Lexium 05 设计指南及应用案例
施耐德电气运动控制部
前 言
随着国内机器制造业的迅猛发展，电气产品的供应商在迎来机遇的同时也面临着严峻的挑战，挑战主要来自两方面，一个是以运动控制为核心的机器设计越来越多，用户迫切需要厂商提供以运动控制为核心，包括PLC、人机界面、传感元器件等多产品综合解决方案的系统及应用支持；另一个是随着机器制造商的产品出售到不同的地域，客户要求产品供应商能提供全天候的技术服务和支持。在这种背景下，数量有限的运动控制的工程师们即使天天出差，也无法满足销售对我们售前支持的要求和用户迫切解决实际问题的意愿。因此，我们归纳总结了各种实际案例，编写了这本以Lexium 05伺服为控制核心的整体解决方案的设计和应用指导手册，希望它能够为用户提供及时到位的技术支持；我们也希望本手册可以帮助销售将以运动控制为核心的施耐德整体解决方案，应用到各个OEM行业，推动运动控制产品乃至施耐德全线产品的销售。在这本指导手册里，我们列举了常见的各种解决方案的实现步骤，典型的运动控制案例及核心技术的实现方式，同时，还介绍了运动控制系统基本的选型设计及设计软件。随书光盘里附有实际案例供参考和调用。
本书是运动控制技术部优秀工程师们智慧和经验的结晶。这里我特别感谢李彬，冯洋和李融工程师，他们在编写过程中，为确保案例的正确做了大量的实验，同时，也把在实际应用中常出现的问题做了详细阐述；我还要感谢邓末寒先生为本手册的成文所做的大量工作。由于时间紧迫，错误之处在所难免，敬请批评指正，以便日后更正。
技术支持经理
施耐德电气运动控制技术部
李幼涵
目 录
第一章 伺服系统的选型……………………………………………………………... 1
一. 确定传动结构，计算转动惯量…………………………………………….. 2 二. 确定运动方式和运动轨迹曲线…………………………………………….10 三. 计算选择合适的电机及驱动器匹配……………………………………….18 四. 得出选型报告……………………………………………………………….24 第二章 采用脉冲方式控制Lexium 05伺服........................................................ 27
一. 概述………………………………………………………………………… 28 二. 脉冲控制方式的接线……………………………………………………… 28 三. 脉冲控制方式的设置……………………………………………………… 30 四. 脉冲比例的设置…………………………………………………………… 31 第三章 采用模拟量控制Lexium 05伺服…………………………………………...33
一. 模拟输出量的位置控制结构……………………………………………….34 二. 模拟量控制方式的接线..………………………………………………….. 34 三. 模拟量控制方式的设置…………………………………………………….35 四. 典型的控制系统构成……………………………………………………….37 第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服………………………………38
一. 概述...…………………………….…………………………………………39 二．Modbus总线通讯的硬件连接...…………………………………………..39 三．Modbus总线通讯的软件设置...…………………………………………..40 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服……………………………..47
一．概述..……………………………………………………………………….48 二．Canopen总线通讯的硬件连接…………………………………………...48 三．Canopen总线通讯的软件设置...…………………………………………50 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服……………………………...68
一．概述…………………………………………………………………………69 二．Profibus总线通讯的硬件连接…………………………………………….69 三．Profibus总线通讯的软件设置…………………………………………….70
第一章 伺服系统的选型
第一章 伺服系统的选型
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第一章 伺服系统的选型
一．确定传动结构，计算转动惯量
设计一套运动控制系统并使系统能够达到设计要求稳定运行，选择合适的驱动器和电机是至关重要的。在选择伺服电机时，要注意3个参数。一个是转速，一个是扭矩，还有一个是转动惯量。其中转动惯量的匹配是稳定运行和控制精度的保证。
对于一般的运动控制系统，设计要求负载转动惯量 Jload 与电机转动惯量Jmotor之比小于10。即: Jload/Jmotor<10。
下面就让我们利用施耐德的选型设计软件LEXIUM-SIZER来计算一下不同传动机构的转动惯量。
首先打开LEXIUM-SIZER软件，点击Mechanical Designer
在第一个下拉菜单，我们可以选择带或不带减速器。第二个下拉菜单可选择附加 减速机：
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第一章 伺服系统的选型
