S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 第8章: 功能型对象

高速计数器(HSC) 高速计数器 (HSC) 设备和网络界面的参数 运行时修改参数值 参数: 改变参数: A. B. 实例DB块 脉宽调制 (PWM) A. B. PID 控制器 设备和网络界面的参数 运行时修改参数值 PID练习 运动控制 DB 实例DB块 运动控制练习 SFB „CTRL_HSC“ 参数: 激活/取消激活 输入变量(IW1000, DINT) 计数类型: 计数 / 频率/ PTO 运行相: 单相/两相; A/B 正交相 1x / 4x 计数方向 改变参数: 方向 实际值 重置值 周期 (频率测量)

高速计数器(HSC) 启动设备组态 选择 PLC 确定 HSC 的参数 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制 运动控制练习 选择 PLC 确定 HSC 的参数

高速计数器(HSC) 激活计数器 选择计数功能 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID练习 运动控制 运动控制练习 选择计数功能

高速计数器(HSC) 计数器初始值(CV) 计数器参考值 (PV) 静态高速计数器 存储在地址中的实际值… 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 计数器参考值 (PV) PID练习 运动控制 静态高速计数器 运动控制练习 存储在地址中的实际值… 地址: ID1000 数据类型: DINT 硬件标识符

高速计数器(HSC) 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID练习 运动控制 运动控制练习

高速计数器 (HSC) 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID练习 运动控制 运动控制练习 常规示例数据块

高速计数器(HSC) HSC (HW_HSC) HSC 硬件标示符 DIR (BOOL) TRUE := 采用新方向 CV (BOOL) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID练习 运动控制 运动控制练习 HSC (HW_HSC) HSC 硬件标示符 DIR (BOOL) TRUE := 采用新方向 CV (BOOL) TRUE := 采用新计数值 RV (BOOL) TRUE := 采用新参考值 PERIODE (BOOL) TRUE := 采用新周期值 NEW_DIR (INT) 新计数方向: 1 := 前向 -1 := 后向 NEW_CV (DINT) 新计数值 NEW_RV (DINT) 新参考值 NEW_PERIODE (INT) 新的秒级时间值

S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 高速计数器（HSC） 脉宽调制（PWM） PID控制器 PID控制练习 运动控制 运动控制练习

仅有脉冲接通时间(Ton)可改变 例如 QW1000 脉宽调制(PWM) 高速计数器 (HSC) 脉宽调制(PWM) 脉宽调制 (PWM) A. B. PID 控制器 设备和网络界面的参数 在用户程序中激活和取消激活 PID练习 运动控制 T Ton Toff DB 实例DB块 运动控制练习 SFB 参数: 时基 脉冲时间 (Ton) 循环周期(T) 初始脉宽 „CTRL_PWM“ 仅有脉冲接通时间(Ton)可改变 例如 QW1000

脉宽调制(PWM) 脉宽调制(PWM) 激活 从 ASIC输出 取消激活 从过程映像输出 硬件时钟 (ASIC) PI (过程映像) 输出 高速计数器 (HSC) 脉宽调制(PWM) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID练习 运动控制 运动控制练习 激活 从 ASIC输出 取消激活 从过程映像输出 硬件时钟 (ASIC) PI (过程映像) 输出 Q0.0, Q0.2 (PLC) Q4.0 (SB)

S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 高速计数器（HSC） 脉宽调制（PWM） PID控制器 PID控制练习 运动控制 运动控制练习

闭环控制系统 + 控制器 P I D 执行机构 控制通路 w e y - 测量单元 示例: 控制器 继电器 灯泡 传感器 (扰动变量) z 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) (扰动变量) z + 控制器 P I D 执行机构 控制通路 PID 控制器 § 闭环控制系统 w e y § 控制器构建 § 流程 - § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 测量单元 运动控制 运动控制练习 示例: 控制器 继电器 灯泡 传感器

闭环控制系统 控制通道 + 控制器 执行机构 w e y - 测量 示例: 控制器 继电器 执行机构 传感器 由 S7-1200实现 高速计数器 (HSC) 由 S7-1200实现 脉宽调制 (PWM) 控制通道 (扰动变量) z + 控制器 执行机构 PID 控制器 § 闭环控制系统 w e y § 控制器构建 § 流程 - § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 测量 运动控制 运动控制练习 示例: 控制器 继电器 执行机构 传感器

