西門子6ES7 231-0HC22-0XA8 PLC維修

西門子6ES7 231-0HC22-0XA8 銷售

代理

① 項目的增量數(shù)據(jù)將從編程設備/PC 下載到“RAM"。
② 項目的增量數(shù)據(jù)將從“RAM"下載到“ROM"。
③ 當 T-CPU 從 STOP 轉(zhuǎn)換到 RUN 時，組態(tài)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)變量的默認值和默認插補點/
多項式將從“RAM"傳送到“ACTUAL"。
菜單命令目標系統(tǒng) (Target system) > 上傳 (Upload) > 組態(tài)數(shù)據(jù)到 PG (Configuration
data to PG)
④ 該命令將組態(tài)數(shù)據(jù)從“RAM"上傳到編程設備/PC 上的項目數(shù)據(jù)。
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8.2 下載命令
S7-Technology
892 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
下載到驅(qū)動器
下圖顯示了存儲器對將數(shù)據(jù)下載到驅(qū)動器的 S7T Config 命令的響應。
ACTUAL (drive)
p parameter
r parameter
ROM (drive)
p parameter
r parameter
PG / PC
1
2
菜單命令或快捷菜單命令：
● 目標設備 (Target device) > 下載到目標設備 (Download to target device)
● 目標系統(tǒng) (Target system) > 下載 (Download) > 到目標設備 (To target device)
① 將驅(qū)動器特定的項目數(shù)據(jù)從 PG/PC 下載到驅(qū)動器的“ACTUAL"。
② 將驅(qū)動器特定的項目數(shù)據(jù)從“ACTUAL"傳送到驅(qū)動器的“ROM"。
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8.2 下載命令
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 893
8.2.2.5 從 Actual 復制到 ROM
下圖顯示了通過選擇“目標系統(tǒng)"(Target system) >“從 Actual 復制到 ROM"(Copy Actual to
ROM) 命令復制的存儲區(qū)。
ACTUAL
Configuration data, system
variables, interpolation points /
polynomials
of cam discs
ROM (load memory)
Complete technology incl.
configuration data,
default values of system variables,
default points / default polynomials
of cam discs etc.
RAM (load memory)
Complete technology incl.
configuration data,
default values of system variables,
default points / default polynomials
of cam discs etc.
NEXT
PG/PC
1
2
① 組態(tài)數(shù)據(jù)將從“Actual"被傳送到“RAM"，然后從“RAM"再傳送到“ROM"。
② 如果您在菜單的對話框中設置了“將組態(tài)數(shù)據(jù)上傳到 PG"(Upload configuration data
to PG)，項目 1 中定義的組態(tài)數(shù)據(jù)也會上傳到編程設備/PC。
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8.2 下載命令
S7-Technology
894 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
8.2.2.6 S7T Config 中的在線更改
下圖顯示了集成工藝的存儲區(qū)上的在線更改的作用。
對話框中的在線更改、工藝對象的專家列表中的在線更改以及通過調(diào)用工藝功能“MC_WriteParameter"
進行的在線更改
在 S7T Config 的在線模式下，關(guān)閉對話框或?qū)＜伊斜碇械淖侄螘r，將接受已修改的值并
將其傳送到下面顯示的存儲區(qū)。 這也適用于工藝功能“MC_WriteParameter"的寫入操作。
您必須區(qū)分“重啟"類型和“立即"類型的已更改的組態(tài)數(shù)據(jù)。 在線模式下，您可以通過專家
列表的“作用"(Effects) 列中的條目或參數(shù)列表中的條目來識別類型。
ACTUAL
Configuration data, system
variables, interpolation points /
polynomials
of cam discs
ROM (load memory)
Complete technology incl.
configuration data,
default values of system variables,
default points / default polynomials
of cam discs etc.
RAM (load memory)
Complete technology incl.
configuration data,
default values of system variables,
default points / default polynomials
of cam discs etc.
NEXT
PG/PC
"Restart" type
Configuration data
“Immediate" type and
system variables
Configuration data
2
1
3
① 在在線模式下修改的“重啟"類型的組態(tài)數(shù)據(jù)zui初被下載到“NEXT"存儲區(qū)。
② 當執(zhí)行工藝對象“重啟"（例如： 通過使用工藝功能“MC_Reset"設置輸入?yún)?shù)
Restart = TRUE）時，更改的值將從存儲區(qū)“NEXT"傳送到“ACTUAL"。
③ “立即"類型的組態(tài)數(shù)據(jù)的更改值和系統(tǒng)變量的更改值將直接下載到“ACTUAL"。 將
繞過存儲區(qū)“NEXT"。
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8.2 下載命令
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 895
使用“集中更改"(Collect changes) 按鈕功能的在線更改
在在線模式下，工藝對象的專家列表具有“集中更改"(Collect changes) 和“激活更
改"(Activate changes) 按鈕。 編輯選定的組態(tài)數(shù)據(jù)時，使用“集中更改"(Collect changes)
按鈕來保持*性。
通過單擊“集中更改"(Collect changes)，您可以打開組態(tài)數(shù)據(jù)的專家列表中的“下一個
值"(Next value) 列，并灰顯“實際值"(Actual value) 列。
2
1
3
1
4
ACTUAL
Configuration data, system
variables, interpolation points /
polynomials
of cam discs
NEXT
Expert list
“Collect changes“ button
Configuration data
"Restart“ type
Configuration data
“Immediate“ type
System
variables
“Activate changes“
button
ROM (load memory)
Complete technology incl.
configuration data,
default values of system variables,
default points / default polynomials
of cam discs etc.
