西門子S120電源模塊

6SL3120-1TE23-0AA4SINAMICS S120 單電機(jī)模塊 輸入：600V DC 輸出:3AC 400V,30A 結(jié)構(gòu)形式：書本尺寸 內(nèi)部風(fēng)冷 優(yōu)化的脈沖圖形和 支持?jǐn)U展 集成功能 包含 DRIVE-CLiQ 電纜

一、概述
S120 有兩種形式：
用于多軸系統(tǒng)的 DC/AC 裝置
用于單軸系統(tǒng)的 AC/AC 裝置

這兩種形式的 Firmware V2.4 及以上版本都已具備基本定位功能。當(dāng)前V2.4 版本的 S120具有如下定位功能：
? 點(diǎn)動 (Jog)： 用于手動方式移動軸，通過按鈕使軸運(yùn)行至目標(biāo)點(diǎn)
? 回 (Homing/Reference)：用于定義軸的參考點(diǎn)或運(yùn)行中回
? 限位 (Limits)：用于限制軸的速度、位置。包括軟限位、硬限位
? 程序步 (Traversing Blocks)： 共64個程序步，可自動連續(xù)執(zhí)行一個完整的程序也可單步執(zhí)行
? 直接設(shè)定值輸入/手動設(shè)定值輸入 (Direct Setpoint Input / MDI)：目標(biāo)位置及運(yùn)行速度可由機(jī)實(shí)時控制。

使用 S120 基本定位功能的前提條件：
調(diào)試軟件：Starter V4.0 或更高版本 / SCOUT V4.0 或更高版本
硬件版本：SINAMICS FW: V2.4 HF2 或更高版本

注：
安裝 SCOUT V4.0 需要STEP 7 版本至少為 V5.3.3.1 以上

二、激活基本定位功能
S120的定位功能須在變頻器離線配置中激活，步驟如下：

定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或參數(shù)表進(jìn)行設(shè)置

定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或參數(shù)表進(jìn)行設(shè)置

使用控制面板                                                     使用參數(shù)表

使用控制面板的操作步驟：

三、基本定位_點(diǎn)動（JOG）

S120 中基本定位功能的點(diǎn)動有兩種方式：
? 速度方式( travel endls)：點(diǎn)動按鈕按下，軸以設(shè)定的速度運(yùn)行直至按鈕釋放。
? 位置方式( travel incremental)：點(diǎn)動按鈕按下并保持，軸以設(shè)定的速度運(yùn)行至目標(biāo)位置后自動停止。

? 使用控制面板的點(diǎn)動功能限于速度方式，位置方式需使用參數(shù)表設(shè)定。

? 執(zhí)行點(diǎn)動功能，應(yīng)先使能變頻器ON/OFF1（P0840）

四、基本定位_回（Homing / Reference）
回/尋參（Homing / Reference）
回參考點(diǎn)模式（回模式）只有使用增量編碼器（旋轉(zhuǎn)編碼器 Rerver、正/余弦編碼器Sin/Cos 或 脈沖編碼器）時需要，因每次上電時增量編碼器與軸的機(jī)械位置之間沒有任何確定的關(guān)系。因此軸都須被移至預(yù)先定義好的點(diǎn)位置。即執(zhí)行 Homing 功能。
當(dāng)使用編碼器 ( Absolute ) 時每次上電不需重新回。
S120 中回有三種方式：
? 直接設(shè)定參考點(diǎn) (Reference): 對任意編碼器均可
? 主動回 (Reference point approach): 主要指增量編碼器
? 動態(tài)回 (Flying Reference)：對任意編碼器均可

4.1設(shè)置參考點(diǎn) (Set_Reference)
通過用戶程序可設(shè)置任意位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。通常情況下只有當(dāng)系統(tǒng)即無接近開關(guān)又無編碼器的脈沖時，或者當(dāng)需要軸被設(shè)置為一個不同的位置時才使用該方式