这个减速机可以是非标的齿轮减速组 在参数表中
Ratio I =输入速度/ 输出速度之比 J Gear是输入轴的转动惯量 Eta: 是机械效率
M Friction: 输入摩擦力矩 M Viscose: 一定转速下的扭矩
也可选择皮带传动：
d Driver Pulley: 主动轮直径 J Driver Pulley: 主动轮转动惯量 d Driven Pulley: 从动轮直径 J Driven Pulley: 从动轮转动惯量 m Belt ： 传动皮带重量 J Additional: 张紧轮转动惯量
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第一章 伺服系统的选型
Eta: 机械效率
M Friction: 输入摩擦力矩 M Viscose: 一定转速下的扭矩
也可选择连轴器：
参数表中
J Additional: 连轴器转动惯量
第三个下拉菜单，我们可以选择通用负载：
J Load: 负载转动惯量 M Friction: 摩擦力矩 M Static: 静力矩
Feed Constant: 轴转动一圈走的距离
M Viscose: 一定转速下的扭矩
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第一章 伺服系统的选型
也可以选择传送带：
d Driver Pulley: 主动轮直径
m Load : 负载重量 m Belt ： 传动皮带重量
J Driver Pulley: 主动轮转动惯量 J Driven Pulley: 从动轮转动惯量 J Idler Rollers: 张紧轮转动惯量 F Friction: 输入摩擦力 F Static: 静摩擦力 Inclination angle: 倾角
也可以选择滚珠丝杠结构：
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第一章 伺服系统的选型
Pitch: 导程 M Load: 负载重量 J Additional: 丝杠转动惯量 F Friction: 输入摩擦力 F Static: 静摩擦力 F Viscose: 一定速度下的力 Inclination angle: 倾角
也可以选择齿轮齿条结构：
Pitch: 导程
Number of Teeth: 齿数 M Load : 负载重量 M Rack: 齿条重量
J Additional: 丝杠转动惯量 F Friction: 输入摩擦力 F Static: 静摩擦力 Inclination angle: 倾角
也可以选择曲柄连杆直线运动结构：
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第一章 伺服系统的选型
M Load: 负载重量 J Additional: 轴转动惯量 F Friction: 输入摩擦力 F Static: 静摩擦力 F Viscose: 一定速度下的力
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第一章 伺服系统的选型
也可以选择曲柄连杆圆周运动：
参数同上：
也可以选择牵引轮结构：
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第一章 伺服系统的选型
d Driver Pulley: 主动轮直径 m Load : 负载重量
J Driver roller: 主动轮转动惯量 J Driven roller: 从动轮转动惯量 F Static: 静摩擦力 F Web tension: 张力 F Friction: 摩擦力
也可以选择转盘结构：
Feed Constant: 转盘周长
J Load: 负载惯量 M Friction: 摩擦力矩 M Static: 静摩擦力矩
M Viscose: 一定速度下力矩
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第一章 伺服系统的选型
二．确定运动方式和运动轨迹曲线
根据不同的传动组合，算出转动惯量后，根据工艺要求，描述出运动曲线
在运动曲线的设计中，我们可以选择位置、速度和加速度的曲线显示
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第一章 伺服系统的选型
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第一章 伺服系统的选型
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第一章 伺服系统的选型
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第一章 伺服系统的选型
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第一章 伺服系统的选型
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第一章 伺服系统的选型
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第一章 伺服系统的选型
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第一章 伺服系统的选型
三．计算选择合适的电机及驱动器匹配
