V2.0 MC_MoveAbsolute V2.0

MC_MoveJog V2.0 MC_CommandTable

V2.0

MC_ChangeDynamic V2.0

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(25)

工艺 CPU 工艺对象运动控制指令 V3.0 创新：

在 RUN 操作模式下加载

V2.2 轴 V3.0、命令表 V3.0 MC_Power V3.0 MC_Reset V3.0 MC_Home V3.0 MC_Stop V3.0 MC_MoveAbsolute V3.0

MC_MoveJog V3.0 MC_CommandTable

V3.0

MC_ChangeDynamic V3.0

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(26)

1.5 轴工艺对象

1.5.1 集成轴工艺对象

下图显示了使用“轴”工艺对象时所执行的硬件和软件组件间的关系：

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,,,,,,,, ,,,,,,

S

&38&

'&'&'&

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5816723(55250$,17

;31/$1

'

脉冲和方向输出信号板

驱动器

ಹ在7,$3RUWDO中显示为ಹ

工艺对象

“轴”'%[

当前轴数据

组态数据

激活的作业的状态和错误信息

当前轴数据

&38硬件

用户程序

可修改的组态数据

启动作业

控制硬件

&38固件

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(27)

CPU 硬件

通过 CPU 硬件对物理驱动器进行监控。

驱动器

驱动器是由动力装置和电机组成的单元。可以使用具有脉冲接口的步进电机或伺服电机。

“轴”工艺对象

包含机械的物理驱动器在 TIA Portal 中映射为“轴”工艺对象。为此，需要使用以下参数组态“轴”工艺对象：

● 要使用的 PTO（Pulse Train Output，脉冲串输出）的选择选项和驱动器接口的组态

● 机械参数和驱动器（机器或系统）的传动比参数

● 位置监视参数、动态参数和回原点参数

“轴”工艺对象的组态保存在该工艺对象（数据块）中。该数据块也将作为用户程序和 CPU 固件间的接口。用户程序运行期间，当前的轴数据保存在该工艺对象的数据块中。

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(28)

用户程序

可以使用用户程序启动 CPU 固件中的运动控制指令作业。包括以下用于控制轴的作业：

● 绝对定位轴

● 相对定位轴

● 以设定的速度移动轴

● 按移动顺序运行轴作业（从 V2.0 工艺起）

● 在点动模式下移动轴

● 停止轴

● 参考轴；设置参考点

● 确认错误

可以通过运动控制指令的输入参数和轴组态，确定命令参数。该指令的输出参数将提供有关状态和所有命令错误的最新信息。

启动轴命令之前，必须使用运动控制指令“MC_Power”启用轴。

可以使用工艺对象的变量读取组态数据和当前轴数据。可以通过用户程序更改工艺对象的单个可更改变量（例如，当前加速度）。

CPU 固件

用户程序中启动的运动控制作业在 CPU 固件中进行处理。使用轴控制表时，可以通过操作轴控制表来触发运动控制作业。 CPU 固件执行以下作业，具体取决于组态：

● 计算运动作业的精确运动轨迹和紧急停止情况

● 控制驱动器启用，以及脉冲和方向信号

● 监视驱动器，以及硬件和软件限位开关

● 将最新状态和错误信息反馈给用户程序中的运动控制指令

● 将当前的轴数据写入到该工艺对象的数据块中

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(29)

参见

行进方向与方向输出处电压电平间的关系 (页 17) 轴工艺对象的工具 (页 30)

硬件和软件限位开关 (页 19) 回原点 (页 21)

轴工艺对象的变量 (页 140)

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(30)

1.5.2 轴工艺对象的工具

TIA Portal 中将为“轴”工艺对象提供“组态”、“调试”和“诊断”工具。下图显示了这三种工具与工艺对象和驱动器的相互关系：

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①

读取和写入工艺对象的组态数据；

②

通过工艺对象对驱动器进行控制；读取轴状态以便在控制面板上显示

③

读取工艺对象的当前状态和错误信息。

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(31)