RAM (load memory)
Complete technology incl.
configuration data,
default values of system variables,
default points / default polynomials
of cam discs etc.
① “下一個值"(Next value) 列中更改的任何值都將立即傳送到存儲區(qū)“NEXT"。 這也適
用于“重啟"和“立即"類型的組態(tài)數(shù)據(jù)。
② 如果將“重啟"應用到工藝對象（例如通過使用“MC_Reset"工藝功能設置輸入?yún)?shù)
Restart = TRUE），則更改的值將從存儲區(qū)“NEXT"傳送到“ACTUAL"（僅適用于
“重啟"類型的組態(tài)數(shù)據(jù)）。
③ 如果“集中更改"(Collect changes) 處于活動狀態(tài)，“立即"類型的所有組態(tài)數(shù)據(jù)也將
傳送到存儲區(qū)“NEXT"。
單擊“激活更改"(Activate changes) 將所有收集的更改應用于集成工藝。
④ 系統(tǒng)變量的更改值將直接下載到“ACTUAL"。 將繞過存儲區(qū)“NEXT"。
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8.2 下載命令
S7-Technology
896 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
凸輪盤的在線更改
在 S7T Config 的在線模式下，您可以將凸輪盤從凸輪盤創(chuàng)建工具“CamEdit"傳送到
“ACTUAL"，反之亦然。 您可以僅將 T-CPU 當前未使用的凸輪盤傳送到“ACTUAL"。
ACTUAL
Configuration data, system
variables, interpolation points /
polynomials
of cam discs
NEXT
PG/PC
ROM (load memory)
Complete technology incl.
configuration data,
default values of system variables,
default points / default polynomials
of cam discs etc.
RAM (load memory)
Complete technology incl.
configuration data,
default values of system variables,
default points / default polynomials
of cam discs etc.
Load into device
button
Load from device
button
“ “
“ “
1
2
① 單擊“下載到設備"(Download to device) 以插補 CamEdit 中表示的凸輪盤，并將其
下載到集成工藝的存儲區(qū)“ACTUAL"。
② 單擊“從設備上傳"(Upload from device) 將插補的凸輪盤從存儲區(qū)“ACTUAL"上傳到
CamEdit。
裝載、測試和診斷
8.3 工藝系統(tǒng)時鐘
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 897
8.3 工藝系統(tǒng)時鐘
8.3.1 設置工藝系統(tǒng)周期時鐘
集成工藝在單個處理周期內(nèi)處理您的任務。 根據(jù)任務，您可以調(diào)整工藝系統(tǒng)時鐘，使其
符合您的要求，并提高運動控制應用程序的性能。
在 S7T Config 中選擇工藝，然后選擇目標系統(tǒng) (Target system) > 設置系統(tǒng)時鐘 (Set
system clocks)。
裝載、測試和診斷
8.3 工藝系統(tǒng)時鐘
S7-Technology
898 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
周期時鐘比率
在“周期時鐘比率"(Cycle clock ratio) 中設置集成工藝的時鐘。 從相應下拉列表中選擇一
個合適的比率。 周期時間會顯示在右側(cè)的列中。 在此對話框中定義的周期時間：
● 總線時鐘
不能在此對話框中設置總線時鐘。 “總線時鐘"在 HW Config 中設置為 DP(DRIVE) 設
置中的“等距 DP 周期"。 DP(DRIVE) 接口的等距 DP 周期構(gòu)成了工藝系統(tǒng)時鐘的基礎
時鐘。
DP 周期時鐘必須為 0.250 ms 的整數(shù)倍。如果不是，則在 HW Config 中更改該值。
● 伺服 (Servo)（位置控制周期）
系統(tǒng)還將在此周期內(nèi)計算軸位置控制。 位置控制周期可以設置為 DP 周期的整數(shù)倍。
T-CPU 支持因子 1 和 2。 從下拉列表框中選擇一個倍增因子，以設置需要的位置控
制周期。
通常，應輸入因子 1。 如果設置因子 2，則會降低控制系統(tǒng)的動態(tài)性能。 但是，可減
少計算時間以用于處理其它任務。 zui大和平均命令執(zhí)行時間可以從“MCDevice"工藝
數(shù)據(jù)塊的變量 MaxLoopDuration 和 CmdLoopDuration 中讀取。
必須在驅(qū)動器上將 DP 周期和位置控制周期之間的減速比設置為“主站應用周期"。 要
相互進行狀態(tài)監(jiān)視，該設置是必需的。 有關(guān)詳細信息，請參考驅(qū)動器文檔。
● Ipo（插補器周期）
默認情況下，在“插補器周期"內(nèi)計算軸、外部編碼器、輸出凸輪和測量輸入。 從下拉
列表框中選擇一個倍增因子，以設置需要的插補器周期
● Ipo_2（插補器周期 2）“插補器周期 2"用于控制具有較低優(yōu)先級的軸的運動。 該值確
定了用于計算較低優(yōu)先級等級的軸、外部編碼器、輸出凸輪和測量輸入的時序。 從下
拉列表框中選擇一個因子，以設置需要的插補器周期 2。
裝載、測試和診斷
8.3 工藝系統(tǒng)時鐘
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 899
工藝參數(shù)化
在對話框的左邊單擊下拉框的選擇按鈕以查看該區(qū)域中的內(nèi)容。 該區(qū)域中的輸入框：
● 命令監(jiān)視時間 (Command monitoring time) (Job_Processing_Task)
設置該時間以確定所有并行的運動控制命令的zui大執(zhí)行時間。
如果超出了命令監(jiān)視時間，則 T-CPU 會更改為安全操作模式 STOP。 一條錯誤消息