西門子S120電源模塊

操作步驟（已設(shè)定開關(guān)量輸入點(diǎn) DI2 為ON/OFF1命令源 P840）
1. 進(jìn)入“Homing”
2. 連接一數(shù)字量輸入點(diǎn) ( DI 1 )至參數(shù) P2596作為設(shè)置參考點(diǎn)信號位，該位上升沿
3. 設(shè)定參考點(diǎn)位置坐標(biāo)值 P2599（如 0）
4. 閉合DI 2運(yùn)行使能
5. 閉合DI 1 激活“設(shè)置參考點(diǎn)”命令，于是該軸當(dāng)前位置 r 2521 立即被置為P2599 中設(shè)定的值。如 r2521=0

4.2主動回（Active Homing）
主動回方式只適用于增量編碼器，值編碼器在初始化階段進(jìn)行編碼器校準(zhǔn)，以后不做回

主動回有三種方式：
用編碼器標(biāo)志位( Encoder Zero Mark ) 回
用外部標(biāo)志( External Zero Mark ) 回
使用接近開關(guān) + 編碼器標(biāo)志位( Homing output cam + Zero Mark ) 回

4.2.1值編碼器的主動回
如果我們使用值編碼器并且作主動回時會看到如下頁面：

4.2.2增量編碼器的主動回
依下圖所示進(jìn)行配置

相關(guān)參數(shù)設(shè)定

1. 進(jìn)入 “ Homing “ (回) 頁面
2. 定義開關(guān)量輸入點(diǎn)DI 1為開始尋參命令（參數(shù)P2595=722.0）
3. 回方式選擇主動回P2597=0
4. 定義開關(guān)量輸入點(diǎn)DI 2為接近開關(guān) P2612= 722.1（粗脈沖）
5. 指定軸運(yùn)行限點(diǎn)，如果回過程中限點(diǎn)到達(dá)（P2613/P2614=0）則軸反轉(zhuǎn)。若兩點(diǎn)全為則軸停止。
6. 指定回方式：接近開關(guān) + 編碼器脈沖
7. 指定回開始方向P2604 (0:正向；1：反向)

動作過程：
變頻器運(yùn)行ON/OFF1閉合，DI 1閉合，開始尋參過程

? 上圖中（Step1）軸按照P2604 定義的搜索方向，以加速度 P2572 加速至搜索速度 P2605，到達(dá)接近開關(guān)后（DI 2 閉合）,以減速度P2573減速停止，進(jìn)入下一步：搜索編碼器的脈沖
? 軸反向加速至速度 P2608，離開接近開關(guān)后（DI 2 斷開）遇到的編碼器的個脈沖后軸停止。進(jìn)入下一步：回參考點(diǎn)
? 上圖中（Step3）軸反向加速以速度 P2611運(yùn)行偏置距離P2600后停止在參考點(diǎn)，完成主動回過程。

4.3動態(tài)回（Pive Homing）
Pive Homing （動態(tài)回）又稱為 Homing on the fly
動態(tài)回用于軸工作于任意定位狀態(tài)時動態(tài)修改當(dāng)前位置值為（如：在點(diǎn)動時、執(zhí)行程序步時，執(zhí)行 MDI 時），執(zhí)行動態(tài)回后并不影響軸當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，軸并不是真正的回到點(diǎn)而只是其當(dāng)前位置值被置為0，重新開始計算位置。
前提條件：P2597=1
值編碼器的動態(tài)回：

參數(shù)設(shè)定

? 打開 “ Homing “ (回) 頁面
? 定義開始尋參命令P2595源（如開關(guān)量輸入點(diǎn)DI2）
? 回方式選擇動態(tài)回P2597=1
? 指定接近開關(guān)Bero為上升沿（如上圖中P2511）
? 定義開關(guān)量輸入點(diǎn)DI 10（只能為快速I / O）為接近開關(guān) P488= 722.10（如上圖中2）

動作過程：

? 變頻器運(yùn)行（使能ON/OFF1），選擇任意一種命令（如點(diǎn)動，程序步、MDI等）軸按照所選擇的方式運(yùn)行
? 閉合DI 2，開始動態(tài)回
? 閉合快速開關(guān)DI 10（下圖中紅色線為該開關(guān)狀態(tài)），可見到位置實(shí)際值立即恢復(fù)為0，后重新計值（如圖色線所示），在整個動態(tài)回過程中軸的運(yùn)行速度不受影響。

