S7-1200运动控制
S7-1200与松下A6伺服_Modbus通讯_进行运动控制
松下A6伺服通用手册 PANATERM ver.6.0
软件列表：
1. 博途V14 SP1 2. 松下伺服支援软件 PANATERM ver.6.0 3. CommMonitor串口监视精灵 4. CRC计算器
可到松下官网下载
文档列表：
1. 松下A6伺服通用手册 2. MINAS A6系列 Block动作事例 3. MINAS A6系列 技术资料 －Modbus通信规格篇－ 4. S7-1200 Easy Plus V3.5.chm
202020/7/23
4-1.通讯报文详解
1、在所需线缆正常连接后我们尝试用串口调试助手发一组报文，首先要确保 A6通讯参数以及串口调试助手的参数一致且正确，这样我们才可以收到A6返 回的报文。
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4-2.通讯报文详解
对照modbus数据结构，我们看下数据结构 如右图，可以看出数据报文符合modbus。
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2-1.硬件接线
1. A6连接电源及电机 2. usb线连接A6和PC 3. 自制串口线缆连接A6和PLC
注意，调试时可将usb/485转接线连接 到串口线缆上，这是为了方便监视串 口数据，查看发送报文和返回报文是 否正确
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2-2.通讯线缆接线
2020/7/23
S7-1200与松下A6伺服 Modbus通讯进行运动控制
原创作者：朱凡凡
版权所有 侵权必究
前言
本文档讲解西门子S7-1200与松下A6伺服之间，通过Modbus通讯方式， 来进行运动控制和数据采集。
本文档是我在项目结束后整理归纳后所写，项目进行中发现关于通 讯方式控制松下伺服的资料很少，加之本人在调试过程中发现很多坑， 浪费了很多时间，最终在松下和西门子的技术支持人员帮助下完成项目， 故而产生将调试方法和注意点整理成文档的想法，希望对大家有所帮助。
S7-1200第28讲：S7-1200的简单运动控制讲解2
--------------S7-1200的简单运动控制讲解2
42系列两相步进电机
42系列两相混合式步进电机，采用优 质冷轧硅钢片和耐高温永磁体制造，采用 业界先进的磁路设计方案，具有输出转矩 大、温升低、可靠性高的特点。具有良好 的内部阻尼特性，运行平稳，无明显振荡 区。
0.025 mm MAX(负载5N） 0.075 mm MAX(负载10N）
技术规格：
型号
42HS02 42HS03
保持转矩 （NM）
0.25
0.34
额定电流 （A）
0.4
1
转动惯量 （kg.cm2)
0.057
0.082
定位转矩
（NM）
0.015 0.02
重量（kg）
0.26 0.28
转矩曲线：
转矩曲线：
电气指标：
说明
输出电流 输入电源电压 控制信号输入电
流 步进脉冲频率
绝缘电阻
最小值 1.0 18
7
0 500
DM542 典型值
36
最大值 4.2 48
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10
16
-
200
单位 A
VDC
mA
KHz MΩ
接口定义：
名称 PUL+ PULDIR+
DIR-
ENA+ ENA-
功能
脉冲输入信号： 脉冲有效沿可调，默认脉冲上升沿有效；为了可靠响应脉冲信号， 脉冲宽度应大于1.2μs。5~24VDC电平兼容。 双脉冲模式下：CW
步距角：1.8° 机座号：42 保持转矩：0.25~0.34NM 转矩大 运行平稳 低发热 低噪声
一般规格：
西门子S7-1200通过TO实现IS620F的位置控制
获取路径：运控原地->学习资料1 概述IS620F是苏州汇川公司自主研发的一款搭载profinet总线的新型伺服，它是汇川和西门子合作的产物。
支持prifidrive，并支持AC1、AC3、AC4三个应用类。
本文以 S7-1200连接IS620F 为示例，详细介绍了使用TIA Portal 软件完成项目的配置组态、轴的配置以及轴工艺对象的功能测试。
2 项目准备2.1实例的项目总览通过博途软件组态 S7-1200 T和 IS620F 驱动一起实现运动控制，任务如下：∙安装 IS620F 的GSD∙组态 S7-1200 和IS620F 的通信∙编写程序设备网络结构如图 2-1 所示：图 2-1 网络拓扑结构图2.2 使用的软硬件项目中使用的硬件如表 2-2 所示。
项目中使用的软件如表 2-3 所示。
表 2-3 使用的软件伺服驱动器准备1） 伺服电机为23位绝对值编码器电机，使用面板确认H00-00为14101， 2） H02-00=11(PN 总线控制)默认为11.3）H0201=0(增量位置模式)或H0201=1(绝对值位置线性模式). 4）驱动器PN 站名设置H0E21设置为1；H0E21（PN 站名）设置为1代表is620f1，设置为2代表is620f2， 多个IS620可以做区别；C o p y r i g h t S i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d或者通过注意：设置IP地址时, IS620F不要连接PLCIS620F 在线后点击“设置工程名字->配置网络”，设置 IS620F 的 IP 地址及设备名称：注意：设置的设备名称一定要与 PLC 项目中配置的相同。
PN站名1代表is620f13 项目配置3.1 TIA 博途下项目配置3.1.1 添加 S7-1200 CPU 到项目中添加 S7-1200 CPU 到项目中操作步骤如表 3-1 所示。