將輸入到診斷緩沖區(qū)中。
● 工藝 DB 更新時間 (Technology DB update time)
從下拉列表中選擇一個條目以確定集成工藝用于更新工藝 DB 的基礎周期（另請參閱
“更新工藝 DB"）。 頻繁更新操作將延長運動控制命令的執(zhí)行時間（請參閱“命令監(jiān)視
時間"）。
如果在上一更新周期尚未完成時即啟動一個新的工藝 DB 更新，我們將這種情況稱為
“溢出"。 當使用固件版本為 V3.1.x 或更低版本的集成工藝運行時，T-CPU 將在檢測
到工藝 DB 更新溢出時跳轉(zhuǎn)到 STOP。 固件版本為 V3.2.x 或更高版本的集成工藝容
許此類溢出，這意味著將放棄不可執(zhí)行的更新，并且不會調(diào)用工藝同步中斷 OB 65。
可以從工藝 DB“MCDevice"上的 TODBTaskOverflows 變量中讀取溢出的次數(shù)，從而
了解工藝 DB 更新的失敗率。
● zui大關(guān)閉時間 (Maximum shutdown time)
輸入集成工藝的關(guān)閉監(jiān)視時間。 如果在該時間內(nèi)未完成集成工藝的關(guān)閉，T-CPU 將
自動跳轉(zhuǎn)到 STOP。
● IPO 溢出/IPO2 溢出的容許個數(shù) (Number of tolerated IPO overflows / IPO2 overflows)
當插補器執(zhí)行時間超出所組態(tài)的插補器周期時，將發(fā)生“IPO 溢出"。 在這種情況下，
以下插補器無法在選定周期內(nèi)啟動，將被忽略。 如果插補器的處理在下一個周期內(nèi)完
成，則插補器將正常啟動。
每個忽略的插補器將被添加到“IPO 溢出"數(shù)目中。 從下拉列表框中選擇 T-CPU 進入
STOP 操作模式之前容許的連續(xù)“IPO 溢出"數(shù)目。 可以單獨設置 IPO 和 IPO2 的溢出
數(shù)目。
網(wǎng)絡設置
在此區(qū)域中檢查 HW Config 中的 DP(DRIVE) 設置。
裝載、測試和診斷
8.3 工藝系統(tǒng)時鐘
S7-Technology
900 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
8.3.2 檢查集成工藝上的負載
工藝對象和凸輪盤 IPO 使用存儲器的典型用法在 T-CPU 的“CPU 數(shù)據(jù)"文檔中進行了介
紹。 根據(jù)該文檔中介紹的值確定存儲區(qū)分配的近似百分比值。該近似值通常不應超過 80
%。
您可以檢查 S7T Config 中的當前存儲器負載。
檢查集成工藝上的負載
如何檢查集成工藝上的負載。
1. 下載 T-CPU 所需的所有工藝對象。
驗證凸輪盤是否包含所需的所有插補點。 使用工藝功能
“MC_CamClear"、"MC_CamSectorAdd"和“MC_CamInterpolate"在運行時動態(tài)更改凸
輪時，請使用這些功能創(chuàng)建插補點。
2. 在 S7T Config 中更改為“在線"模式。
3. 在 S7T Config 中選擇“目標系統(tǒng)"(Target system) >“設備診斷"(Device diagnostics) 命
令。
“設備診斷"(Device diagnostics) 對話框隨即打開。
4. 選擇“系統(tǒng)負載"(System load) 選項卡。
該選項卡顯示當前的存儲器負載和集成工藝的“由系統(tǒng)任務導致的 CPU 負載"(CPU load
due to system tasks)。指示的存儲區(qū)分配值通常不應超過 80 %。
“由系統(tǒng)任務導致的 CPU 負載"(CPU load due to system tasks) 指示了集成工藝上由位置
控制和插補器周期（ipo 和 ipo2）導致的負載，用百分比表示（例如 40%）。 剩余的時
間段（例如 60%）可用于工藝 DB 更新和命令處理。
您可以通過調(diào)整系統(tǒng)時鐘修改 CPU 負載。
● 較短的系統(tǒng)時鐘可以提高控制性能，但是會減少用于命令處理的時間段。 工藝 DB 更
新可能需要一個較長的時鐘。
● 但是較長的系統(tǒng)時鐘會增加命令處理和工藝 DB 更新的計算時間。 這會降低控制性
能。
“由系統(tǒng)導致的 CPU 負載"(CPU load due to system tasks) 的值通常應該介于 40% 和
60% 之間。
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 901
8.4 優(yōu)化位置控制器
8.4.1 優(yōu)化位置控制器 — 概述
如果您將焦點置于沒有振蕩的精確驅(qū)動器定位上，請調(diào)節(jié)軸的位置控制器。以下描述了一
個實際示例，可以根據(jù)需要進行相應改變。
8.4.2 準備調(diào)諧
必須僅使用位置控制器的基本功能來進行調(diào)節(jié)，即必須禁用“預先控制"和“平衡濾波器"功
能。
沒有 DSC 的位置控制回路的方框圖
KPC
nist
xist ist
Actual position
Velocity
Setpoint setpoint
inactive
Symmetry filter Velocity controller
Interpolator
Drive
Position controller
Bias control
Kv
n
0
在系統(tǒng)中操作沒有 DSC（Dynamic Servo Control，動態(tài)伺服控制）的位置控制回路時，
系統(tǒng)會計算 T-CPU 中的位置控制器和驅(qū)動器的速度控制器。 在不同的周期內(nèi)進行計算參
數(shù)。
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
S7-Technology
902 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
具有 DSC 的位置控制回路的方框圖
Symmetry filter
Interpolator
Drive
Position controller
Bias control
elocity controller
Velocity
Setpoint setpoint
ctual position
Kv
nist
xist nist
xsoll
nsoll
xist
tPLC
KPC 0
V
A
對于具有 DSC（Dynamic Servo Control，動態(tài)伺服控制）的位置控制，系統(tǒng)將計算驅(qū)動
器中的位置控制器和速度控制器。 這使您可以為位置控制器設置高出很多的增益系數(shù)
