伺服系统个人实验报告.docx
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伺服系统个人实验报告.docx
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伺服系统个人实验报告
实验一:
SIMOTION和TCPU配置
1.SIMOTION配置
实验目的
1.掌握SIMOTION设备和S120的工程配置
2.能够在电脑端控制电机的启停
实验设备
编程电脑一台、SIMOTIOND425设备一套、PLC+S120设备一套
实验内容
A.创建项目并组态硬件
一、创建项目
在桌面上双击打开“SIMOTIONSCOUT”,启动SCOUT软件。
输入工程的名字,选择工程的路径,点击OK。
双击导航中的“InsertSIMOTIONdevice”条目插入一个新设备,在Decive中选择SIMOTIOND,在Devicecharacteristic中选择D425,在SIMOTIONversion中选择V4.3版本,勾选OpenHWConfig。
设置编程电脑与SIMOTION的连接方式,根据实际硬件的连线选择。
选择以太网连接EthernetIE1-OP(X120端口),TCP/IP(AUto)协议。
二、网络组态
工程创建完成之后,会得到下图的画面,对网络进行组态。
双击图中的蓝色条状区域X120IE1-OP,设置SIOMTION的IP地址
点击按钮Properties,修改SIMOTION的IP地址
修改IP地址,保证此处的IP地址与编程电脑的IP地址在一个网段内。
三、激活路由
1.设置路由
点击“Configurenetwork”
,进行设置路由操作。
双击上图右侧的PG/PC
(1),设置IP地址。
IP地址要和编程电脑的IP地址一致。
2.保存路由和下载路由
按下图所示,点击工具栏中的保存与编译按钮,没有错误后,再点击下载按钮,下载NetPro组态到SIOMTION中,使编程电脑可以和SIMOTION中集成的驱动器通讯。
四、保存和下载硬件组态
点击View按钮,寻找能够访问的节点,出现节点后选中该节点,点击OK。
B.配置SINAMICS驱动器
一、在线配置:
1.建立在线连接:
在打开的画面中点击工具栏上的在线图标
,在出现的画面中将D425和Sinamics_Integrated全选,点击OK后即可自动建立连接。
2.启动自动组态:
双击左侧树形工具栏中的“AutomaticConfigration(自动组态)”条目,进行自动组态。
3.离线配置:
点击工具栏中的离线按钮
,让工程处于离线状态。
1)servo_02离线配置
选择SERVO_02目录下的Configrantion,界面右侧双击ConfigureDDS按钮。
各配置保持默认,唯一需要注意的是需要激活电源模块。
2)servo_03离线配置:
与servo_02离线配置操作一样。
4.保存和下载组态
选择D425,点击工具栏中的保存和编译按钮,没有错误后;点击在线按钮,让工程处于在线状态;点击下载按钮,将工程下载到SIMOTION设备中。
C.使用控制面板测试驱动器
1.获取控制权
打开SERVO_02>>Commissioning>Controlpanel(控制面板)。
在界面的底栏可以看到下图,点击“AssumeControlPrioty(获取控制权)”
2.运转电机
启动SERVO_02,勾选”Enables(使能)”,给转速n赋值,最后点击绿色按钮,SERVO_02所接的电机就会运转起来。
停止电机只需点击红色按钮即可。
3.放弃起控制权
测试完SERVO_02后,取消勾选”Enables(使能)”,点击“Giveupcontrolprioty(放弃控制权)”即可。
2.TCPU配置
A.连接到SINAMICS
一、创建Step7项目
在桌面上双击打开“SINAMICSManager”,创建一个新的项目并插入SIMATICT站点。
CPUtype选择CPU315T-3PN/DP。
二、硬件组态
双击打开Hardware(硬件),出现新的界面,在其右侧树形工具栏中搜索“SINAMICSS120”,然后选中S120CU320-2DP,将其拖到画面左侧的DP线上。
三、网络组态
1、组态profibusDP网络,TCPU与CU320相连。