点击驱动，选择驱动器
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第一章 伺服系统的选型
点击电机，选择电机系列
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第一章 伺服系统的选型
选择何种输入电压
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第一章 伺服系统的选型
选择适合的减速机
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第一章 伺服系统的选型
点击计算
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第一章 伺服系统的选型
选择合适的配置
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第一章 伺服系统的选型
四．得出选型报告
选型报告给出合适的减速机、驱动器和伺服电机
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第一章 伺服系统的选型
减速机输出参数
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第一章 伺服系统的选型
转矩－速度特性曲线
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第二章 采用脉冲方式控制Lexium 05伺服
第二章 采用脉冲方式控制Lexium 05伺服
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第二章 采用脉冲方式控制Lexium 05伺服
一．概述
在对伺服系统的控制中，模拟量控制和脉冲控制都是常用的控制方式。采用脉冲方式控制，运动位置取决于驱动器接收的脉冲数，运动速度取决于脉冲的频率，结构简单，可以实现点到点的位置控制和同步跟随控制。电机可利用PULSE方波信号的上升沿来执行一个角增量运动，使用信号DIR来控制旋转方向，如图1。
Lexium 05 伺服驱动器有三种系列： A系列：Canopen总线型 B系列：Profibus-DP总线型 C系列：脉冲/逻辑IO控制型
这里以A系列驱动器为例介绍如何用脉冲方式控制Lexium 05伺服。
图1 脉冲方向信号
二．脉冲控制方式的接线 2.1 伺服驱动器上的连接
图2 伺服驱动器上的CN5连接图
脉冲/方向 A/B 信号接口 28
第二章 采用脉冲方式控制Lexium 05伺服
P 1 6 2 Data A /Data A A/B输入 RS422 signal DataARS422 signal脉冲输入 7 3 8 4 Pos_0V 9 5 GND
/Data A RS422 signal Data B Data_B RS422 signal /Data B /Data_B RS422 signal TOP Z Top_Z RS422 signal TOP Z /Top_Z /Active2_out Drive enabled output 0V reference GND PULSE RS422 signal /Pulse /Pulse RS422 signal Direction Dir RS422 signal /Direction /Dir RS422 signal Validation Enable RS422 signal /Validation /Enable /Active2_out Drive enabled output Pulse RS422 signalPos_0V GND 0V reference GND 表1 CN5的管角分配
电压范围：-7~12V 内阻：5kΩ
脉冲/方向信号频率：<=200kHz A/B信号频率：<=400kHz
2.2 发送脉冲的电压
脉冲发生端发送脉冲的电压伏值根据控制器的形式和品牌有所不同，基本分为两种：24V和5V。由于通常脉冲信号输出端都是集电极开路的（如西门子、欧姆龙、三菱的PLC），所以如果是24V的脉冲，则需要通过以下方式进行连接来实现脉冲控制，否则由于电压值过高，可能会烧坏CN5口，如图3。如果是5V的脉冲信号可以直接连接。
集电极开路
大于10k小于 20k的电阻 脉 24V脉冲 冲 发 生 0V端 LEXIUM 05 驱动器的CN5口 /PULSE PIN6 GND PIN9 图3 24V脉冲信号连接图
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第二章 采用脉冲方式控制Lexium 05伺服
三．脉冲控制方式的设置
脉冲控制方式可以通过驱动器的面板或Powersuite软件来设置。
3.1 面板设置，如图4。
图4 面板设置流程图
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第二章 采用脉冲方式控制Lexium 05伺服
3.2 Powersuite软件设置
利用脉冲方式控制，配置如图5。要选择“IODevice”本地模式，CN5端选择“PDinput”输入，并在“Operation Mode”中选择“GearMode”。
图5 脉冲方向的软件配置
如采用电子齿轮模式，则选择“ABinput”输入，模式可以是本地模式，也可以是总线模式。