组态

使用“组态”工具可以组态“轴”工艺对象的以下属性：

● 选择要使用的 PTO 和驱动器接口的组态

● 机械的属性和驱动器（机器或系统）的传动比参数

● 位置监视属性、动态属性和回原点属性在工艺对象的数据块中保存组态数据。

调试

使用“调试”工具即可测试轴的功能，无需创建用户程序。启动该工具时，将显示轴控制表。轴控制表提供了下列命令：

● 释放轴和冻结轴

● 在点动模式下移动轴

● 以绝对和相对方式定位轴

● 使轴回原点

● 确认错误信息

可以为运动命令相应地调整动态值。轴控制表还显示当前的轴状态。

诊断

使用“诊断”工具，可以跟踪轴和驱动器的当前状态和错误信息。

参见

行进方向与方向输出处电压电平间的关系 (页 17) 集成轴工艺对象 (页 26)

硬件和软件限位开关 (页 19) 回原点 (页 21)

组态轴工艺对象 (页 33) 调试轴 - 轴控制面板 (页 81) 轴 - 诊断 (页 106)

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(32)

1.5.3 添加工艺对象 “轴”

要在项目树中添加“轴”工艺对象，请按以下步骤操作：

要求

已创建具有 CPU S7-1200 的项目。

步骤

1. 在项目树中打开 CPU 文件夹。

2. 打开工艺对象文件夹。

3. 双击“添加新对象”(Add new object)。

将打开“添加新对象”(Add new object) 对话框。

4. 选择“运动”(Motion) 工艺。

5. 打开“运动控制”(Motion Control) 文件夹。

6. 打开“S7-1200 运动控制”(S7-1200 Motion Control) 文件夹。

7. 如果要添加旧版本轴，则单击版本并选择相关工艺版本。

8. 选择“TO_Axis_PTO”对象。

9. 在“名称”(Name) 输入字段中更改轴的名称以符合您的需要。

10. 如果要更改推荐的数据块编号，则选择“手动”(Manual) 选项。

11. 如果要为该工艺对象补充用户信息，则单击“更多信息”(More information)。

12. 如果要添加该工艺对象，单击“确定”(OK)。

如果要放弃输入，单击“取消”(Cancel)。

结果

创建了新工艺对象，并保存在项目树中的“工艺对象”(Technology objects) 文件夹中。

参见

运动控制使用指南 (页 22)

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(33)

1.5.4 组态轴工艺对象

1.5.4.1 使用组态对话框

在组态窗口中，组态工艺对象的属性。要打开工艺对象的组态窗口，请按以下步骤操作：

1. 在项目树中打开所需工艺对象组。

2. 双击“组态”(Configuration) 对象。

组态分为以下几类：

● 基本参数

基本参数包括必须为工作轴组态的所有参数。

● 扩展参数

高级参数包括适合特定驱动器或设备的参数。

组态窗口的图标

组态的区域导航中的图标显示有关组态情况的详细信息：

组态包含默认值且已完成。

组态仅包含默认值。使用这些默认值即可使用工艺对象，而无需进行更改。

组态包含用户设置的值且已完成。

组态的所有输入字段均包含有效值，且至少一个预设值发生更改。

组态未完成或不正确

至少一个输入字段或下拉列表包含无效值。相应字段或下拉列表以红色背景显示。单击弹出错误消息可找出错误原因。

组态有效但包含警告

只组态了一个硬件限位开关。根据设备的不同，缺少硬件限位开关的组态可能引起危险。相应字段或下拉列表以黄色背景显示。

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(34)

参见

运动控制使用指南 (页 22) 基本参数 (页 34)

扩展参数 (页 36)

1.5.4.2 基本参数

组态 - 常规

在“常规”(General) 组态窗口中，组态“轴”工艺对象的基本属性。

轴名称：

在该框中定义轴名称，或“轴”工艺对象的名称。该工艺对象以该名称列出在项目导航区中。

硬件接口

脉冲通过固定分配的数字量输出输出到驱动器的动力装置。

对于具有继电器输出的 CPU，由于继电器不支持所需的开关频率，因此无法通过这些输出来输出脉冲信号。如果要在这些 CPU 中使用 PTO (Pulse Train Output)，必须使用具有数字量输出的信号板。