(Kv)。 位置和速度控制參數(shù)在同一周期中計算。 因此，位置控制及其次級控制回路（即
速度控制器）將以*相同的速度計算。
如果您要在具有 DSC 的調(diào)節(jié)狀態(tài)下運行驅(qū)動器，請勿在調(diào)節(jié)期間禁用動態(tài)伺服控制
(DSC, Dynamic Servo Control)。
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 903
先決條件
● 您已組態(tài)軸，不包括加速限制和控制器設置的輸入。
● 您已調(diào)試較低級別的控制回路，并已設置速度控制回路，該速度控制回路在應用預先
控制設置時不受超調(diào)限制。
● 驅(qū)動器、編碼器和工藝對象比例匹配。
通過進行下一部分中概述的設置來調(diào)節(jié)位置控制器。 在更改初始設置的所有值之前，請
記下這些值，以便在調(diào)節(jié)后可以撤消這些設置。
● 禁用速度預先控制
在軸 (Axis) > 控制 （Control)對話框的“靜態(tài)控制器數(shù)據(jù)"(Static controller data) 上，
取消激活“預先控制"(Pre-control) 復選框。
● 精插補器“恒定的加速插補"
從“精插補器"(Fine interpolator) 下拉列表框中選擇“恒定的加速插補"(constant
acceleration interpolation)。 此下拉列表框位于“軸"(Axis) >“控制"(Control) 對話框的
“靜態(tài)控制器數(shù)據(jù)"(Static controller data) 選項卡 中。
● 禁用漂移補償
在軸 (Axis) > 控制 (Control) 對話框的“靜態(tài)控制器數(shù)據(jù)"(Static controller data) 選項卡
中，取消激活“漂移補償"(Drift compensation) 復選框。
● 禁用摩擦補償
在軸 (Axis) > 控制 (Control) 對話框的“摩擦補償"(Friction compensation) 選項卡中，
取消激活“啟用摩擦補償"(Enable friction compensation) 復選框。 此設置僅在專家模
式下可用。
● 取消激活平衡濾波器
將組態(tài)數(shù)據(jù)元素
TypeOis.NumberOfDataSets.DataSet_x.ControllerStruct.PV_Controller.balanceFi
lterMode 的值改為 Off。
此外，也可以使用工藝功能“MC_WriteParameter"（通過值為 89 的參數(shù)號 2035 的）
取消激活平衡濾波器。
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
S7-Technology
904 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
● 禁用跟隨誤差監(jiān)視
在軸 (Axis) > 監(jiān)視 (Monitoring) 對話框的“跟隨誤差監(jiān)視"(Following error monitoring)
選項卡中，取消激活“動態(tài)跟隨誤差監(jiān)視激活"(dynamic following error monitoring
active) 復選框。
● 定位窗口/靜止窗口
在軸 (Axis) > 監(jiān)視 (Monitoring) 對話框的“定位窗口"(Positioning window) 和“靜止窗
口"(Standstill window) 輸入框中，輸入一個較高的值。 較高的值可以防止這些監(jiān)視功
能在調(diào)節(jié)期間發(fā)出任何響應。
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 905
8.4.3 用于控制器調(diào)諧的用戶程序
用戶程序中實現(xiàn)了一個測試程序，它在位置控制器處設置了階躍響應值。
Kv
nist
xist nist
Interpolator
Interpolator
Drive / control loop
Position controller Velocity Velocity controller
Setpoint setpoint
Actual position
以下示例顯示了一個實際功能塊。您可以將其內(nèi)容從在線幫助中復制到 STEP 7，作為
STL 源文件。
該功能塊生成一個階躍函數(shù)。使用工藝功能“MC_MoveRelative"，軸位置會增加 100
mm，然后返回到其初始位置。
FB 130 PositionControl 的輸入?yún)?shù)
參數(shù) 數(shù)據(jù)類型 描述
Axis_No INT 輸入軸工藝 DB 的編號
Enable_Axis BOOL 通過設置該參數(shù)可以啟用和禁用軸
TRUE = 啟用軸
FALSE = 禁用軸
Start_Function BOOL TRUE = 啟動功能
FALSE = 停止功能
Reset_Axis BOOL 使用該參數(shù)“復位"軸
Restart_Axis BOOL 使用該參數(shù)“重啟"軸
先決條件：
您的項目必須包含以下工藝功能。將工藝功能從 S7-Technology 的塊庫復制到您的塊文
件夾：
● FB 401 MC_Power
● FB 402 MC_Reset
● FB 411 MC_MoveRelative
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
S7-Technology
906 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
生成功能塊的步驟：
將下面顯示的塊代碼復制到 STL 源文件。如果您的項目中已存在 FB 130，請更改 FB
130 的塊編號。從 STL 源中編譯塊。
STL 源代碼
FUNCTION_BLOCK FB 130
TITLE = PositionControl
VERSION :1.0
VAR_INPUT
Axis_No :INT;
Enable_Axis :BOOL ;
Start_Function :BOOL ;
Reset_Axis :BOOL ;
Restart_Axis :BOOL ;
END_VAR
VAR
MC_Power_Axis :FB 401; // MC_Power
MC_Reset_Axis :FB 402; // MC_Reset
MC_Move_Axis :FB 411; // MC_MoveRelative