设置如图6所示。
图6 RS422信号设置图
注：设置之后要在重新上电之后才能生效。
四．脉冲比例的设置
脉冲比例的设置可通过如图7所示的页面设置。此页面有三个参数可设置，分别为：“Gear ratio denominator”是电子齿轮比的分母，“Gear ratio numerator”是电子齿轮比的分子，“Select of special gear ratios”是电子齿轮比。当第三个参数的值使用默认值“GearFactor”时，电子齿轮比的分子和分母有效，如图7。
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第二章 采用脉冲方式控制Lexium 05伺服
图7
如果第三个参数的值为数字，如图8，则第一和第二个参数无效。此处表达的意思是：伺服系统接收到16384个脉冲，则旋转一圈。
图8
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第三章 采用模拟量控制Lexium 05 伺服
第三章 采用模拟量控制Lexium 05伺服
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第三章 采用模拟量控制Lexium 05 伺服
一．模拟量输出的位置控制结构
这种结构是目前非常典型的控制结构，它需要一个位置控制单元或模板。各个自动化产品供应商几乎都在自己的PLC产品或工控机上配置有位置控制单元，例如：施
耐德公司Quantem系列PLC的MSB模板，Premium 系列PLC的TSX CAY21和TSX CAY41模板；这些位置控制模板都接收来自驱动器的反馈信号，经 PID或PI 运算对运动位置和速度进行无差调节，可以有效地实现如下控制：
A：点到点的位置控制 B：同步跟踪控制 C：恒张力控制
二．模拟量控制方式的接线
控制系统以施耐德电气的Premium PLC的TSX CAY系列模块为例。
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第三章 采用模拟量控制Lexium 05 伺服
三．模拟量控制方式的设置
打开Powersuit软件，连接Lexium 05驱动器
在Basic configuration 里，选择IODevice，同时CN5接口选择仿真输出
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第三章 采用模拟量控制Lexium 05 伺服
在in speed control 里设置量程，即+/-10V对应转速
IODevice 也称本地模式，要注意的是在本地模式下CN1 I/O点的定义
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第三章 采用模拟量控制Lexium 05 伺服
所以，35点是硬件使能，36点是暂停功能。一定都要接上，电机才能转动。这时，左右限位和原点开关不在驱动器上。
四．典型的控制系统构成
Lexium 05
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第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服
第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服
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第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服
一．概述
施耐德公司的Lexium 05系列A/B/C三款伺服驱动器的均支持Modbus RTU总线技术，该技术用于RS485和EIA RS485.2-4串行界面。本文以Lexium 05驱动器与施耐德Twido PLC进行通讯为例，介绍Lexium 05的应用。
二．Modbus总线通讯的硬件连接
2.1 伺服驱动器上的连接(4 RS485+/ 5 RS485- /8 GND)
2.2 Twido PLC上的连接
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第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服
三．Modbus 总线通讯的软件设置
3.1 伺服驱动器中的设置 3.1.1 设定控制模式
将驱动器的控制模式设为ModbusDevice
3.1.2 设置总线地址及相关参数(本例中设为2,波特率为19.2KB,8Bit, Even校验 1停止位)
参数“Modbus double word sequence”设为“LowHigh”(使用Micro或Premium时设为“HighLow”)
注：以上参数在保存并重新上电后有效。
3.2 PLC中的组态 3.2.1 新建项目
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第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服
3.2.2 选择“Hardware”单击右键添加Modbus模块