说明

PTO 在内部需要高速计数器 (HSC) 的功能。因此，无法在其它地方使用相应的高速计数器。无法通过其输入地址来评估计数。

PTO 和 HSC 间的分配是固定的。当用户激活 PTO1 时，其连接到 HSC1。激活 PTO2 时，其与 HSC2 相连。

在“脉冲发生器选择”(Pulse generator selection) 下拉列表中，选择 PTO (Pulse Train Output)，它将提供用于控制具有脉冲接口的步进电机或伺服电机的脉冲。如果没有在设备组态中的其它地方使用脉冲发生器和高速计数器，则系统会自动组态硬件接口。这种情况下，下拉列表中所选的 PTO 以白色背景显示。将在“输出源”(Output source)、“脉冲输出”(Pulse output)、“方向输出”(Direction output) 和“已分配高速计数器”

(Assigned fast counter) 输出字段中列出所用接口。

如果要更换接口或者无法自动组态 PTO（“脉冲发生器选择”(Pulse generator selection) 下拉列表中的条目突出显示为红色），请按照以下步骤操作：

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(35)

1. 单击“设备组态”(Device configuration) 按钮。

将打开脉冲发生器设备组态。

如果看不到脉冲发生器的组态，则放大设备组态的属性窗口。

2. 选中“启用该脉冲发生器”(Enable this pulse generator) 复选框。

3. 在块浏览器中，选择“参数分配”(Parameter assignment) 条目。

将打开“参数分配”(Parameter assignment) 窗口。

4. 在“脉冲发生器用作：”(Pulse generator as:) 下拉列表中选择“PTO”条目。

5. 在“输出源：”(Output source:) 下拉列表中，选择“集成 CPU 输出”(Integrated CPU output) 或“信号板输出”(Signal board output) 条目。只能为 PTO1 或为 PTO1 和 PTO2 选择“信号板输出”(Signal board output) 条目，具体取决于插入的信号板。更多详细信息，请参见章节：与运动控制相关的 CPU 输出 (页 13)

6. 返回到轴组态。

如果其它任何地方都未使用相应的高速计数器，则“常规”(General) 轴组态中的 PTO 框的背景不会呈现为红色。否则，根据错误消息更正组态。

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(36)

用户单位

从下拉列表中为轴量纲系统选择所需的单位。所选单位将用于进一步组态“轴”工艺对象和显示当前轴数据。

运动控制指令的输入参数（例如，Position、Distance、Velocity 等）的值也会采用该单位。

注意

如果后来更改了该量纲系统，则在该工艺对象的所有组态窗口中可能无法相应地进行正确转换。这种情况下，请检查所有轴参数的组态。

可能需要在用户程序中根据新测量单位调整运动控制指令的输入参数的值。

1.5.4.3 扩展参数

组态 - 驱动器接口

在“驱动器信号”(Drive signals) 组态窗口中组态驱动器使能信号的输出以及驱动器的“驱动器准备就绪”(Drive ready) 反馈信号的输入。

驱动器使能信号由运动控制指令“MC_Power”控制，可以启用对驱动器的供电。信号通过组态的输出提供给驱动器。

如果驱动器在接收到驱动器使能信号之后准备好开始进行行进，则驱动器会向 CPU 发送

“驱动器准备就绪”(Drive ready) 信号。 “驱动器准备就绪”信号通过组态的输入传送回 CPU。

如果驱动器不包含任何这一类型的接口，则无需组态这些参数。这种情况下，为准备就绪输入选择值 TRUE。

参见

组态 - 机械 (页 37) 位置限制 (页 38) 动态 (页 43)

回原点（从 V2.0“轴”工艺对象起） (页 50)

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(37)