S7-1200第29讲：S7-1200的简单运动控制讲解3
MC_Power（发布/阻止轴）指令：
MC_Power 运动控制指令可启用或禁用轴。在启用或禁用轴之前，应确保 以下条件： • 已正确组态工艺对象。• 没有未决的启用-禁止错误。运动控制任务无法中 止 MC_Power 的执行。禁用轴（输入参数 Enable =FALSE）将中止相关工 艺对象的所有运动控制任务。
谢谢
MC_MoveAbsolute（绝对定位轴）指令：
使用 MC_MoveAbsolute指令可启动轴到绝对位置的定位运动。为了使 用 MC_MoveAbsolute指令，必须先启用轴，同时必须使其回原点。
MC_MoveRelative（相对定位轴）指令：
使用 MC_MoveRelative指令可启动相对于起始位置的定位运动。为了 使用 MC_MoveRelative指令，必须先启用轴。
博途1200课程--第29讲
--------------S7-1200的简单运动控制讲解3
1200运动控制流程：
1. 添加工艺对象： – 在项目树中，展开节点“工艺对象”(TechnologyObjects)，然后选择 “添加新对象”(Add new object）。 – 选择“轴”(Axis) 图标（必要时可以重命名），然后单击“确定”(OK) 打开轴对象的组态编辑器。 – 显示“基本参数”(Basic parameters) 下的“为轴控制选择 PTO”(Select PTO for AxisControl) 属性，然后选择所需脉冲。
2. 对应用进行编程： 将 MC_Power 指令插入代码块。 – 对于“轴”输入，请选择已创建并组态的轴工艺对象。 – 将 Enable 输入设置为 TRUE 可以使其它运动指令起作用。 – 将 Enable 输入设置为 FALSE 会取消其它运动指令。 （每个轴只包括一个 MC_Power 指令。）
西门子 STEP 7 TIA Portal V16中S7-1200 Motion Control V
SIMATICSTEP 7TIA Portal V16中S7-1200 Motion Control V6.0升级为V7.0功能手册Siemens AG Digital Industries Postfach 48 4890026 NÜRNBERG A5E03790555-AGⓅ 10/2019 本公司保留更改的权利Copyright © Siemens AG 2011 - 2019. 保留所有权利法律资讯警告提示系统为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。
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危险表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。
警告表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。
小心表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。
注意表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。
当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。
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合格的专业人员本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。
其操作必须遵照各自附带的文件说明，特别是其中的安全及警告提示。
由于具备相关培训及经验，合格人员可以察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危险。
按规定使用 Siemens 产品请注意下列说明：警告Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。
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正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前提。
必须保证允许的环境条件。
必须注意相关文件中的提示。
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S7-1200运动控制指令
S7-1200运动控制指令用户组态轴的参数，通过控制面板调试成功后，就可以开始根据工艺要求编写控制程序了。
关于运动控制指令有几点需要说明：1.打开OB1块，在Portal软件右侧“指令”中的“工艺”中找到“运动控制”指令文件夹，展开“S7-1200 Motion Control”可以看到所有的S7-1200运动控制指令。
可以使用拖拽或是双击的方式在程序段中插入运动指令，如下图所示，以MC_Power指令为例，用拖拽方式说明如何添加Motion Control指令。
这些Motion Control指令插入到程序中时需要背景数据块，如下图所示，可以选择手动或是自动生成DB块的编号。
添加好背景DB后的MC_Power指令如下图所示。
『注意』运动控制指令之间不能使用相同的背景DB，最方便的操作方式就是在插入指令时让Portal软件自动分配背景DB块。
2. 运动控制指令的背景DB块在“项目树”-->“程序块”-->“系统块”-->“程序资源”中找到。