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第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服
3.2.3 右击Port2对PLC通讯参数进行组态（与伺服驱动器中设定相对应）
3.3 PLC中的软件编程
MODBUS主站允许CPU向从站发出请求并等待答复。MODBUS 的数据交换由TWIDO通过指令EXCHx来管理，发送和接收的最大数据量为：250 字节。在TWIDO上的通讯管理分为3部分：控制单元，发送单元，接收单元。
3.3.1 EXCHx指令（EXCHx %Mwi:L）EXCHx 命令允许TWIDO 向从站发送和接收信息，用户必须定义一个表格 (%MWi:L) 这个表格带有控制信息和要发送和接收的数据. 在发送新指令之前 ( EXCH ),程序必须检查上一个指令已经执行完毕，执行完EXCH指令，数据交换立即开始。
3.3.2 MSGx指令（EXCHx %Mwi:L）MSGx指令用来管理数据交换，%MSGx 功能块有3个功能:
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第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服
通讯错误检查：
错误检查核实在程序中的EXCHx指令参数 L (表格字长)有足够的空间放置要发送的信息 多个信息的协调：
在发送多个信息时，%MSGx功能块提供了上一个信息结束，下一个请求的协调功能。
发送优先级高的信息：
%MSGx 功能块允许停止当前发送的信息以便马上发送紧急信息
3.3.3 FC功能码与数据结构
MODBUS RTU的数据结构为 通讯数据包括数据结构和数据长度，取决于所使用的功能码。 计的功能码，下表提供了目前常用的功能码 ： • FC3(读多个参数) 发送请求的数据结构 正确应答的数据结构 43 第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服 Twido PLC读参数的格式 例一：使用FC3读取电机实际转速（7696） 01发送 / 接收 06字长 03接收的偏移 00发送的偏移 01从站号 03读功能码 7696第一个所读参数的地址 00 02所读的字长 44 第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服 • FC16(写多个参数) 发送请求的数据结构 正确应答的数据结构 Twido PLC写参数的格式 例二：使用FC16使驱动器使能（6914） 45 第四章 采用Modbus总线通讯控制Lexium 05伺服 01 发送 / 接收 0C 8 + 2 x N个字 0007表移位( 固定值) 01 从站地址 10 写功能码 6914 第一个写参数的地址 0002 发送字长 0004 发送字节长 000F 对参数所写入的值 其余更多功能码的格式与操作可以参看Modbus的用户手册。 46 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 47 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 一．概述 施耐德公司的Lexium 05A系列伺服驱动器支持Canopen总线技术，可与Twido、Premium、M340 PLC等主站实现Canopen总线通讯，完成点到点定位、寻原点、电子齿轮控制等功能。本文以Lexium 05A驱动器与施耐德主流PLC间的通讯为例，介绍Lexium 05A的Canopen通讯组态及编程方法。 二．Canopen总线通讯的硬件连接 2.1 伺服驱动器上的连接 Lexium 05A伺服驱动器上的Canopen接口共有两个，分别位于CN1和CN4口上，如下图。可选择使用其中一个，如CN1口。S1为终端电阻，拨到右边为OFF,左边为ON。 48 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 2.2 PLC上的连接 Twido PLC的Canopen模块TWDNCO1M的端口定义： 2: CAN_L 3: CAN_GND 7: CAN_H Macro或Premium PLC的Canopen扩展卡CPP110的端口定义： 2: CAN_L 3: CAN_GND 7: CAN_H 49 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 M340的Canopen端口定义 三． Canopen总线通讯的软件设置 3.1 伺服驱动器中的设置 3.1.1 设定控制模式 将驱动器的控制模式设为CanopenDevice 2： CAN_L 3: CAN_GND 7: CAN_H 3.1.2 设置总线地址及相关参数（本例中设为2，波特率为500KB） 50 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 注：以上参数在保存并重新上电后有效。 3.2 PLC中的组态 3.2.1 Twido PLC的Canopen组态 新建项目，这里以Twidosoft V3.5中文版本为例。 选择“硬件”下的“扩展总线”，单击右键添加Canopen模块 51 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 选择Canopen总线模块型号。