组态 - 机械

在“机械”(Mechanics) 组态窗口中组态驱动器的机械属性。

电机每转的增量

在该字段中，可以组态电机每转所需的脉冲数。

限值（与所选测量单位无关）：

● 0 < 电机每转的脉冲数 ≤ 2147483647

电机每转的加载距离

在该字段中，将组态电机每转带动单元的机械系统行进的加载距离。

● 0.0 < 电机每转的负载距离 ≤ 1.0e12

反转方向信号

可以使用“反转方向信号”(Invert direction signal) 复选框，将方向输出调整为驱动器的方向逻辑。

● 反转方向信号：禁用 0 V 电平 = 负行进方向

5 V/24 V 电平 = 正行进方向（实际电压取决于使用的硬件）

● 反转方向信号：激活 0 V 电平 = 正行进方向

5 V/24 V 电平 = 负行进方向（实际电压取决于使用的硬件）

参见

组态 - 驱动器接口 (页 36) 位置限制 (页 38)

动态 (页 43)

回原点（从 V2.0“轴”工艺对象起） (页 50) 行进方向与方向输出处电压电平间的关系 (页 17)

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(38)

位置限制

对硬件限位开关的要求

仅使用逼近后始终保持切换的硬件限位开关。只有在返回到有效行程范围后，才会取消这种切换状态。

参见

组态 - 位置限制 (页 38)

触发位置限制时的轴操作 (页 40)

在用户程序中更改位置限制的组态 (页 42)

组态 - 位置限制

在“位置限制”(Position limits) 组态窗口中组态轴的硬件和软件限位开关。

启用硬件限位开关

使用此复选框可激活下限和上限硬件限位开关的功能。硬件限位开关可用于在逼近参考点时反转行进方向。有关详细信息，请参见回原点的组态说明。

下限/上限硬件限位开关输入

从下拉列表中为下限或上限硬件限位开关选择数字量输入。该输入必须具有中断功能。

数字量板载 CPU 输入和所插入信号板的数字量输入可以选作硬件限位开关的输入。

小心

默认情况下，数字量输入的滤波时间设置为 6.4 ms。如果将这种数字量输入用作硬件限位开关的输入，则可能会发生意外减速情况。如果出现这种情况，则需降低相关数字量输入的滤波时间。

可以在数字量输入的设备组态的“输入滤波器”(Input filter) 中设置滤波时间。

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(39)

有效电平

在此下拉列表中，可以选择逼近硬件限位开关时 CPU 输入端存在的信号电平。

● 选择“低电平”

CPU 输入端电平为 0 V (FALSE) 时表示已逼近硬件限位开关

● 选择“高电平”

CPU 输入端电平为 5 V/24 V (TRUE) = 已逼近硬件限位开关（实际电压取决于使用的硬件）

启用软件限位开关

使用此复选框可激活下限和上限软件限位开关的功能。

注意

启用的软件限位开关仅影响已回到原点的轴。

上限和下限软件限位开关

在这些框中可输入下限和上限软件限位开关的位置值。

● -1.0e12 ≤ 下限软件限位开关 ≤ 1.0e12

● -1.0e12 ≤ 上限软件限位开关 ≤ 1.0e12

上限软件限位开关的值必须大于等于下限软件限位开关的值。

参见

对硬件限位开关的要求 (页 38) 触发位置限制时的轴操作 (页 40)

在用户程序中更改位置限制的组态 (页 42) 组态 - 回原点 - 主动 (页 51)

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(40)

触发位置限制时的轴操作

逼近硬件限位开关时的轴操作

逼近硬件限位开关时，轴将以所组态的急停减速度制动直到停止。指定的急停减速度必须足够大，保证可以在到达机械挡块前可靠地停止轴。下图显示了轴逼近硬件限位开关后的轴操作：

