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S7-1500+V90 PN工藝對象的轉(zhuǎn)矩限幅及附加轉(zhuǎn)矩給定控制

一、              在許多實際應(yīng)用中，不僅需要對軸進行位置及速度控制，有時還會需要對電機的轉(zhuǎn)矩進行限制，比如在收放卷的應(yīng)用中采用速度環(huán)飽和加轉(zhuǎn)矩限幅的控制方式。

二、              如果使用S7-1500(T) PLC和V90 PN組成的控制系統(tǒng)，在標準報文105上增加750附加報文，可以通過控制命令"MC_TorqueLimiting"來激活并指定力矩/扭矩限制，通過"MC_TorqueRange"命令為工藝對象的驅(qū)動裝置指定轉(zhuǎn)矩上下限，通過"MC_TorqueAdditive" 命令為工藝對象的驅(qū)動裝置指定一個附加轉(zhuǎn)矩。

三、              驅(qū)動：使用新固件FW V1.3，它支持附加報文750，可在標準報文105上增加750附加報文來實現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)矩限幅及附加轉(zhuǎn)矩給定功能。

四、              軟件：編程軟件:Portal V17 調(diào)試軟件：V-assistant

1．打開Portal V17，新建項目“扭矩控制”，添加CPU1511-1 PN。

2．添加設(shè)備---打開“網(wǎng)絡(luò)視圖”-----在右側(cè)的“硬件目錄”添加對應(yīng)的V90---將對應(yīng)的V90拖拽到網(wǎng)絡(luò)視圖中。

圖1

3．在V90 PN的設(shè)備視圖中為V90 PN驅(qū)動配置控制報文，在"報文"處選擇"西門子報文105, PZD-10/10"用于軸的運動控制，在"附加報文"處選擇"附加報文750,PZD 3/1"用于附加轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩限幅控制。

圖2

4．新建“工藝對象”（演示中用到的為定位軸），選擇線性軸。

圖3

5．在"驅(qū)動裝置"畫面中選擇驅(qū)動對象。

圖4

6．在"與驅(qū)動裝置進行數(shù)據(jù)交換"畫面中的"附加數(shù)據(jù)"中勾選"扭矩數(shù)據(jù)"激活轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)的傳送

圖5

7．在軸組態(tài)的“擴展參數(shù)---位置限制---扭矩限制”設(shè)置相關(guān)參數(shù)。

圖6

有效：定義扭矩限制是在負載側(cè)還是電機側(cè)。

扭矩限值：定義扭矩限值的默認值，當扭矩限幅命令中的扭矩給定小于0是采用此默認值。

禁止或者保留位置監(jiān)測：設(shè)置扭矩限幅后是否啟用位置監(jiān)測，由于力矩/扭矩限制會導致位置控制周的設(shè)定值和實際值的偏差增大，會激活定位跟隨誤差報警，因此，系統(tǒng)默認將該軸的定位跟隨誤差監(jiān)視設(shè)置為禁用。

9.         編寫程序使用軸命令“"MC_POWER”，作為軸啟動命令。將各個引腳填上對應(yīng)的變量。

圖7

10.     使用"MC_TorqueLimiting"命令實現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)矩限幅控制。

在軸組態(tài)中，組態(tài)力/力矩限制是在電機側(cè)還是負載側(cè)，運動控制指令"MC_TorqueLimiting"可激活并指定力矩/扭矩限制。在進行運動控制工作之前和進行中，均可激活和取消激活轉(zhuǎn)矩限幅的功能。該命令可用于速度軸、定位軸及同步軸，需注意在使用該命令前必須已正確組態(tài)了工藝對象和驅(qū)動裝置的基準轉(zhuǎn)矩。

圖8

11．設(shè)置命令的輸入?yún)?shù)"Mode"=0，通過"Enable = TRUE"激活轉(zhuǎn)矩限制功能，在參數(shù) "Limit"中實時修改轉(zhuǎn)矩限幅值；通過"Enable = False"去除轉(zhuǎn)矩限制功能。命令輸出參數(shù)InLimitation為True時表示驅(qū)動裝置運行在力/力矩限制的條件下。

說明：在時間 ① 時，將在激活扭矩限制"MC_TorqueLimiting"(A1) 的軸上執(zhí)行"MC_Halt"(A2)。扭矩限制仍有效"MC_TorqueLimiting.Enable" = TRUE。實際速度為"0.0"且超出停止窗口中的最短停留時間時，變量"MC_Halt.Done"的值為"TRUE"。

圖9

12．使用"MC_TorqueAdditive"命令實現(xiàn)驅(qū)動的附加轉(zhuǎn)矩給定。通過運動控制命令"MC_TorqueAdditive"，可以為工藝對象的驅(qū)動裝置指定一個附加轉(zhuǎn)矩，該命令可用于速度軸、定位軸及同步軸。轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)將通過報文 750 進行傳遞，報文 750 僅適用于V90PN V1.3固件版本的驅(qū)動。通過"Enable = TRUE"激活驅(qū)動的附加轉(zhuǎn)矩給定功能，在參數(shù)"Value" 中指定附加扭矩設(shè)定值，可實時修改附加轉(zhuǎn)矩給定值；通過"Enable = False"去除驅(qū)動的附加轉(zhuǎn)矩給定功能。

13．可通過V-Assistant 軟件對附加轉(zhuǎn)矩給定進行監(jiān)控。

圖10