控制器构建 由 S7-1200实现 控制器 设定值 P 输出 I - D 实际值 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) § 闭环控制系统 § 控制器构建 设定值 P I D 输出 § 流程 § 控制器调用 - § 形式参数 § 组态 实际值 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习

控制器构建 由 S7-1200实现 控制器 设定值 P I D 输出 实际值 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 设定值 P I D 输出 § 流程 § 控制器调用 实际值 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习

控制器构建 PID 控制器 周期性中断 OB 功能型目标 (示例数据块) 算法 输入/输出定义 实际值计算 输入监控 调试数据 A. B. 高速计数器 (HSC) PID 控制器 脉宽调制 (PWM) A. B. PID 控制器 周期性中断 OB 功能型目标 (示例数据块) § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 FB T-DB § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 算法 输入/输出定义 实际值计算 输入监控 调试数据 运动控制练习

流程 原则: 方案制定而非程序编写 项目树 添加循环OB块 任务选项卡 添加PID-控制器 自动执行 添加功能型对象 变量编辑器 定义变量 所有的块 配置PID-调节器 所有的块 调试 原则: 方案制定而非程序编写

Zyklischen OB hinzufügen 高速计数器 (HSC) 指定OB块 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 添加循环OB块 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 设置循环时间 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion Projektnavigation Zyklischen OB hinzufügen

PID-Regler FB hinzufügen 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 功能型对象 = 示例数据块 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion Task-Cards PID-Regler FB hinzufügen

PID-Regler FB hinzufügen 紧凑型和扩展型视图 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion Task-Cards PID-Regler FB hinzufügen 展开可进行扩展组态

形式参数 –输入 输入: 设置点 在“自动模式”下设置点 Input Input_PER 来自用户程序的变量 模拟量输入 ManualEnable 0 1 边沿 := “手动模式” 1 0 边沿 := “自动模式” ManualValue 为“手动模式”设置输出变量 Reset 0 1 脉冲 := 重置计数器 TRUE := “被动模式”

形式参数

形式参数- 输出 输出: 控制器状态 ScaledInput 设定值的输出 输出 Output_PER Output_PWM 输出实数型的动作值 向模拟量输出端输出动作值 向二进制输出端输出动作值 SetpointLimit_H SetpointLimit_L 设置点高于计划值 设置点低于计划值 InputWarning_H 超出高报警限制 超出低报警限制 状态 控制器的实际模式: 0 := 未激活 1 := 自调整安装状态 2 := 自调整运行点 3 := 自动模式 4 := 手动模式 错误 错误 (W#32#...) 控制器状态

形式参数 – 状态 状态 控制器的实际运行模式: 0 := I 未激活 - 首次下载后的状态 - PLC产生错误或停止 - 复位= TRUE - 首次下载后的状态 - PLC产生错误或停止 - 复位= TRUE 1 := 自调整初始状态 2 := 自调整运行点 - 调试过程的状态 3 := 自动模式 4 := 手动模式 0 1 边缘 := “手动模式" 1 0 边缘 := “自动模式" 在 “ManualEnable”输入状态下

定义变量 符号化编程变量 Tag-Editor Variabeln definieren 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion Tag-Editor Variabeln definieren 符号化编程变量

Konfiguration PID-Regler 组态 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 组态 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Konfiguration PID-Regler

Konfiguration PID-Regler 基本设置 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) 使用过程值 PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Konfiguration PID-Regler

Konfiguration PID-Regler 基本设置 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Konfiguration PID-Regler 示例数据块的值 使用设定常数 (静态) 功能块的值 在使用功能块之前使用变量 (动态)

Konfiguration PID-Regler 输入数值范围 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 可以实现智能化 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Konfiguration PID-Regler 在块中自动分配

Konfiguration PID-Regler 输入值的范围 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) 过程值(实数型) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 输入值 (字型) 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Konfiguration PID-Regler 自动设置过程值的范围

Konfiguration PID-Regler 输入监控 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 输入监控 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Konfiguration PID-Regler 集成早期检错报警

Konfiguration PID-Regler 设置PWM滞后 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 T Ton Toff PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Konfiguration PID-Regler 这样设置是为了保持一个较低的滞后值

Konfiguration PID-Regler 输出限值 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Konfiguration PID-Regler 限制启动值

PID参数已知的情况下可以手动设置这个值 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 PID参数已知的情况下可以手动设置这个值 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Konfiguration PID-Regler 可以手动输入PID参数