下限硬件限位开关上限硬件限位开关

机械停止限制机械停止限制

允许的行进范围

V _Y_

V

①

轴以所组态的急停减速度制动直到停止。

②

硬件限位开关产生“已逼近”状态信号的范围。

“已逼近硬件限位开关”错误将显示在待启动的运动控制指令、“MC_Power”和工艺对象变量中。有关用于清除错误的指令，请参见附录中的“ErrorID 和 ErrorInfo 列表”。

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(41)

到达软件限位开关时的轴操作

如果软件限位开关激活，则在软件限位开关所在的位置将停止当前的运动。轴将以所组态的减速度制动。

下图显示了轴到达软件限位开关前的轴操作：

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悘‟杹⁶〩⊜

_Y_

V

①

轴将以所组态的减速度制动直到停止。

“已到达软件限位开关”错误将显示在要启动的运动控制指令、“MC_Power”和工艺对象变量中。有关用于清除错误的指令，请参见附录中的“ErrorID 和 ErrorInfo 列表”。

有关显示“超出软件限位开关”错误的各种情况，请参见主题为“软件限位开关与回原点操作结合使用 (页 120)”和“软件限位开关与动态更改结合使用 (页 125)”的章节。

如果机械停止块位于软件限位开关的后面并且有发生机械损坏的风险，则需要使用附加的硬件限位开关。

参见

对硬件限位开关的要求 (页 38) 组态 - 位置限制 (页 38)

在用户程序中更改位置限制的组态 (页 42)

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(42)

在用户程序中更改位置限制的组态

可以在用户程序在 CPU 中运行期间更改下列组态参数：

硬件限位开关

在用户程序运行期间，还可以激活和禁用硬件限位开关。要执行该操作，可使用以下工艺对象变量：

● <轴名称>.Config.PositionLimits_HW.Active

有关组态参数的更改何时生效的信息，请参见附录中的工艺对象变量说明。

软件限位开关

在用户程序运行期间，还可以激活和禁用软件限位开关并更改其位置值。要执行该操作，可使用以下工艺对象变量：

● <轴名称>.Config.PositionLimits_SW.Active 用于激活和取消激活软件限位开关

● <轴名称>.Config.PositionLimits_SW.MinPosition 用于更改下限软件限位开关的位置

● <轴名称>.Config.PositionLimits_SW.MaxPosition 用于更改上限软件限位开关的位置

参见

MC_ChangeDynamic：更改轴的动态设置（从 V2.0“轴”工艺对象起） (页 216) 对硬件限位开关的要求 (页 38)

组态 - 位置限制 (页 38)

触发位置限制时的轴操作 (页 40)

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(43)

动态

组态 - 常规动态

可以在“常规动态”(General dynamics) 组态窗口中组态最大速度、启动/停止速度、加速度和减速度以及冲击限制（从 V2.0“轴”工艺对象起）。

速度限值单位

从此下拉列表中可选择要用于设置速度限值的测量单位。这里设置的单位取决于“组态 - 常规”(Configuration - General) 下设置的测量单位，设置此单位仅仅是为了便于输入。

最大速度/启动/停止速度

在这些框中定义轴的最大允许速度和启动/停止速度。启动/停止速度是轴的最小允许速度。

限值：

下述限值采用“脉冲/秒”作为测量单位：

● V2.0 轴工艺对象

– 2 ≤ 启动/停止速度 ≤ 20000（信号板 20kHz）

2 ≤ 启动/停止速度 ≤ 200000（信号板 200kHz）

2 ≤ 启动/停止速度 ≤ 100000（车载 CPU 输出）

– 2 ≤ 最大速度 ≤ 20000（信号板 20kHz）

2 ≤ 最大速度 ≤ 200000（信号板 200kHz）

2 ≤ 最大速度 ≤ 100000（车载 CPU 输出）

● V1.0 轴工艺对象

– 2 ≤ 启动/停止速度 ≤ 20000（信号板 20kHz）

2 ≤ 启动/停止速度 ≤ 100000（信号板 200kHz）

2 ≤ 启动/停止速度 ≤ 100000（车载 CPU 输出）

– 2 ≤ 最大速度 ≤ 20000（信号板 20kHz）

2 ≤ 最大速度 ≤ 100000（信号板 200kHz）

2 ≤ 最大速度 ≤ 100000（车载 CPU 输出）

最大速度值必须大于等于启动/停止速度值。

用户必须对其它测量单位所对应的限值进行相应地转换，以便符合指定的机械系统。

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(44)