在将S120CU320-2DP拖到DP线上后,按照提示操作即可。
注意一下几点:
1)、Address(地址)选择4;2)、Version(版本)选择4.3.1;
3)、Configration界面,选择SENMENStelegram105,PAD-10/10。
2、以太网组态,TCPU与电脑相连
双击画面中导轨上的PN-IO,在弹出的画面中配置IP地址。
该处配置与SIMOTION设备基本一致。
四、激活路由:
与SIMOTION设备基本一致。
B.S120驱动系统组态
一、自动组态
与SIMOTION设备基本一致。
二、手动组态
1)servo_02手动配置:
与SIMOTION设备基本一致。
2)servo_03手动配置:
与servo_02手动配置一致。
3)报文设置:
S120_CU320_2_DP>>Communication>>Telegramconfiguration。
将右侧的SERVO_02和SERVO_03的“Telegramtype(报文类型)”改为SEMENStelegram105,PZD10/10。
再点击最右侧的“Setupaddress(设置地址)”,以保证PLC和S120两端的报文类型保持一致。
先返回到SIMANICSManenger的Hardware界面重新将硬件组态下载到TCPU中,然后再回到S7Config界面,点击在线再把此项目下载到CU320中。
三、控制面板测试驱动器:
与SIMOTION设备基本一致。
实验二:
回零
实验目的
1、了解编码器的区别
2、掌握基本的回零概念和方式
实验设备
编程电脑一台、SIMOTIOND425设备一套
实验内容
1、默认回零方式
通过编码器零脉冲回零,当没有零点开关时,可以先手动将轴移动到机械零点位置附近。
回零命令使轴反向运行(Reducedvelocity)至编码器的零脉冲标记处。
检测到编码器零脉冲后,轴正向运行以进入速度(Entryvelocity)运行至零点偏移位置后将此位置设置为零点坐标。
2、主动回零(Activehoming):
仅通过编码器零脉冲回零(encoderzeromarkeronly),无零点开关。
回零命令使轴运行(Reducedvelocity)至编码器的零脉冲标记处。
检测到编码器零脉冲后,轴以进入速度(Entryvelocity)运行至零点偏移位置后将此位置设置为零点坐标。
3、直接回零/设置零点位置(Directhoming/settingthehomeposition)
将轴的当前位置设置为指定的轴的零点位置坐标。
当执行回零命令后,发出已回零的状态信号。
轴回零的参数设置对于此种回零方式无用。
4、相对直接回零/零点位置的相对设置(Relativedirecthoming/relativesettingofhomeposition)
执行相对直接回零指令后,会在轴当前位置上偏移零点位置的设定值。
当轴运行中也可以使用此种回零方式。
轴回零的参数设置对于此种回零方式无用。
轴的零点坐标在回零命令中设置。
5、绝对值编码器回零/绝对值编码器校准(Absoluteencoderhoming/absoluteencoderadjustment)
编码器的偏移量分为相对偏移和绝对偏移两种:
(1)绝对值编码器相对偏移回零
轴的实际值=编码器实际值+以前设置的有效偏移量+absencoderoffset
采用相对偏移量做回零操作,每执行一次回零指令,轴在之前偏移值基础上增加absencoderoffset。
(2)绝对值编码器绝对偏移回零
轴的实际值=编码器实际值+absencoderoffset
采用绝对偏移量做回零操作,每执行一次回零指令,轴的偏移值都为设置的absencoderoffset。
以下是实验中使用默认回零方式得到的图像:
实验三:
同步
实验目的:
1、了解同步的概念
2、学会使用电子齿轮同步
3、学会MCC编程控制S120进行同步操作
实验设备:
编程电脑一台、SIMOTIOND425一套
实验内容
一、同步配置过程:
1、在离线模式下插入主轴Axis_1轴,选择为位置轴,即图中勾选Speedcontrol和Possitioning
2、配置同步关系
二、同步操作编程
以下是实验中得到的图像:
1、同步默认值配置
2、同步轮廓:
Time由动态响应决定同步过程——立即同步图像
齿轮比2:
3,其余参数默认
3、同步轮廓:
Time由动态响应决定同步过程