用于上下限值报警的变量 选项: 设定报警变量 Tag-Editor Variabeln definieren 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion Tag-Editor Variabeln definieren 选项: 设定报警变量

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 –流程 高速计数器 (HSC) 下载受保护的控制器+ 功能型对象 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 开始调试 § 闭环控制系统 § 控制器构建 开始设置范围 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 “启动时调整” (正切函数方式调整) § 组态 § 调试 PID控制练习 “运行过程中调整” (阶跃响应) 运动控制 运动控制练习 将PID参数上载到工程中 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 激活自动模式 将[„PID_compakt_DB“.sRet-i_Mode] 设置到模式 3

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 调试 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 开启 / 停止测量 选择采样时间 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 显示范围模式 § 控制器构建 § 流程 垂直缩放 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 水平缩放 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 I输入 输出 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 时间轴 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 固定的标尺 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 放大 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 缩小 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 显示实际值 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 选择调试类型… § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 打开 / 关闭调试 运动控制 运动控制练习 调试期间的状态显示 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 上载计算出的PID参数

运动轨迹是动态振荡的并且可以估计它的阶跃响应 调试 –调试类型 正切方式调整(启动阶段) 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 运动轨迹是动态振荡的并且可以估计它的阶跃响应 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 –联网 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 调试“启动” 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 显示进程

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 –联网 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 在“运行中调整”模式下进行调试 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 –联网 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 自动模式 (控制) 运动控制 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

Inbetriebnahme (Parameter ermitteln) 调试 –联网 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 闭环控制系统 § 控制器构建 § 流程 § 控制器调用 § 形式参数 § 组态 § 调试 PID控制练习 运动控制 存储PID参数 运动控制练习 Exercise Motion am Baustein Inbetriebnahme (Parameter ermitteln)

S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 高速计数器（HSC） 脉宽调制（PWM） PID控制器 PID控制练习 运动控制 运动控制练习

让我们从这里开始...为您设计的实验室 练习 – PID 控制器 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) 运动控制 运动控制练习 让我们从这里开始...为您设计的实验室

练习 8-1: 添加带硬件的新项目 1 4 5 2 3 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制 运动控制练习 3 任务 添加新项目 处理过程 1. 鼠标点击任务列表项目> 新建 2. 将项目命名为„Project_exercise_PID_loop“ 3. 开始”添加新设备“ 4. 添加”未指明类型的CPU“ 5. 上载”硬件组态“

练习 8-1: 建立PLC变量 10 6 7 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 10 运动控制练习 6 7 任务 定义变量 处理过程 6. 双击打开变量编辑器 7. 设置显示变量

练习 8-1: 创建程序和OB块 9 12 10 13 8 11 14 15 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 12 10 运动控制练习 13 8 11 任务 在”Main“组织块中执行程序代码并添加”循环组织块“ 处理过程 8. 打开”Main“组织块1 9. 添加程序代码 10. 添加项目树外的新块 11. 选择”循环中断组织块“ 12. 输入名称„cyclic interrupt_PID controller“ 13. 赋予OB块一个块号码”300“ 14. 定义扫描周期为„100ms“ 15. 点击复选框”添加并打开“ 14 15

练习 8-1: 添加PID控制器 16 17 18 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制 运动控制练习 17 任务 添加PID控制器 处理过程 16. 在„cycklic interrupt_PID controller“ (OB300) 添加扩展指令中没有的„PID_Compact“ 块 17. 为实例数据块/功能型对象命名 18. 通过单击”OK“按钮来添加”实例数据块/功能型对象“ 18

练习8-1: 确定PID控制器参数 19 20 21 22 23 24 25 26 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 19 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 20 21 22 23 Task Parameterize the PID Controller 任务 确定PID控制器参数 处理过程 19. 标记 „PID_Compact“ 块 20. 选择”基本设置选项“ 21. 选择“温度”控制类型 22. 选择单位“°C”。 23. 激活复选框“翻转PID控制器输出” 24. 设置点数值为“85” 25. 选择“Input_PER”作为输入值并为变量“heat_sensor”选择变量类型(IW66) 26. 选择“Output_PER”作为输出值并为变量“fan“选择变量类型(QW80) 24 25 26

练习8-1: 输入范围设置 28 27 29 30 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制 运动控制练习 28 27 任务 输入范围设置 处理过程 27. 选择“输入范围设置” 28. 将上限设置为“100°C” 29. 将下限设置为“0°C” 30. 将模/数转换值设为下限“0”上限“27648” 29 30