加速度/延迟 - 加速时间/减速时间

在“加速时间”(Ramp-up time) 或“加速度”(Acceleration) 框中，可在设置所需加速度。在

“减速时间”(Deceleration time) 或“减速度”(Deceleration) 框中，可以设置所需减速度。

加速时间和加速度与减速时间和减速度间的关系如下面的方程所示：

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用户程序中启动的运动作业将使用所选加速度/减速度执行。

限值：

下述限值采用“脉冲/秒²”作为测量单位：

● 0.28 ≤ 加速度 ≤ 9.5e9

● 0.28 ≤ 减速度 ≤ 9.5e9

必须对其它测量单位所对应的限值进行相应地转换，以便符合指定的机械系统。

说明

更改速度限值（“启动/停止速度”和“最大速度”）将影响轴的加速度和减速度值。加速时间和减速时间保持不变。

激活冲击限制（从 V2.0 轴工艺对象起）

使用该复选框可激活冲击限制。

说明

如果发生错误，轴将以组态的急停减速度减速。此时不考虑激活的冲击限制。

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(45)

平滑时间/冲击（从 V2.0“轴”工艺对象起）

在“平滑时间”(Smoothing time) 字段或“冲击”(Jerk) 字段中，可以输入冲击限制的参数。

● 在“冲击”(Jerk) 字段中，可以为加速和减速斜坡设置所需的冲击。

● 在“取整时间”(Rounding time) 字段中，可以为加速斜坡设置所需的平滑时间。

说明

在组态中显示的所设置的平滑时间仅适用于加速斜坡。

如果加速度值和减速度值不同，则根据加速斜坡的冲击计算减速斜坡的平滑时间并使用该平滑时间。（另请参见使用冲击限制时轴的行为 (页 47)）

如下所述调整减速度的平滑时间：

• 加速度 > 减速度

减速斜坡使用的平滑时间比加速斜坡使用的平滑时间短。

• 加速度 < 减速度

减速斜坡使用的平滑时间比加速斜坡使用的平滑时间短。

• 加速度 = 减速度

加速和减速斜坡的平滑时间相等。

平滑时间和冲击之间的关系如下面的方程所示：

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用户程序中启动的运动作业将使用所选冲击执行。

限值：

下述限值采用“脉冲/秒³”作为测量单位：

● 0.04 ≤ 冲击 ≤ 1.5e8

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(46)

参见

使用冲击限制时轴的行为 (页 47) 组态 - 动态急停 (页 46)

在用户程序中可以更改动态组态 (页 49)

组态 - 动态急停

在“动态急停”(Dynamics emergency stop) 组态窗口中，可以组态轴的急停减速度。发生错误或使用运动控制指令“MC_Power”（输入参数 StopMode = 0）禁用轴时，将以该减速度使轴制动直到停止。

速度限值

“常规动态”(General dynamics) 组态窗口中组态的速度值，将再次显示在该信息区域中。

减速度

可在“急停减速度”(Emergency stop deceleration) 或“急停减速时间”

(Emergency stop ramp-down time) 字段中设置急停减速度值。

急停减速时间和急停减速度间的关系如下面的方程所示：

ㅎↅ⋸慈⿏㜟朝㠩⩐慈⿏ ╘⏑ↅ㲋慈⿏

ㅎↅ⋸慈⿏

指定的急停减速度必须足够大，保证可以在出现紧急情况时（例如，在到达机械挡块前逼近硬件限位开关时）及时使轴停止。

必须基于组态的最大轴速度选择急停减速度。

限值：

下述限值采用“脉冲/秒²”作为测量单位：

● 0.28 ≤ 急停减速度 ≤ 9.5e9

参见

组态 - 常规动态 (页 43)

