EP3E PROFINET伺服通过F284与S7-1200的连接

• 关键词：迈信伺服,EP3E,PROFINET,S7-1200
• 作者：技术中心
• 摘要：介绍EP3E PROFINET伺服驱动器通过F284与S7-1200连接方法，并实现定位控制。

1、适用范围

EP3E PROFINET伺服驱动器通过F284与S7-1200连接，实现定位控制。

2、原理概述

S7-1200可以通过PROFINET通信连接EP3E伺服驱动器，PLC通过西门子提供的驱动库中的功能块FB284可实现EP3E的基本定位控制。获得FB284功能块的两种方法如下，可选择其中一种：

1) 安装Startdrive软件，在TIA Portal软件中就会自动安装驱动库文件，下载链接：
https://support.industry.siemens.com/cs/us/en/view/68034568

2) 在TIA Portal中安装SINAMICS Blocks DriveLib，下载链接：
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109475044

3、调试环境

- 博途TIA Portal V14及以上版本
- EP3E PROFINET设备描述文件
GSDML-V2.33-Maxsine-EP3E_PN-20190327.xml

4、技术实现

4.1 准备工作

4.1.1 硬件连接

1) 参照《EP3E PROFINET总线交流伺服驱动器使用手册》，正确完成驱动器电源连接、电机连接；

2) 正确连接S7-1200 PLC的电源；

3) 如果PLC只有一个网口，如1212C、1214C等，将第一台伺服驱动器的X5端口与 S7-1200 PLC的网口;如有多台伺服驱动器，将前一台的X6端口与下一台的X5端口连接；将最后一台伺服驱动器的X6端口与调试电脑连接。

4) 如果PLC有两个以上的太网口，将第一台伺服驱动器的X5端口与S7-1200 PLC的一个网口;如有多台伺服驱动器，将前一台的X6端口与下一台的X5端口连接。将PLC的另一个网口与调试电脑连接。

4.1.2 设备描述文件

- 在迈信官网（www.maxsine.com）服务与支持→下载中心下载EP3E PROFINET设备描述文件GSDML-V2.33-Maxsine-EP3E_PN-20190327.xml，存放在调试电脑中。

4.1.3 伺服驱动器参数设置

1) 通讯参数

参数号设置值说明

P302、P304参数修改后，需要保存到EEPROM并重新上电才可生效，具体参数设置操作方法请参考《EP3E PROFINET使用手册》相关章节。

2) 机械参数 

基本定位模式下的机械参数需要通过ServoSoftStudio软件设置，PC机通过USB口连接到伺服驱动器，点击工具栏中的字典，打开对象字典编辑器：

对象字典编辑器：

机械参数需根据实际情况正确设置，在齿轮比1:1，负载每转LU数为10000的情况下，如果负载每转对应的移动距离为10mm，则一个LU对应0.001mm。

机械参数修改后需要写入EEPROM并重新上电才可生效。

3) 基本定位其他参数

最大加减速度、Jog点动参数、回零参数等都可通过ServoSoftStudio中的对象字典编辑器设置。

4.2 示例工程的建立

4.2.1 新建工程

1) 打开TIA Portal软件，选择“创建新项目”，并填写项目名称、路径、版本、作者等相关信息，点击创建即可：

2) 点击左下角的“项目视图”，进入下一个界面：

4.2.2 设备的添加与连接

1) 点击界面左边的“项目”，出现下级目录，并双击“添加新设备”：

2) 弹出“添加新设备”窗口，进行“控制器→SIMATIC S7-1200→CPU→CPU 1214C DC/DC/DC→6ES7 214-1AG40-0XB0”操作，点击确定：

3) 点击菜单栏的“选项”按钮，选择“管理通用站描述文件（GSD）”：

4) 然后，选择源路径（准备阶段存放的位置），勾选文件夹，点“安装”即可：

5) 位于界面右边，将“过滤”前面的勾选去掉，找寻“硬件目录”→“其它现场设备”→“PROFINET IO”→“Drives”→“Maxsine”→“EP3E”→“前端模块”→“Maxsine EP3E_PN”，确认驱动器已添加：

6) 选择中间界面的“网络视图”，在右侧硬件目录找到“Maxsine EP3E_PN”并双击或拖拽到左侧网络视图：

7) 用鼠标拖拽连接PLC与伺服驱动器：

8) 设置项目中的S7-1200的IP地址：

9) 设置项目中伺服驱动器的设备名称及IP地址：

10) 控制器报文添加。选择驱动器设备，选择“硬件目录”→“其它现场设备”→“PROFINET IO” →“Drives” →“Maxsine” →“EP3E” → “子模块”→“西门子报文111”：