参数设置:
同步长度统一500mm,开始位置100mm,偏差100mm,延时2s,其余参数默认
1)立即同步
2)立即同步带偏差
3)根据从轴位置同步(两轴设定的速度相同,为了使同步效果明显,从轴在主轴运行2s后开始运行)
4)根据主轴位置同步
5)根据主轴位置带偏差
6)解同步过程
实验四:
设计实验
实验目的
1.熟悉伺服控制器的常用指令
2.能够使用伺服控制器解决具体实际的问题
实验设备
编程电脑一台、SIMTIOND一套
实验原理
平面XY坐标系定位,在堆垛领域有大量的应用。
设计要求:
一.上电后,Y轴电机执行回零命令,运行到最上方找到零点;X轴电机执行回零命令,运行到最左侧找到零点。
二.X轴电机正转去左位置处,Y轴电机正转去上位置处
三.X轴电机到达左位置处,Y轴电机到达上位置处
四.Y轴电机正转往下运行,去下位置处取料。
到达取料处后取料,然后Y轴电机反转,到达上位置处
五.Y轴电机到达上位置处后,X轴电机正转向右位置处运行;X轴电机到达右位置处后,Y轴电机正转向下位置处运行卸料
六.Y轴电机到达下位置处后,卸料。
卸料完成后,Y轴电机反转向上运行。
七.Y轴电机到达上位置处后,X轴电机反转向左位置处运行。
返回三。
这样就可在三~七之间循环运行,完成取料、卸料的操作。
MCC编程:
1轴代表X轴,2轴代表Y轴
实验过程中得到的图像:
1)X轴位置曲线
2)Y轴位置曲线
3)XY轴位置曲线
实验五:
设计二
题目如下:
触摸屏实现下图所示的运动轨迹。
要求:
手动实现A->B->C->D->A运动轨迹,两点之间的距离可在触摸屏上设置,并显示当前所处点位置和运行状态。
一、实验过程可视化
步骤一:
新建项目,添加HMI设备(TP700)
选择“组态HMI画面”,添加SIMATIC精智面板7#显示屏TP700,点击“确定”完成设备的添加
步骤二:
添加画面,建立连接
1.双击“画面_1”,进入画面编辑器,在左侧窗口,双击“连接”,如图所示。
2.编辑连接的名称,选择通信驱动程序“SIMATICS7300/400”,设定接口参数选择以太网(ETHERNET),编辑HMI设备地址(要求与PLC地址在同一网段)以及PLC地址(与编写PLC程序软件中设置的地址一致)。
步骤三:
建立变量
如图所示,展开“HMI变量”选项,双击“显示所有变量”,添加外部变量,定义变量名称、数据类型、连接、地址(与PLC程序中的地址一一对应)等。
步骤四:
组态画面
1.双击“画面_1”,进入画面编辑器,右侧有相应的工具箱,如图所示。
2.按钮控件的组态:
从右侧工具箱中拖入按钮控件,选中按钮控件,右击选择“属性”,在属性项编辑其文本与外观,在事件“按下”选择项,添加函数,如图所示。
3.输入输出(I/O域)组态:
从右侧工具箱选中I/O域拖入画面,选中右击“属性”,在属性项选择连接的过程变量,如图
4.指示灯组态:
从工具箱中拖入“圆”图素,选中控件,右击选择“属性”,在动画选项对其外观进行组态,如图所示,选择变量“start”,使其变量start值为0时,显示红色,值为1时显示绿色。
二、设计:
最终触摸屏的人机交互界面如下图:
主要功能如下:
1、指示灯,分别显示X轴,Y轴的运行状态。
当电机运行时指示灯显示为绿色,当电机停止时,指示灯为红色。
遇到的问题:
在首次测试时发现指示灯有时会不亮,原因是电机会出现反转的情况,只需要在显示绿色的范围内加入负速度即可。
指示灯关联的地址分别为1轴和2轴的速度。
2、I/0域框,用于设定各点之间的距离。
实验中,新建了一个DB块DB15,设定了4个变量分别用于表示A->B,B->C,B->D,D->A之间的距离。
这4个变量之后作为输入用于梯形图绝对定位指令Position端口的给定。
I/O域框关联的变量即是DB15块中各变量的地址。
3、按钮控件,控制电机运行。
START按下后,电机使能并回零;其余4个按钮分别用于电机在各点之间运行。
START按钮关联1轴使能命令的Execute端口地址,其余按钮关联各个绝对定位指令的Execute端口地址。
4、趋势势图,用于实时显示X,Y轴的位置。
趋势势图关联的是1轴和2轴的实际位置,即DB1、DB2块相应的地址。
上述各个变量必须加入到HMI变量中。
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