Start_Optimation :BOOL ;
Forward :BOOL ;
Backward :BOOL ;
Forward_Store :BOOL ;
END_VAR
BEGIN
NETWORK
TITLE =Enable Axis
U
=
L
T
#Enable_Axis;
#MC_Power_Axis.Enable;
#Axis_No;
#MC_Power_Axis.Axis;
NETWORK
TITLE =Reset/Restart Axis
L
T
U
O
=
U
=
#Axis_No;
#MC_Reset_Axis.Axis;
#Reset_Axis;
#Restart_Axis;
#MC_Reset_Axis.Execute;
#Restart_Axis;
#MC_Reset_Axis.Restart;
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 907
FUNCTION_BLOCK FB 130
NETWORK
TITLE =Generation of Test function for Optimization of Axis
L
T
U
FP
O(
U
U
UN
)
=
U
S
U
SPB
U
U
U
=
U
R
U
SPB
SPA
#Axis_No;
#MC_Move_Axis.Axis;
#Start_Function;
#Start_Optimization;
;
#Start_Function;
#MC_Move_Axis.Done;
#Forward_Store;
;
#Forward;
#Forward;
#Forward_Store;
#Forward;
FWD:
#Start_Function;
#Forward_Store;
#MC_Move_Axis.Done;
#Backward;
#Backward;
#Forward_Store;
#Backward;
BWD;
GO:
FWD:L 1.000000e+002;
T
L
T
L
T
T
SPA
#MC_Move_Axis.Distance;
1.000000e+002;
#MC_Move_Axis.Velocity;
1.000000e+004;
#MC_Move_Axis.Acceleration;
#MC_Move_Axis.Deceleration;
GO:
BWD:L -1.000000e+002;
T
L
T
L
T
T
#MC_Move_Axis.Distance;
1.000000e+002;
#MC_Move_Axis.Velocity;
1.000000e+004;
#MC_Move_Axis.Acceleration;
#MC_Move_Axis.Deceleration;
GO:U #Forward;
O
=
#Backward;
#MC_Move_Axis.Execute;
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
S7-Technology
908 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
FUNCTION_BLOCK FB 130
NETWORK
TITLE =Call Motion Commands
CALL #MC_Power_Axis ;
CALL #MC_Reset_Axis ;
CALL #MC_Move_Axis ;
END_FUNCTION_BLOCK
8.4.4 優(yōu)化位置控制器
在該過程中，您可以調(diào)整位置控制器的增益系數(shù) Kv。 在定位期間使用 S7T Config 的
TraceTool 記錄和分析軸的速度曲線。 先前描述的用戶程序可以控制軸在兩個位置之間的
運動。
TraceTool 中的設置
在 S7T Config 的 TraceTool 中，設置以下值：
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
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功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 909
“信號"(Signals) 下拉列表
信號 值
信號 1 _to."AxisName".motionstatedata. commandvelocity
信號 2 _to."AxisName".motionstatedata. actualvelocity
可在相應選擇窗口的“項目名稱"(Project name) >“工藝名稱"(Technology name) > TO >“軸
名稱"(Axis name) 路徑中獲得記錄信號。
“記錄"(Recording) 下拉列表
記錄 值
條件 同步記錄
時鐘 位置控制周期
系數(shù) 1
持續(xù)時間 大約 5000 ms 或更長
“觸發(fā)"(Trigger) 下拉列表
觸發(fā) 值
類型 觸發(fā)變量 － 上升沿
變量 _to."AxisName".motionstatedata.commandvelocity
時鐘 位置控制周期
預觸發(fā) 大約 6 ms 或更長
閾值 大約 0.01000（該值被用作觸發(fā)閾值）
這些變量位于相應選擇窗口的“項目名稱"(Project name) >“工藝名稱"(Technology name)
> TO >“軸名稱"(Axis name) 路徑中。
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
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910 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
記錄的跟蹤趨勢的分析以及 Kv 系數(shù)的調(diào)整
在下面顯示的趨勢中，我們采用一個較低的增益系數(shù) Kv，通過該系數(shù)對位置控制器調(diào)節(jié)
進行迭代調(diào)整。
在用戶程序中通過工藝功能“MC_WriteParameter"的參數(shù) 2033 或在組態(tài)數(shù)據(jù)元素
TypeOis.NumberOfDataSets.DataSet_x.ControllerStruct.PV_Controller.kv 中設置 Kv
系數(shù)。
也可以在軸 (Axis) > 控制 (Control) 對話框的“靜態(tài)控制器數(shù)據(jù)"(Static controller data) 選
項卡中，設置 Kv 系數(shù)。
趨勢曲線 — 增益系數(shù) Kv 太低