练习8-1: 下载整个项目 31 32 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 32 任务 下载整个项目 处理过程 31. “保存”项目 32. 将项目“全部”下载到PLC

练习8-1: 调试PID控制器 34 2 35 33 36 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制 运动控制练习 任务 调试PID控制器 处理过程 33. 调试 34. 设置范围 35. 选择运行时调试并点击“调试” 36. 成功调试以后单击将“将PID参数上载到项目”按钮并保存项目 35 33 36

S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 高速计数器（HSC） 脉宽调制（PWM） PID控制器 PID控制练习 运动控制 运动控制练习

运动控制 — 结构 4. 3. 2. 1. 轴运动程序 4. 驱动,例如 步进驱动 带脉冲接口的频率转换器 1. 轴的物理数据 (功能型) 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 4. 3. 2. 1. § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 轴运动程序 4. 驱动,例如 步进驱动 带脉冲接口的频率转换器 1. § 调试 § 诊断 运动控制练习 轴的物理数据 (功能型) 3. 硬件脉冲接口 (设备和网络界面) 2.

运动控制 — 结构 机械设备 PLC 硬件组态 用户程序 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 PLC 硬件组态 § PLCopen 块 § 调试 用户程序 § 诊断 运动控制练习

运动控制 — 机械 控制逻辑 步进驱动 方向控制位 硬件输出 (PTO) 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 组态 § 轴类功能型对象 方向控制位 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 控制逻辑 步进驱动 硬件输出 (PTO)

运动控制 —定义PTO 通过如下方法组态PTO : 设备和网络界面中 功能性目标界面中 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 通过如下方法组态PTO : § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 设备和网络界面中 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 功能性目标界面中

运动控制 —定义PTO 开始设备组态 选择PLC 选择脉冲触发器… 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 开始设备组态 § 诊断 选择PLC 运动控制练习 选择脉冲触发器…

运动控制 —定义PTO 激活PTO1 / PWM1 给脉冲接口命名 PTO1 / PWM1 组态 高速计数器 (HSC) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 给脉冲接口命名 § PLCopen 块 § 调试 PTO1 / PWM1 组态 § 诊断 运动控制练习

运动控制 —定义PTO PTO Modus wählen 设置参数 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 设置参数 运动控制练习

运动控制 —定义PTO 硬件输出 附带高速计数器 硬件输出，直接连接到ASIC 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 —定义PTO 仅PWM输出有此选项 硬件输出 硬件ID， 用于功能型对象 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 硬件输出 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 硬件ID， 用于功能型对象 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 —组态 组态 调试 诊断 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 诊断

运动控制 —轴类功能型对象 轴类功能型对象包含有: 轴的组件 硬/软件限制 速度变化斜率 硬件复位数据 添加新的功能型对象 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 轴类功能型对象包含有: § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 § PLCopen 块 轴的组件 硬/软件限制 速度变化斜率 硬件复位数据 § 调试 § 诊断 添加新的功能型对象 运动控制练习

运动控制 —轴类功能型对象 设置名称 选择轴组件 点击OK 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 § PLCopen 块 § 调试 选择轴组件 § 诊断 运动控制练习 点击OK

运动控制 —轴类功能型对象 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 —轴类功能型对象 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 —轴类功能型对象 使能“输出到控制逻辑” 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 使能“输出到控制逻辑” § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 —轴类功能型对象 电机每转的增量 电机每转一圈，工件的前进距离 转换方向信号 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 电机每转的增量 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 电机每转一圈，工件的前进距离 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 转换方向信号 § 诊断 运动控制练习

运动控制 —轴类功能型对象 硬件或/和软件限制使能 硬件上下限值转换 xxx 设置软件上下限值 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 硬件上下限值转换 运动控制 § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 § PLCopen 块 § 调试 xxx § 诊断 运动控制练习 设置软件上下限值

运动控制 —轴类功能型对象 单位选择 定义最大和启动/停止速率 定义加速度 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 定义加速度

运动控制 —轴类功能型对象 何时进行自动转换取决于给定的最大速率 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 何时进行自动转换取决于给定的最大速率 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 —轴类功能型对象 定义下降斜坡应急速度 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 定义下降斜坡应急速度

运动控制 —轴类功能型对象 本地点的硬件输入 在达到硬件限值时转换方向 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 —轴类功能型对象 复位前的路径方向 参考点位置 参考按钮的机械偏移量 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 参考按钮的机械偏移量