Canopen模块的扩展地址，注意：此地址应该与其实际所处的硬件的位置一致，否则无法通讯。 右击TWDNCOM1对通讯参数进行组态 点击“导入/更新”图标，导入eds文件。 52 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 点击打开后自动导入eds文件。 导入成功后，在目录菜单下显示Lexium 05设备。单击“Lexium 05（V1.12）”图标添加Canopen从设备。Twido PLC可以添加16个Canopen从设备，每个从设备的地址号及波特率需与伺服驱动器的设置相一致。 删除，上 移下移 设备 地址 波特率 PDO组态 53 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 点击Mapping，配置发送和接收的PDO功能。Lexium 05A支持8个PDO，接收和发送各4个，其中前3个PDO的定义是固定的，用户不能对其进行修改，第4个PDO可以自由定义，但不能超出4个字。 选择PDO类型：发送或接收。PDO1－3定义是固定的，不可更改。 PDO4可自由定义 54 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 链接PDO PDO组态完成后，要将使用的从机PDO链接到主机上去。如下图： 单击，将从设备中定义好的PDO链接到主站上去。链接到主机的PDO。对于主机和从机来说，他们的PDO类型是相对的，如从机的接收PDO对应于主机的传送PDO。主机一共可以管理16个发送PDO和16个接收PDO。 链接完成后，在Symbol页面下显示已用的PDO及其地址。 PDO在PLC中对应的实际地址。至此，PDO配置完成。 55 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 3.2.2 Macro或Premium PLC 的PDO组态 Macro或Premium PLC的PDO组态有专门的配置软件：Sycon软件。以下以Sycon V2.8为例介绍如何配置PDO。 新建项目，选择所用总线为：Canopen。 点击“添加主站”图标，插入主站模块：CPP110 点击Add 56 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 主站添加完成 Canopen主站配置 总线波特率 57 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 Canopen从站配置 导入Lexium 05的EDS文件 点击“插入从站“图标，插入从站 58 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 点击Add按钮添加从站，如有多个从站，可连续添加。添加完成后双击从站的图标，配置从站PDO 双击列出的PDO图标，将从站PDO链接到主站上去，同时弹出PDO传输模式画面，如使用默认值，则点击OK。有关PDO传输模式的含义，详见Sycon软件说明 59 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 双击链接好的PDO，弹出PDO详细配置画面。如上所述，PDO1－3不可更改，PDO4可以自由定义 重复上面步骤，将PDO配置完成。如下图。配置完成后保存成xx.Co文件 60 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 在Sycon中配置好的xx.Co文件需要导入到PLC中，才能使用。 见下图：以UNITY premium为例。 在CPP110的配置画面下，点击“选择数据库”，弹出文件打开菜单，选择刚刚配置好的xx.CO文件，单击“打开”。 根据所用PDO配置中所用字的个数来选择PLC中与通讯相关的输入输出字的个数。 导入完成后点击确认。 61 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 点击“总线配置”按钮可看到所配置的从机的PDO字与PLC中MW字的对应关系。如：从机PDO的输出字，第一个为：statusword，则对应PLC中的地址为％mw0。对％mw0的读操作即为读伺服驱动器的状态字 对于PL7环境下的Macro和PremiumPLC，配置方法一样。 3.3 PLC中的软件编程 从站配置完毕之后，我们可以通过对配置的PDO字对伺服驱动器进行控制，完成寻零点、点到点定位、电子齿轮等功能。我们还可以通过SDO对伺服驱动的内部参数进行读写操作。下面介绍如何在PLC中编程实现基本的控制功能。 3.3.1 伺服驱动器的控制字与状态字 在PDO中有两个重要的变量字：control word和status word。控制字的位使驱动器执行相关操作，状态字的位指示驱动器的状态。 控制字说明如下： 62 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 控制字可对伺服驱动器进行使能、急停、故障复位、暂停等的控制，其中bit4－bit6在不同的模式下有不同定义，如定位模式下可选择绝对定位或相对定位模式、触发定位开始。有关控制字的详细定义可参考中文操作手册。 状态字可显示伺服驱动器的状态，如使能状态、报警、位置到达、故障等。有关状态字的详细定义可参考中文操作手册。 3.3.2 关于SDO的读写 除了使用PDO字对伺服驱动器进行控制外，我们还需要使用SDO对有些不能定义在PDO中的重要参数进行读写，如驱动器运行模式（6060h）等。 