西門子S120電源模塊

五、基本定位_限位（Limit）
S120 中包含兩種限位功能：軟限位、硬限位。以限制軸運(yùn)行范圍。同時還有對軸運(yùn)行速度，加減速的限制。

如下圖所示激活限位方式

? 項(xiàng)目導(dǎo)航欄中選擇限位功能塊
? 激活軟限位P2582 =1，正/反向位置范圍通過 P2578, P2579設(shè)定
? 激活硬限位P2568 =1，硬限位位置開關(guān)源 P2569, P2570
? 速度：P2571、加速度：P2572、減速度：P2573

注：限位開關(guān)信號為 “ 低 “
到達(dá)硬限位后軸將以減速度 P2573 故障停車，即使故障復(fù)位后也只允許反向運(yùn)行

六、基本定位_程序步（Traversing Blocks）
通過使用Traversing Blocks _ “程序步” 模式可以自動執(zhí)行一個完整的定位程序，也可實(shí)現(xiàn)單步控制；各程序步之間可通過數(shù)字量輸入信號切換。但只有當(dāng)前程序步執(zhí)行完后下一程序步才。
在S120 中提供了多 64個程序步供使用。

程序步執(zhí)行步驟：
1. 項(xiàng)目導(dǎo)航欄中選擇 Traversing Blocks 模式，設(shè)定開關(guān)量輸入點(diǎn)DI4用于激活程序步功能
2. 不拒任務(wù) P2641= r722.2=1、沒有停止命令 P2640=1
運(yùn)行過程中P2640=0發(fā)出停止命令，則軸將以減速度P2620減速停車。
若斷開DI 3 ( r722.2=0 )發(fā)出拒任務(wù)命令，則軸將以減速度P2573減速停車。
3. 按工藝需要設(shè)定各個程序步參數(shù)，程序步代號決定程序的執(zhí)行順序。代號為 -1表示該步不執(zhí)行（初始代號為 -1）。
4. 通過6個數(shù)字量輸入點(diǎn)的不同組合選擇需要的程序步
5. 變頻器運(yùn)行，閉合DI 4（r722.3=1）激活 Traversing 方式 ( P2631=1 )軸按設(shè)定步驟運(yùn)行。

結(jié)構(gòu)說明：
P2616 (.) 每個程序步都要有一個任務(wù)號，運(yùn)行時依此任務(wù)號順序執(zhí)行 （ -1 表示無效的任務(wù)）
P2621 (Job ) 表示該程序步的任務(wù)。有7 種任務(wù)供選擇：Positioning （位置方式）、Endls_POS / Endls_NEG（正 / 反向速度方式）、Waiting（等待parameter 中指定的時間后執(zhí)行下一步） Goto（跳轉(zhuǎn)到parameter中指定的程序步） Set_O / Ret_O（置位/復(fù)位parameter 中指定的開關(guān)量輸出點(diǎn)）
P2622 ( Parameter ) 依賴于不同的Job，對應(yīng)不同的Job有不同的含義（參見List Manual）
P2623.8/9 ( Mode ) 定義定位方式，當(dāng)任務(wù) ( Job )為位置方式 ( Position ) 時
P2617/P2618/P2619/P2620 ( Position, Velocity, Acceleration, Deceleration ) 指定運(yùn)動的位置，速度，加/減速
P2623.4/5/6 ( Advance ) 制定本任務(wù)結(jié)束方式。END: 本任務(wù)結(jié)束不連續(xù)執(zhí)行下一任務(wù)，Continue_With_S: 本任務(wù)結(jié)束準(zhǔn)確定位，電機(jī)停止后重新啟動開始下一任務(wù)。Continue_Flying: 本任務(wù)結(jié)束連續(xù)執(zhí)行下一任務(wù)。
P2623.0 ( Hide ) 跳過本條程序步不執(zhí)行該任務(wù)。
依賴于 Job 的方式，Configuration of dial output 當(dāng)Job 設(shè)定為 SET_O / RET_O時，用于設(shè)定開關(guān)量輸出。