盡管該趨勢曲線沒有任何超調(diào)，但是存在很長的穩(wěn)定時間。 必須增大 Kv 系數(shù)以調(diào)節(jié)位置
控制器。
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8.4 優(yōu)化位置控制器
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功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 911
趨勢曲線 — 優(yōu)化的增益系數(shù) Kv（詳細視圖）
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912 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
增大 Kv 系數(shù)時，請注意趨勢曲線的以下屬性：
● 曲線顯示出較短的穩(wěn)定時間。
● 趨勢沒有顯示任何反向的實際值。
● 激活設定值時不會出現(xiàn)超調(diào)。
● 趨勢曲線顯示整體上穩(wěn)定的響應（趨勢曲線中沒有振蕩）。
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功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 913
8.4.5 調(diào)節(jié)平衡濾波器
調(diào)節(jié)增益系數(shù) Kv 之后，繼續(xù)調(diào)節(jié)平衡濾波器的時間常數(shù) vTc（velocity Time constant，
速度時間常數(shù)）。
位置控制的方框圖
active
Symmetry filter
Interpolator
Position controller
Bias control
Velocity controller Velocity
Setpoint setpoint
Actual position
Drive
Kv
KPC
vTc
nist
xist nist
0
設定值更改要求快速精確地穩(wěn)定控制器。 因此，T-CPU 使用預先控制和位置控制器來控
制設定值偏差。 平衡濾波器補償預先控制功能的運行時間延遲。
● 預先控制
用于對設定值更改進行高速響應的微分功能。 預先控制功能可以立即穩(wěn)定大部分的設
定值更改。
● 位置控制器
位置控制器因其比例作用而運行地較慢，但是明顯具有更高的精度。 其任務是精確調(diào)
整預先控制功能尚未解決的剩余控制誤差。 在調(diào)節(jié)好的控制回路中的誤差，跟設定值
變化相比較而言是很小的。
● 平衡濾波器
平衡濾波器補償由預先控制回路引起的運行時間延遲。
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8.4 優(yōu)化位置控制器
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914 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
平衡濾波器功能
Symmetry filter
Inter
polator
rive
Position controller
ias control
Velocity elocity controller
Setpoint setpoint
ctual position
D
V
active B
A
0
Kv
KPC
vTc
nist
xist nist
預先控制功能對更改設定值有微分作用，這意味著生成的值將以相當大的速度傳送到驅(qū)動
器。 驅(qū)動器中的速度控制器將通過預先控制功能校正部分設定值更改輸出；驅(qū)動器將移
動。 實際值更改將反饋到位置控制器。
現(xiàn)在，位置控制器必須校正已定義的位置設定值和預先控制生成的實際值偏差之間的剩余
誤差。 因此，位置控制器需要校正時刻的設定值。
平衡濾波器必須補償由預先控制回路引起的運行時間延遲。 這就需要將設定值延遲傳送
到位置控制器。
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功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 915
調(diào)節(jié)平衡濾波器
使用上述用戶程序和 TraceTool 來調(diào)節(jié)平衡濾波器。 與前面所做的更改不同，更改要記
錄的信號的設置：
記錄 值
信號 1 _project."axis name".servodata.
controllerdifference
信號 2 _project."axis name"..servodata.
followingerror
必須激活平衡濾波器和預先控制才能調(diào)節(jié)平衡濾波器。
● 激活平衡濾波器
將組態(tài)數(shù)據(jù)元素
TypeOis.NumberOfDataSets.DataSet_x.ControllerStruct.PV_Controller.balanceFi
lterMode 的值更改為原始值 Mode_1 或 Mode_2。
此外，也可以通過工藝功能“MC_WriteParameter"的參數(shù)編號 2035 復位平衡濾波
器。 為 Mode_1 選擇值 90，或者為 Mode_2 選擇值 91。
● 啟用速度預先控制
在軸 (Axis) > 控制 (Control) 對話框的“靜態(tài)控制器數(shù)據(jù)"(Static controller data) 上，激
活“預先控制"(Pre-control) 復選框。
平衡濾波器調(diào)節(jié)的目標是校正預先控制需要的時間段。
● 設置時間常數(shù) vTc
在用戶程序中通過工藝功能“MC_WriteParameter"的參數(shù)編號 2063 或在組態(tài)數(shù)據(jù)元素
TypeOis.NumberOfDataSets.DataSet_x.DynamicData.velocityTimeConstant 中
設置時間常數(shù) vTc（velocity Time constant，速度時間常數(shù)）。
您也可以在軸 (Axis) > 控制 (Control) 對話框的“動態(tài)控制器數(shù)據(jù)"(Dynamic controller
data) 選項卡中，設置時間常數(shù) vTc（velocity Time constant，速度時間常數(shù)）。 如
果在該對話框中選中了“專家"(Expert) 復選框，該選項卡便可見。 在該選項卡中，編
輯參數(shù)“替換時間速度控制回路"(Substitution time speed control loop) 的值。