4.2.3 为伺服驱动器设置设备名称和IP

1) 手动设置名称和IP

a. 通过TIA Portal设置名称和IP。点击左侧“在线访问→更新可访问的设备”，搜索网络中的设备：

通过在线和诊断中的功能，为伺服驱动器设置名称和IP，注意该处的名称和IP必须与项目中的一致：

b. 通过PRONETA诊断工具设置名称和IP。在西门子网站下载PRONETA 调试和诊断工具：
https://support.industry.siemens.com/cs/document/67460624/proneta-2-6-0-7-调试和诊断工具，适用于-profinet?dti=0&dl=zh&lc=en-WW

PRONETA可以显示网络中设备连接的拓扑结构，方便设备设置和诊断，PRONETA工具的详细使用方法请参考西门子PRONETA文档。

通过PRONETA诊断工具，为伺服驱动器设置名称和IP，注意该处的名称和IP必须与项目中的一致：

2) 控制器自动为设备分配名称

在某些应用场景下，如设备批量出厂，控制器可设置为自动为设备分配名称，节省调试时间；同时也可以在替换设备后，省去重新设置名称的步骤。

如需设置为自动分配名称，首先必须配置网络的拓扑结构。选择“拓扑视图”，根据实际硬件的接线顺序连接PLC与伺服驱动器，注意，图中右侧的端口2对应的是伺服驱动器上的X5端口：

设置好拓扑后，选择PLC的PROFINET接口(X1) →高级选项→接口选项，勾选“不带可更换介质时支持设备更换”，并勾选“允许覆盖所有已分配IO设备名称”：

设置后PLC上电时会根据预先设置的拓扑结构为网络中的设备分配名称和IP地址，务必要保证硬件连接顺序与拓扑结构中的设置完全一致。
 
4.2.4 编写程序

1) 在OB1中将DriveLib_S7_1200_1500中的SINA_POS(FB284)功能块拖拽到编程网络中:

注意：功能块管脚HWIDSTW及HWIDZSW的赋值请参看下图:

2) 程序中符号表定义：

符号地址说明

3) 保存工程组态并下载到PLC

点击PLC_1,然后点击在线→下载到设备，PG/PC接口的类型选择“PN/IE”，接口/子网的连接选择“PN/IE_1”，点击“开始搜索”。下载完成，转至在线进行调试：

4.3 调试

1) 测试与运行

2) 点动

运行模式选择 ModePos=7
· 轴使能 EnableAxis=1
· 轴处于静止状态
· 轴不必回零或绝对值编码器可以处于未被校正的状态

步骤：

· 点动速度在驱动器中设置，速度的OverV参数对于点动速度设定值进行百分比缩放
· 运行条件CancelTraversing及IntermediateStop与点动运行模式无关，默认设置为1

注意：

· Jog1及Jog2用于控制EPOS的点动运行，运动方向由驱动中设置的点动 速度来决定，默认设置为Jog1=负向点动速度，Jog2=正向点动速度 ，与Positive及Negative参数无关

· 激活命令的当前状态可以通过EPosZSW1、EPosZSW2进行监控，点动结束 (Jog1 或 Jog2=0) 轴静止时AxisPosOK置1，当运行过程中出现错误，则输出参数 Error置1

3) 相对运动

相对定位运行模式可通过驱动相对定位功能来实现，它采用SINAMICS驱动的内部位 置控制器来实现相对位置控制。

要求:

· 运行模式选择ModePos=1
· 轴使能EnableAxis=1
· 轴不必回零或绝对值编码器可以处于未被校正的状态
· 如果切换模式大于 3，轴必须为静止状态，在任意时刻可以在ModePos=1,2,3时进行切换

步骤：

· 通过输入参数Position, Velocity指定目标位置及速度
· 通过输入参数OverV、OverAcc、OverDec指定速度、加减速度的百分比
· 运行条件CancelTraversing及IntermediateStop必须设置为1，Jog1及Jog2必须设置为0
· 在相对定位中，运动方向由Position中设置值的正负来确定
通过ExecuteMode的上升沿触发定位运动，激活命令的当前状态或通过EPosZSW1、 EPosZSW2进行监控，当目标位置到达后AxisPosOk置1 ，当定位过程中出现错误，则输出参数Error置1。

注意：

当前正在运行的命令可以通过ExecuteMode上升沿进行新命令的替换，但仅用于运行模式ModePos 1,2,3。

4.4 SINA_POS功能块

SINA_POS功能块相关说明请参考TIA Portal在线帮助中的“信息系统→配置驱动→驱动的S7功能块库→S7-1200/S7-1500驱动库→块说明→S7-1200功能块→FB SINA_POS:定位时的循环通讯-S7-1200”的帮助说明，或下载S7-1200/1500通过FB284控制V90 PN实现基本定位文档：

https://support.industry.siemens.com/cs/document/109765618/s7-1200-1500通过fb284控制v90-pn实现基本定位-?dti=0&lc=zh-CN

5、参考资料

《EP3E PROFINET总线交流伺服驱动器使用手册》
《S7-1200/1500通过FB284控制V90 PN实现基本定位文档》
https://support.industry.siemens.com/cs/document/109765618/s7-1200-1500通过fb284控制v90-pn实现基本定位-?dti=0&lc=zh-CN