在“扩展结构->运动控制”里得到的细节信息 运动控制 —指令设置 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) 在“扩展结构->运动控制”里得到的细节信息 PID 控制器 PID控制练习 运动控制 MC_Power MC_Reset MC_Home MC_Halt MC_MoveAbsolute MC_MoveRelative MC_MoveVelocity MC_MoveJog 激活/取消激活轴系统 轴系统的错误应答 复位 取消所有的MC结构 将轴转移到绝对位置 用相对位置移动轴 用定义好的速率移动轴 用手动微调功能移动轴 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 - PLCopen - 结构 PLCopen 块 调用块 功能型对象 轴的组件 功能性指令 硬/软件限制 斜坡 复位 A. B. 高速计数器 (HSC) PLCopen 块 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 A. B. PID控制练习 FC 调用块 功能型对象 运动控制 DB 实例DB块 § PTO 输出 FB T-DB 数据类型: TO_Axis_PTO § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 功能性指令 (MC_Power; MC_Reset; MC_Home; MC_Halt; MC_MoveAbsolute; MC_MoveRelative; MC_MoveVelocity MC_MoveJog) 轴的组件 硬/软件限制 斜坡 复位 运动控制练习

运动控制 - PLCopen - 扩展结构 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 - PLCopen - MC_Power 功能: 高速计数器 (HSC) 激活/取消激活轴 (不可以被中断) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 Axis (TO_Axis_PTO) 功能型对象 Enable (布尔型) 在正边缘激活轴 StopMode (整型) 模式 0 := 紧急停车 模式 1 := 立即停止(轴系统立即断电) ErrorID (字型) 输出参数“Error”的信息 ErrorInfo 输出“Error ID”的出错信息 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 - PLCopen - MC_Reset 功能: 高速计数器 (HSC) 轴的错误应答 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 Axis (TO_Axis_PTO) 功能型对象 Execute (布尔型) 在正边缘激活函数 ErrorID 输出参数“Error”的信息 ErrorInfo 输出“Error ID”的出错信息 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 - PLCopen - MC_Home 功能: 高速计数器 (HSC) 操作对象复位 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 Position (实数型) 当轴达到参考开关值时的绝对位置(Mode = 2 and 3) 位置设定值(Mode = 1) 位置修正值(Mode = 2) Mode (整数型) 0 := 直接引用绝对值 (新的轴位置=“位置”参数的值) 1 := 直接引用相对值 (新的轴位置=轴实际位置+ “位置”参数的值) 2 := 被动参考值 (轴组态的参考输出 ( “位置”参数的值= 参考点值) 3 := 主动参考值 (轴组态的参考输出 ( “位置”参数的值= 参考点值) § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 - PLCopen - MC_Halt 功能: 高速计数器 (HSC) 取消所有的MC操作 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 Axis (TO_Axis_PTO) 功能型对象 Execute (布尔型) 正边缘激活功能 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 - PLCopen - MC_MoveAbsolute 功能: 高速计数器 (HSC) 将轴移动到绝对位置 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 Axis (TO_Axis_PTO) 功能型对象 Execute (布尔型) 正边缘激活功能 Position (实数型) 目标位置 (正或负) Velocity 用户定义最大速率 - 注意：提醒计划好的最大斜率/加速度 - 大于或等于组态好的启动/停止速率 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 - PLCopen - MC_MoveRelative 功能: 高速计数器 (HSC) 使用相对位置移动轴 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 Axis (TO_Axis_PTO) 功能型对象 Execute (布尔型) 正边缘激活功能 Position (实数型) 正在定位的指令的距离 (正或负) Velocity (实数型) 用户定义最大速率 - 注意：提醒计划好的最大斜率/加速度 - 大于或等于组态的启动/停止速率 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 - PLCopen - MC_MoveVelocity 功能: 高速计数器 (HSC) 用定义好的速率移动轴 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 Speed (实数型) 轴的最终速度 - 大于或等于 组态的启动/停止速度 Direction 方向选择 0 := “速度”的前缀 1 := 正方向 2 := 负方向 Current (布尔型) 保持当前值 FALSE := 采用 „Velocity“ 和 „Direction“ TRUE := 不采用 „Velocity“ 和 „Direction“ InVelocity „Current“ = FALSE: 达到定义速率 “Current” = TRUE: 最终速度. § 诊断 运动控制练习