Twido PLC的SDO读写 63 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 Twido PLC中采用CAN_CMD指令对SDO进行编程与管理，命令参数通过存储器字％MWx进行传递。如下表： 举例说明如何使用SDO对伺服内部参数进行读写。 写驱动器运行模式： [%mw0:=4] 写SDO命令 [%mw1:=2] 从站节点地址为2 [%mw3:=16#6060] 运行模式参数索引号：6060h [%mw4:=16#1] 子索引号：0，长度：1个字节 [%md5:=1] 写入的值，1＝点到点定位模式 [CAN_CMD 1 %mw0:6] CAN_CMD指令，写入6个字 读驱动器有效的运行模式： [%mw0:=3] 读SDO命令 [%mw1:=2] 从站节点地址为2 [%mw3:=16#6061] 运行模式参数索引号：6061h [%mw4:=16#1] 子索引号：0，长度：1个字节 [%md7:=%md5] 读出的值存入变量 [CAN_CMD 1 %mw0:6] 启动CAN_CMD指令 下一个CAN_CMD指令需等到上一个CAN_CMD指令执行完成后才能再次运行。这里有一个系统字可使用户来确定当前的网络状态。％SW8x的bit3表示指令是否执行完成。如下图： 64 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 Macro和Premium PLC的SDO读写 READ_VAR 和 WRITE_VAR 指令用于SDO的读和写，语法如下： WRITE_VAR(ADDR(‘0.m.1.SYS'), ‘SDO', index:subindex, NodeID, %MWi:L, %MWk:4) READ_VAR(ADDR('0.m.1.SYS'), 'SDO', index:subindex, NodeID, %MWk:4, %MWi:L) 65 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 举例： 写驱动器运行模式： %mw0:=16＃6060; %mw1:=16＃0; %mw2:=1; 运行模式参数索引号：6060h 运行模式参数子索引号：0 写入的值，1＝点到点定位模式 %mw7:=1; ％MWk＋3 WRITE_VAR(ADDR(‘0.0.1.SYS’),’SDO’,%MD0,2,%MW2:2,%MW4:4); 读驱动器运行模式： %mw0:=16＃6061; 运行模式参数索引号：6061h %mw1:=16＃0; 运行模式参数子索引号：0 READ_VAR(ADDR(‘0.0.1.SYS’),’SDO’,%MD0,2,%MW2:2,%MW4:4); 3.3.3 PLC编程的一般流程 PLC通过Canopen总线对伺服驱动器进行控制，编程时应遵循下面的步骤： 66 第五章 采用Canopen总线通讯控制Lexium 05伺服 以实现点到点定位过程为例： 0 1-用PDO中定义的控制字使伺服使能 1 Drive RUN Choice of Point to point function ? I0.6 2-SDO写指令来选择运行模式为点到点注：改变模式之前伺服应处于使能状 定位模式 2 Function Point to point 态，且电机 selected 转速为0。 Start function Point to point ? I0.7 3-控制字的位来触发定位开始 progress 3 4-读状态字，得到定位完成信号 Function Point to point in 请参见例程 67 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 68 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 一．概述 施耐德公司的Lexium 05B系列伺服驱动器支持Profibus总线技术，是对原有总线技术的补充，使其可以应用于更多的系统。本文以Lexium 05B系列驱动器与西门子S7-300 PLC进行通讯为例，介绍Lexium 05B的应用。 二．Profibus总线通讯的硬件连接 2.1 PLC上的连接 采用如下图所示的九针D型接头与PLC的DP口相连 注意： 屏蔽线同连接端口相接确保屏蔽良好。 2.2 伺服驱动器上的连接 伺服驱动器的CN1端口上的21，22端子分别与PLC DP接口的出线相连，接线图如下所示： 69 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 三．Profibus总线通讯的软件设置 3.1 驱动器的设置 3.1.1 设定控制模式 将驱动器的控制模式设为ProfibusDevice 70 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 3.1.2 设置总线地址（本例中设为3） 注：以上参数在保存并重新上电后有效。通讯的波特率与PLC的波特率自动配置，无需设定。 