示例：
編制一段程序：
以速度 700 LU/min， 加 / 減速為100% 運(yùn)行相對位置 50000 LU 減速停止；等待 30ms；再以速度 600 LU/min， 加 / 減速為100% 運(yùn)行相對位置 40000 LU 減速停止。

編制程序步如下：

七、手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）
Direct Setpoint Input / MDI （直接設(shè)定點(diǎn)輸入方式/手動數(shù)據(jù)輸入方式）, MDI 的縮寫來自于 NC 技術(shù)“Manual Data Input ”

使用MDI 功能我們可以很輕松地通過外部控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的定位程序，通過由機(jī)控制的連續(xù)變化的位置、速度來滿足我們的工藝需要。

MDI 有兩種不同模式：
? 位置 ( position) 模式 P2653=0、
? 手動定位或稱速度模式( setting up ) P2653=1這兩種模式可在線切換

速度模式是指軸按照設(shè)定的速度及加/減速運(yùn)行，不考慮軸的實(shí)際位置。
位置模式是指軸按照設(shè)定的位置、速度、加/減速運(yùn)行；
位置模式又可分為位置 （P2648=1）和 相對位置（ P2648=0）兩種方式。

7.1 MDI 模式配置如下圖所示

7.2 激活 MDI 方式及參數(shù)配置
1. 進(jìn)入直接數(shù)據(jù)輸入/ MDI 模式西門子S120電源模塊2. 如上面程序步中所述：不拒任務(wù) P2641=1、沒有停止命令 P2640=1
運(yùn)行過程中可通過斷開聯(lián)接與P2640的外部開關(guān)發(fā)出停止命令，則軸將以減速度P2620減速停車。
若斷開聯(lián)接與P2641的外部開關(guān)發(fā)出拒任務(wù)命令，則軸將以減速度P2573減速停車
3. 設(shè)定開關(guān)量輸入點(diǎn)DI 9用于激活MDI功能（P2647為“1”）
4. 相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)置位置、速度、加 / 減速度 P2642 ~ P2645）

5. 位置模式選擇 P2653
P2653=1：速度方式；P2653=0：位置方式
6. 定位方式選擇 P2648
位置方式：P2654=0, P2648=1；相對定位方式：P2654=**1*(16H)
7. 方向設(shè)定源 P2651、P2652
8. 數(shù)輸形式 (P2649) 及數(shù)據(jù)設(shè)定值確認(rèn)命令源( P2650)

S120 中MDI 的數(shù)輸可采用兩種形式：
連續(xù)傳輸 P2649=1
單步傳輸、由上升沿確認(rèn) P2649=0
? 所謂單步傳輸是指MDI 數(shù)據(jù)的傳輸依賴于參數(shù) P2650 中選擇的開關(guān)量信號。該命令為 “沿” ，每次執(zhí)行完一個機(jī)器步后，需要再次施加上升沿，新的速度、位置等才能。
? 與單步傳輸不同，一旦激活連續(xù)數(shù)輸，MDI 數(shù)據(jù)（位置、速度、加 / 減速度）可連續(xù)修改且立即而無需開關(guān)使能。這樣我們就可通過機(jī)實(shí)時調(diào)整目標(biāo)位置及軸的運(yùn)行速度、加 / 減速度而不會停機(jī)

注：連續(xù)數(shù)輸適用于定位方式

7.3 調(diào)試參數(shù)
運(yùn)行命令源 (ON/ OFF1)為 P840
不拒數(shù)輸： P2641=1
無停止命令： P2640=1
MDI 位置模式： P2653=0/1
選擇傳輸模式： P2649=0/1
數(shù)據(jù)設(shè)定值確認(rèn)命令源 P2650 ( P2649=1時無效)
激活MDI 模式的命令源 P2647
選擇定位方式： P2648=1
設(shè)置目標(biāo)參數(shù)：P2690、P2691、P2692、P2693
變頻器運(yùn)行后，激活MDI模式，軸按設(shè)定值運(yùn)行。

西門子S120電源模塊