在用户程序中可以更改动态组态 (页 49)

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(47)

使用冲击限制时轴的行为

如果激活了冲击限制，则不会突然停止轴加速和轴减速，而是根据设置的步进或取整时间逐渐调整。下图详细显示了在激活和不激活冲击限制的情况下轴的行为：

不使用冲击限制使用冲击限制

W Y

D

W

W M

W_UX W_D W_UG W_G

D

W

W M

W_MG W_MG W_MX W_MX

W_UX W_UG

Y

W

W_D W_G

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(48)

t 时间轴 v 速度 a 加速度 j 步进 tru 加速时间 ta 轴加速所用时间 trd 减速时间 td 轴减速所用时间 tju 加速斜坡的平滑时间 tjd 减速斜坡的平滑时间

本示例说明减速度值

②

是加速度值

①

的二倍的行程。此时，得出的减速时间 trd 仅是加速时间 tru 的一半。

如果没有激活冲击限制，加速度

①

和减速度

②

将发生突变。如果激活了冲击限制器，

则加速度

①

和减速度 ② 将逐渐改变。由于冲击适用于整个运动，加速度的加速率和减速度的减速率相同。

在不使用冲击限制的情况下进行更改时，步进值 j 将变得无穷大

⑤

^。如果激活了冲击限制，则步进将被限制为组态值

⑥

^。

组态中给出的平滑时间 tju 适用于加速斜坡。会使用组态的冲击值以及组态的减速度计算减速斜坡平滑时间 tju。

参见

组态 - 常规动态 (页 43)

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(49)

在用户程序中可以更改动态组态

可以在用户程序在 CPU 中运行期间更改下列组态参数：

加速度和减速度

在用户程序运行期间，还可以更改加速度和减速度值。要执行该操作，可使用以下工艺对象变量：

● <轴名称>.Config.DynamicDefaults.Acceleration 用于更改加速度

● <轴名称>.Config.DynamicDefaults.Deceleration 用于更改减速度

急停减速度

在用户程序运行期间，还可更改急停减速度值。要执行该操作，可使用以下工艺对象变量：

● <轴名称>.Config.DynamicDefaults.EmergencyDeceleration

警告

更改该参数后，可能需要调整硬件限位开关的位置以及其它安全相关的设置。

冲击限制（从 V2.0“轴”工艺对象起）

还可在用户程序运行时激活和禁用冲击限制和更改冲击值。要执行该操作，可使用以下工艺对象变量：

● <轴名称>.Config.DynamicDefaults.JerkActive 用于激活和禁用冲击限制

● <轴名称>.Config.DynamicDefaults.Jerk 用于更改冲击

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(50)

参见

MC_ChangeDynamic：更改轴的动态设置（从 V2.0“轴”工艺对象起） (页 216) 组态 - 常规动态 (页 43)

组态 - 动态急停 (页 46)

回原点（从 V2.0“轴”工艺对象起）

组态 - 回原点 - 常规

在“回原点 - 常规”(Homing - General) 组态窗口中，可以组态主动和被动回原点的参考点开关输入。

参考点开关输入

从下拉列表框中为参考点开关选择数字量输入。该输入必须能够生成中断。板载 CPU 输入和所插入信号板输入都可以选作参考点开关的输入。

说明

默认情况下，数字量输入的滤波时间设置为 6.4 ms。

采用默认时间的数字量输入用作参考点开关的输入时，可能引起意外减速，从而导致出现误差。根据回原点速度和参考点开关的范围，可能检测不到参考点。可以在数字量输入的设备组态的“输入滤波器”(Input filter) 中设置滤波时间。

指定的滤波时间必须小于参考点开关的输入信号的持续时间。

参见

顺序 - 主动回原点 (页 54)