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916 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
時間常數(shù) vTc 設置不夠長的示例
設定值輸出地太早，因而不能進行位置控制。 因為設定值導致了所返回的實際值，因此
設定值與實際值的偏差太高。 因此，控制變量中位置控制器輸出的值太高；速度控制器
將過度響應，并將增大以下誤差。
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8.4 優(yōu)化位置控制器
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功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 917
時間常數(shù) vTc 的理想設置的示例
調(diào)節(jié)平衡濾波器以優(yōu)化性能。 位置控制器將及時接收帶有實際值的設定值。 位置控制器
只需校正預先控制尚未校正的微小偏差。
當您調(diào)節(jié)完平衡濾波器后，便成功完成了位置控制器的調(diào)節(jié)。
說明
注意事項：
? 如果在沒有超調(diào)的情況下組態(tài)恒定速度階段，則跟隨誤差不能采用零值。
? 因為位置控制周期包括在速度控制回路的等效時間常數(shù) (vTc) 的計算中，該時間常數(shù)
的zui大值等于 16 個位置控制器時鐘。 死區(qū)時間元件的zui大緩沖長度為 16。
? 完成『準備調(diào)節(jié)』一章描述的更改后，請勿忘記恢復原始值。
? 請確保還同時更改了離線項目中 Kv 系數(shù)的調(diào)節(jié)值和時間常數(shù) vTc 的調(diào)節(jié)值
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8.4 優(yōu)化位置控制器
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918 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
8.4.6 計算位置控制環(huán)的等效時間常量
位置控制回路的等效時間常數(shù)在以下情況下才有效：
● 通過在“MC_Power"工藝功能中設置 StopMode = 0 緊急斷開
● 通過在“"MC_MoveVelocity"工藝功能中設置 PositionControl = FALSE ，從位置控制模
式轉(zhuǎn)換為速度控制模式。
注意
如果位置控制回路的等效時間常數(shù)尚未調(diào)節(jié)充分，則軸在前面所述情況下可能會執(zhí)行
不必要的補償運動。
要確定位置控制回路 pTc 的等效時間常數(shù)：
帶預控制的比例作用控制器 vTc <> 0 pTc = vTc + Tservo/2
vTc = 0 pTc = 0
不帶預控制的比例作用控制器 pTc = 1/Kv
在這種情況下，速度控制回路 (vTc, speed control circuit) 所用的等效時間常數(shù)可以按照
『調(diào)節(jié)平衡濾波器』一節(jié)中的描述確定。
裝載、測試和診斷
8.4 優(yōu)化位置控制器
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功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 919
在軸 (Axis) > 控制 (Control) 對話框的“動態(tài)控制器數(shù)據(jù)"(Dynamic controller data) 選項卡
中，輸入計算出的位置控制回路的等效時間常數(shù)。 僅當設置了專家模式時，才可選擇該
選項卡。
也可以在 S7T Config 專家列表中的組態(tài)數(shù)據(jù)元素
TypeOis.NumberOfDataSets.DataSet_x.DynamicData.velocityTimeConstant 中設置
位置控制回路的等效時間。
說明
使用緊急斷開命令驗證計算出的位置控制回路的等效時間常數(shù)值。 要執(zhí)行緊急斷開命
令：
1. 通過設置輸入?yún)?shù) StopMode = 0 在工藝功能“MC_Power"上啟用軸。
2. 通過設置輸入?yún)?shù) PositionControl = TRUE 移動具有工藝功能“MC_MoveVelocity"的
軸。
3. 在“MC_Power"工藝功能的 Enable 輸入?yún)?shù)中生成下降沿。
在 S7T Config 的 TraceTool 中，設置以下系統(tǒng)變量：
? motionstatedata.commandvelocity（軸速度設定值）
? motionstatedata.actualvelocity（實際軸速度）
? positioningstate.commandposition（軸位置設定值）
? positioningstate.actualposition（實際軸位置）
? stopemergencycommand（緊急關(guān)閉/停止命令的執(zhí)行狀態(tài)）
使用系統(tǒng)變量 stopemergencycommand 限制要分析的記錄周期。
如果在已記錄的系統(tǒng)變量中產(chǎn)生階躍響應或超調(diào)，則更改位置控制回路的等效時間常數(shù)的
值。
裝載、測試和診斷
8.5 使用斷點進行測試
S7-Technology
920 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
8.5 使用斷點進行測試
8.5.1 通過斷點測試
可在 STEP 7 的程序編輯器中通過斷點測試用戶程序。更多信息，請參閱 STEP 7 文檔。
在下圖所示的 T-CPU 中，由于安全考慮事項而有各種特性：
((( )))
FRCE
RUN
STOP
FRCE
RUN
STOP
FRCE
RUN
STOP
Breakpoint reached
Test > Execute next command
RUN state
Test > Continue
The controller switches to
HOLD; the drives on
DP(DRIVE) are shut down.
The controller switches to
HOLD; the drives on
DP(DRIVE) remain
shut down.
