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

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1 S and STEP 7 Basic V10.5 第8章: 功能型对象

2 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)

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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: := 前向 := 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

9 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

10 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

11 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)

12 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

13 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

14 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

15 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

16 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

17 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

18 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

19 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

20 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

21 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

22 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 边沿 := “手动模式” 边沿 := “自动模式” ManualValue 为“手动模式”设置输出变量 Reset 脉冲 := 重置计数器 TRUE := “被动模式”

23 形式参数

24 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

25 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 边缘 := “手动模式" 边缘 := “自动模式" 在 “ManualEnable”输入状态下

26 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

27 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

28 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

29 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)

30 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

31 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

32 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

33 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

34 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

35 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

36 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

37 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

38 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)

39 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)

40 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)

41 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)

42 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)

43 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)

44 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)

45 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)

46 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

47 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)

48 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

49 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)

50 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)

51 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)

52 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

53 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

54 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“

55 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

56 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

57 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

58 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

59 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

60 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

61 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

62 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

63 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.

64 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

65 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)

66 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

67 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…

68 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

69 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

70 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

71 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

72 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

73 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

74 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

75 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

76 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

77 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

78 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

79 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

80 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

81 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

82 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

83 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

84 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

85 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

86 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

87 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

88 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

89 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

90 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

91 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

92 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

93 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

94 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

95 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

96 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

97 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

98 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

99 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

100 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

101 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

102 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

103 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

104 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

105 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

106 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

107 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”

108 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

109 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

110 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

111 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“

112 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”

113 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

114 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

115 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

116 S7-1200 and STEP 7 Basic V10.5 Thank you for your attention!
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