组态 - 回原点 - 被动

在“回原点 - 被动”(Homing - Passive) 组态窗口中，可以组态被动回原点的必要参数。

被动回原点的移动必须由用户触发（例如，使用轴运动命令）。运动控制指令

“MC_Home”的输入参数“Mode”= 2 时，会启动被动回原点。

参考点开关侧

在此处可以选择轴会在参考点开关的下侧还是上侧回原点。

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(51)

参考点位置

运动控制指令“MC_Home”中分配的参数指代的位置被用作参考点位置。

说明

如果被动回原点未通过轴运动命令执行（轴处于停止状态），将会在下一个参考点开关处的上升沿或下降沿上执行回原点。

组态 - 回原点 - 主动

在“主动回原点”(Active homing) 组态窗口中组态主动回原点的必要参数。运动控制指令

“MC_Home”的输入参数“Mode”= 3 时，会启动主动回原点。

允许在硬件限位开关处自动反向

激活该复选框，可将硬件限位开关用作指示参考点逼近的反向凸轮。只有启用硬件限位开关才能实现反向控制（必须至少组态位于逼近方向上的硬件限位开关）。

如果在主动回原点期间到达硬件限位开关，轴将以组态的减速度（不是以急停减速度）制动，然后反向。然后反向检测回原点开关。

如果未激活反向功能且在主动回原点期间轴到达硬件限位开关，则将因错误中止参考点逼近并以急停减速度对轴进行制动。

注意

如果可能，采用以下措施之一以确保机器在发生反向时不会行进到机械挡块：

• 保持较低的逼近速度

• 增大组态的加速度/减速度

• 增大硬件限位开关和机械停止块间的距离

逼近/回原点方向

通过方向选择，可以决定主动回原点期间用于搜索回原点开关的逼近方向以及回原点方向。回原点方向指定执行回原点操作时轴用于逼近组态的回原点开关侧的行进方向。

回原点开关侧

在此处可以选择轴是在回原点开关的下侧还是上侧回原点。

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(52)

速度

在该字段中，可以指定参考点逼近期间搜索回原点开关的速度。

● 启动/停止速度 ≤ 逼近速度 ≤ 最大速度

回原点速度

在该字段中，可以指定回原点时逼近回原点开关的速度。

● 启动/停止速度 ≤ 回原点速度 ≤ 最大速度

回原点位置偏移

如果预期的参考位置与回原点开关的位置有偏差，则可在此字段中指定回原点位置偏移。

如果值不等于 0，轴在回原点开关处回原点后将执行以下动作：

1. 以回原点速度使轴移动回原点位置偏移值

2. 达到“回原点位置偏移”时，轴处于运动控制指令“MC_Home”的输入参数“Position”中指定的回原点位置处。

● -1.0e12 ≤ 回原点位置偏移 ≤ 1.0e12

回原点位置

运动控制指令“MC_Home”中分配的参数指代的位置被用作参考点位置。

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(53)

顺序 - 被动回原点

通过运动控制指令“MC_Home”（输入参数 Mode = 2）启动被动回原点。输入参数

“Position”指定绝对参考点位置。

下图举例说明了使用以下组态参数时被动回原点的特性曲线：

● “参考点开关侧”=“上侧”

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S V

向参考点开关方向移动（曲线的红色部分）

启动被动回原点时，运动控制指令“MC_Home”本身并不执行任何回原点运动。必须由用户通过其它运动控制指令（如“MC_MoveRelative”）来执行到达参考点开关所需的行程。

如果轴已回到原点，则被动回原点过程中，变量 <轴名称>.StatusBits.HomingDone 保持为 TRUE。

轴回原点（由曲线的红色部分过渡到绿色部分）

到达参考点开关的组态侧时，轴会回原点。轴的当前位置被设置为参考点位置。这在运动控制指令“MC_Home”的“Position”参数中指定。如果之前轴未回原点，则会将变量 <轴名称>.StatusBits.HomingDone 设置为“TRUE”。之前启动的行程不会取消。

移动至超过参考点开关（曲线的绿色部分）

在参考点开关处回原点后，轴继续移动并以正确的轴位置完成之前启动的行程。