运动控制 - PLCopen - MC_MoveJog 功能: 高速计数器 (HSC) 用手动微调功能移动轴 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 JogForward (布尔型) TRUE := 轴往正方向移动 JogBackward (布尔型) TRUE := 轴往负方向移动 Velocity (实数型) 微调函数的速率 InVelocity (布尔型) 达到“Velocity”参数设定值的速率 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 – 调试 组态 调试 诊断 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 调试 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 诊断

运动控制 – 调试 转到“手动”模式 安全性建议 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 安全性建议

运动控制 – 调试 激活/取消激活轴 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

运动控制 – 调试 微调模式 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 微调模式

运动控制 – 调试 定位 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 定位

运动控制 – 调试 复位 状态显示/实际值 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 复位 状态显示/实际值

运动控制 – 诊断 组态 调试 诊断 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 调试 § 轴类功能型对象 § 组态 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 诊断

运动控制 – 诊断 错误的位 状态 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 组态 § 轴类功能型对象 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习 错误的位 状态

运动控制 – 诊断 轴的实际值 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 § PTO 输出 § 轴类功能型对象 § 组态 轴的实际值 § PLCopen 块 § 调试 § 诊断 运动控制练习

S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 高速计数器（HSC） 脉宽调制（PWM） PID控制器 PID控制练习 运动控制 运动控制练习

让我们从这里开始...为您设计的实验室 练习 – 运动控制 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制练习 让我们从这里开始...为您设计的实验室

练习8-2:添加带硬件的新项目 1 4 5 2 3 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制 运动控制练习 3 任务 添加新项目 处理过程 1. 单击任务菜单项目> 新建 2. 将项目命名为„Project_exercise_PID_loop“ 将 3. “添加新设备” 4. 添加“未指明类型的CPU” 5. 上载“硬件组态”

练习8-2: 激活PTO输出 6 2 8 7 9 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制 运动控制练习 8 任务 激活PTO输出 处理过程 6. 标记PLC 7. 选择PLC的„PTO1/PWM1 (Pulse_1)“ 8. 点击复选框“使能脉冲发生器” 9. 选择“PTO”输出 7 9

练习8-2: 激活PTO输出 12 11 10 13 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制 10 运动控制练习 任务 添加新项目 处理过程 10. 选择“新的功能型对象” 11. 选择“轴”种类 12. 为轴命名 13. 点击OK按钮添加新功能型对象 13

练习8-2: 确定轴参数 14 15 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 15 任务 确定轴参数 处理过程 14. 选择“Pulse_1”作为输出 15. 选择„Drive_Enable“ (A1.0) 作为可用设备

练习8-2: 确定轴参数 16 17 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 17 运动控制练习 任务 确定轴参数 处理过程 16. 选择„20mm“作为轴每转的装载距离 17. “激活硬件位置限制功能并定义上下限为“I1.1”“I1.2“

练习8-2: 确定轴参数 18 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 运动控制练习 任务 确定轴参数 处理过程 18. 复位点由输入点 “I0.7” 确定，单击复选框“在达到硬件上下限时允许自动翻转”

练习8-2: 添加FC块和PLCopen块 20 19 22 21 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 PID控制练习 运动控制 19 运动控制练习 22 任务 添加FC块 处理过程 19. 添加新FC块 20. 将新块命名为“Motion” 21. 单击OK确定 22. 从扩展指令集里添加运动控制块 (详见下个幻灯片) 21

练习8-2: PLCopen程序块编程 23 24 25 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制 24 运动控制练习 25 任务 PLCopen程序块编程 处理过程 23. 添加运动控制块„MC_Power“ 见网络1 24. 添加运动控制块„MC_Home“ ´ 见网络2 25. 添加运动控制块„MC_MoveAbsolute“ 见网络3

练习8-2: 循环调用“运动控制”块 25 26 Hands-on 高速计数器 (HSC) 脉宽调制 (PWM) PID 控制器 运动控制练习 在主程序调用功能块，下载整个项目 处理过程 25. 在循环OB块主程序里调用“运动控制”块 26. 下载硬件组态和全部程序块 -> 通过将输入I0.0设置为TURE以激活轴 -> 通过将I0.1设置为TURE以激活复位功能 -> 复位后，通过将I0.2设置为TURE开始绝对运动 26

S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 Thank you for your attention! I IA AS CS2 FA Gleiwitzer Str. 555 D- 90475 Nuremberg Phone: +49 911 895-4646 E-Mail: sss.simatic@siemens.com