3.2 PLC中的组态 新建项目 71 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 单击右键添加300的工作站 双击SIMATIC300(1)与Hardware进行硬件组态 72 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 添加GSD文件 点击“Options”à“Install New GSD…” 添加导轨 73 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 添加电源模块（本例为5A） 添加CPU（本例为315－2DP） 双击此处“DP”.对总线进行设置 74 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 点击“Properties…”设定属性 点击“New…” 新建总线 75 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 点击“Network Settings” 选择通讯的波特率（本例为1.5Mbps）并点击“OK”确认 76 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 向总线上添加Slave从站（地址设为3，与伺服驱动器中参数一致） 为从站配置PPO参数（选择PKW Module PPO2 Word） 77 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 系统将自动为从站分配通讯所用的I/O地址，如本例中256~263为PKW通道，264~275为PZD通道，用户可以双击地址栏修改起始地址。 保存后就完成了硬件组态的任务。 注：PKW参数通道的结构为： 其中Byte1+2为PKE（任务代码＋子索引号） Byte3+4为索引号 Byte5~8为参数值 78 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 PZD过程通道的结构为： Byte9+10为PZD1，包括对驱动器的控制及模式的选择 Byte11+12为PZD2，是16位的给定量 Byte13~16为PZD3+PZD4，是32位的给定量 Byte17~20为PZD5+PZD6，可以自由组态 其中控制模式的值见下表 79 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 *Mode Toggle的位7为任务触发信号位，要使新修改的PZD参数有效改位必须有0－>1或1－>0的跳变。 3.3 PLC中的软件编程 双击“CPU 315-2DP”à“S7 Program”à“Blocks”编写程序块 80 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 添加调试变量块“ VAT_1” 双击变量块，添加与通讯有关的变量并保存 81 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 下载后打开变量块，点击“Monitor Variable”按钮，对数据进行监测 根据实际应用，修改变量的数值(Modify Value)，修改后点击“Modify Variable”按钮，对变量进行赋值 82 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 例一：通过参数通道写参数 将参数RAMPacc(加速度1556:00)设为10,000 PQW256=3000 h 3 写双字 ，00 Subindex PQW258=0614 h 0614 Index PQW270=00 h 0000 2710 为所写入的数值 PQW272=2710 h 例二：通过参数通道读参数 读取参数n_act(当前速度7696:0)的值 PIW256=W#16#1000 PIW258=W#16#1E10 PIW270=xxxx PIW272=xxxx 当前速度的值在PID270中 例三：通过过程通道使驱动器使能 PQW264=W#16#0200 83 第六章 采用Profibus总线通讯控制Lexium 05伺服 例四：通过过程通道断驱动器使能 PQW264=W#16#0000 例五：相对定位（以速度1000rpm走100000，1000＝03E8h，100000=000186A0h） PQW264=W#16#0283 PQW266=W#16#03E8 PQW268=W#16#0001 PQW268=W#16#86A0 例六：绝对定位（以速度1000rpm走100000） PQW264=W#16#0293 PQW266=W#16#03E8 PQW268=W#16#0001 PQW268=W#16#86A0 例七：带位置的速度模式（以速度1000rpm运行） PQW264=W#16#0284 PQW266=W#16#03E8 PQW268= xxxx PQW268= xxxx 速度改为2000rpm（2000＝07D0h） PQW264=W#16#0204 PQW266=W#16#07D0 PQW268= xxxx PQW268= xxxx 例八：寻零模式（寻零方式的值放在PQW266中，详细信息见用户手册中参数HMmethod）PQW264=W#16#0292 PQW266=W#16#0002 PQW268= xxxx PQW268= xxxx 其余更多对伺服的操作可以参看Profibus_DP的用户手册。 84 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容