The Technology CPU
goes into STOP
裝載、測試和診斷
8.6 使用監(jiān)視表進行測試
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 921
已達到的斷點
達到斷點后，PLC 通常更改為“HOLD"；“RUN"LED 以 0.5 Hz 頻率閃爍，“STOP"LED 則
*亮起。 在“HOLD"模式下，PLC 及其集成工藝的輸出將關(guān)閉。
菜單命令測試 (Test) > 執(zhí)行下一條語句 (Execute next statement)
達到斷點后，您可以通過選擇測試 (Test) > 執(zhí)行下一條語句 (Execute next statement) 命
令繼續(xù)測試您的用戶程序。
測試 (Test) > 恢復運行 (Resume) 命令
當您執(zhí)行測試 (Test) > 恢復運行 (Resume) 命令時，T-CPU 將更改為“STOP"。 “重啟
"T-CPU 以恢復“RUN"模式。
8.6 使用監(jiān)視表進行測試
8.6.1 使用監(jiān)視表監(jiān)視系統(tǒng)變量
在 S7T Config 中使用監(jiān)視表監(jiān)視或控制工藝對象的系統(tǒng)變量。 S7T Config 中的監(jiān)視表的
功能堪比 STEP 7 的變量表。
您可以在監(jiān)視表中對不同變量（多個工藝對象的系統(tǒng)變量、多個程序的用戶變量）進行編
組，并監(jiān)視該組。
說明
在監(jiān)視表中監(jiān)視變量需要有在線連接。
如何創(chuàng)建監(jiān)視表：
1. 打開瀏覽器，然后選擇“MONITOR"元素。
2. 選擇插入 (Insert) > 監(jiān)視表 (Watch table) 命令。
3. 輸入監(jiān)視表的名稱。
4. 單擊“確定"(OK) 進行確認。
裝載、測試和診斷
8.6 使用監(jiān)視表進行測試
S7-Technology
922 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
要向監(jiān)視表添加變量：
1. 在瀏覽器中，選擇包含要添加到監(jiān)視表（變量表顯示在符號瀏覽器中）的變量的元
素。
2. 在符號瀏覽器中，選擇包含要添加到監(jiān)視表的變量的行。
3. 從右鍵快捷菜單中選擇“移動到監(jiān)視表"(Move to watch table)。
4. 根據(jù)需要重復步驟 1 到 3。
要在監(jiān)視表中監(jiān)視變量：
1. 建立到 T-CPU 的在線連接。
2. 打開監(jiān)視表。
3. 監(jiān)視“狀態(tài)值"(Status value) 列中變量的當前值。
要在監(jiān)視表中控制變量：
1. 建立到 T-CPU 的在線連接。
2. 在“控制值"(Control value) 列中輸入要控制的值。 將選中單元格中的復選框。
3. 單擊“立即控制"(Control immediay) ，將要控制的值傳送到 T-CPU。 如果您不想將
該值傳送到 T-CPU，請取消選中該復選框。
裝載、測試和診斷
8.7 將 TraceTool 用于測試
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 923
8.7 將 TraceTool 用于測試
8.7.1 總覽 — TraceTool
您可以使用 S7T Config 的 TraceTool 跟蹤和保存信號圖以及變量的值。 例如，記錄的數(shù)
據(jù)可以用于分析機床的移動順序以及在用戶程序中進行故障診斷。 為了獲得較好的診斷
結(jié)果，您可以使用功能發(fā)生器將定義的設定值分配給變量，同時記錄其它變量的值。 可
以在圖中顯示和編輯記錄的測量結(jié)果。
有關(guān) TraceTool 用戶界面和操作的信息，請參考 S7T Config 在線幫助。
8.7.2 跟蹤 CPU 用戶程序的值
工藝數(shù)據(jù)組件“Trace"是跟蹤工具和應用程序之間的接口。 可將 2 個數(shù)據(jù)類型為 DINT 的
值、2 個數(shù)據(jù)類型為 DWORD 的值以及 4 個數(shù)據(jù)類型為 REAL 的值從應用程序中寫入跟
蹤 DB 的各個變量中，以便進行跟蹤。 用戶程序不能覆蓋 ErrorID 變量。
集成工藝在工藝 DB 更新周期內(nèi)讀取 DB 數(shù)據(jù)。 可以使用目標系統(tǒng) (Target system) > 設
置系統(tǒng)時鐘 (Set system clocks) 命令在 S7T Config 中設置工藝 DB 更新周期。
不管 CPU 中的保持性設置如何，數(shù)據(jù)時鐘都是非保持性的。
S7_TraceDINT[0..1] 變量
S7_TraceDINT 變量包含具有兩個數(shù)據(jù)類型為 DINT 的元素的 ARRAY。
當在 S7T Config 的 TraceTool 中的工藝 (Technology) > userdata1 > user1 和 user2 中
選擇信號時，可以選擇這些值來進行跟蹤。
S7_TraceDWORD[0..1] 變量
S7_TraceDWORD 變量包含具有兩個數(shù)據(jù)類型為 DWORD 的元素的 ARRAY。 如果您要
使用 S7T 跟蹤工具跟蹤位信息（例如，狀態(tài)字或錯誤字），則可以使用這些變量。 您可
以使用跟蹤工具選擇以常規(guī) SIMATIC 編號表示的位。
當在 S7T Config 的 TraceTool 中的工藝 (Technology) > userdata1 > user3 和 user4 中
選擇信號時，可以選擇這些值來進行跟蹤。
S7_TraceREAL[0..3] 變量
S7_TraceREAL 變量包含具有四個數(shù)據(jù)類型為 REAL 的元素的 ARRAY。
當在 S7T Config 的 TraceTool 中的工藝 (Technology) > userdata1 > user5, user6, user7
和 user8 中選擇信號時，可以選擇這些值來進行跟蹤。
裝載、測試和診斷
8.7 將 TraceTool 用于測試
S7-Technology
924 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
8.7.3 跟蹤控制器數(shù)據(jù)
跟蹤工具對于監(jiān)視動態(tài)控制器數(shù)據(jù)非常有用。 下面列出了一些有用的跟蹤值，有助于您
優(yōu)化控制器。 通過選擇項目名稱 (Project name) > 工藝 (Technology) > TO > 軸名稱
(Axis name)，可以在“跟蹤"的信號選擇中查看跟蹤值：
sensordata
裝載、測試和診斷
8.7 將 TraceTool 用于測試

S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06