用户在调试时可以直接监控该DB块中的数值，如下图所示。
3.每个轴的工艺对象都一个背景DB块，用户可以通过下面的方式打开这个背景DB块：可以对DB块中的数值进行监控或是读写。
以实时读取“轴_1”的当前位置为例，如下图所示，轴_1的DB块号为DB1，用户可以在OB1调用MOVE指令，在MOVE指令的IN端输入：DB1.Position，则Portal软件会自动把DB1.Position更新成：“轴_1”.Position。
用户可以在人机界面上实时显示该轴的实际位置。
4.每个Motion Control指令下方都有一个黑色三角，展开后可以显示该指令的所有输入/输出管脚。
展开后的指令管脚有灰色的，表示该管脚是不经常用到的指令管脚。
5.指令右上角有两个快捷按钮，可以快速切换到轴的工艺对象参数配置界面和轴的诊断界面。
下图是快速切换到诊断界面。
6.有部分S7-1200 运动控制指令有一个Execute触发管脚，该管脚需要用上升沿触发。
1200plc绝对位置指令
1200plc绝对位置指令1200 plc绝对位置指令是指在Siemens S7-1200系列可编程逻辑控制器（PLC）中使用的一种指令，它通过指定绝对位置的方式控制执行器或运动轴的位置。
本文将详细介绍1200 plc绝对位置指令的功能、使用方法以及与其他相关指令的比较。
1200 plc绝对位置指令主要用于控制运动轴的位置，比如机械臂、运输台等。
它可以直接对运动轴的位置进行精确定位，从而实现准确的运动控制。
通过绝对位置指令，我们可以精确地控制运动轴的启动、停止、加速、减速，以及定位动作等。
使用1200 plc绝对位置指令时，我们首先需要定义一个运动轴的数据块，并在该数据块中设置相关参数，比如指定轴的类型、运动模式、速度、加速度等。
然后，我们可以使用绝对位置指令对运动轴进行控制。
在1200 plc绝对位置指令中，最常用的指令是“MC_MoveAbsolute”。
该指令可以将运动轴移动到指定的绝对位置。
具体语法如下：MC_MoveAbsolute(Axis, Position, Velocity, Acceleration)其中，Axis表示运动轴的编号，Position表示要移动到的绝对位置，Velocity表示运动轴的速度，Acceleration表示运动轴的加速度。
使用MC_MoveAbsolute指令时，我们可以通过设置Position参数来指定运动轴要移动到的绝对位置。
该位置可以是一个具体的数值，也可以是一个变量。
通过设置Velocity和Acceleration参数，我们可以控制运动轴在移动时的速度和加速度。
在实际应用中，1200 plc绝对位置指令通常会与其他指令配合使用。
比如，我们可以使用"MC_ReadAxisIdxPos()"来读取运动轴的实际位置，以便进行位置比较或其他逻辑操作。
另外，我们还可以使用"MC_MoveAbsoluteWithVelocity()"指令来控制运动轴在移动过程中保持指定的速度。
S7-1200伺服指令运动指令详解及示例
S7-1200伺服指令运动指令详解及示例1. MC_Halt指令名称：停止轴运行指令功能：停止所有运动并以组态的减速度停止轴。
使用技巧：常用MC_Halt指令来停止通过MC_MoveVelocity指令触发的轴的运行。
『注意』部分输入/输出管脚没有具体介绍，请用户参考MC_Power指令中的说明。
2. MC_Home指令名称：回原点指令功能：使轴归位，设置参考点，用来将轴坐标与实际的物理驱动器位置进行匹配。
使用要点：轴做绝对位置定位前一定要触发MC_Home指令。
『注意』部分输入/输出管脚没有具体介绍，请用户参考MC_Power指令中的说明。
①Position：位置值•Mode = 1时：对当前轴位置的修正值•Mode = 0,2,3时：轴的绝对位置值②Mode：回原点模式值•Mode = 0：绝对式直接回零点，轴的位置值为参数“Position”的值•Mode = 1：相对式直接回零点，轴的位置值等于当前轴位置 + 参数“Position”的值•Mode = 2：被动回零点，轴的位置值为参数“Position”的值•Mode = 3：主动回零点，轴的位置值为参数“Position”的值下面详细介绍模式0和模式1.Mode = 0绝对式直接回原点以下图为例进行说明。
该模式下的MC_Home指令触发后轴并不运行，也不会去寻找原点开关。
指令执行后的结果是：轴的坐标值更直接新成新的坐标，新的坐标值就是MC_Home指令的“Position”管脚的数值。
例子中，“Position”=0.0mm，则轴的当前坐标值也就更新成了0.0mm。
该坐标值属于“绝对”坐标值，也就是相当于轴已经建立了绝对坐标系，可以进行绝对运动。
『优点』MC_Home的该模式可以让用户在没有原点开关的情况下，进行绝对运动操作。
Mode = 1相对式直接回原点与Mode = 0相同，以该模式触发MC_Home指令后轴并不运行，只是更新轴的当前位置值。
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S7-1200运动控制S7-1200运动控制根据连接驱动方式不同，分成三种控制方式，如下图所示1、PROFIdrive：S7-1200 PLC通过基于PROFIBUS/PROFINET的PROFIdrive方式与支持PROFIdrive的驱动器连接，进行运动控制。
2、PTO：S7-1200 PLC通过发送PTO脉冲的方式控制驱动器，可以是脉冲+方向、A/B正交、也可以是正/反脉冲的方式。
3、模拟量：S7-1200 PLC通过输出模拟量来控制驱动器。
对于固件V4.0及其以下的S7-1200CPU来说，运动控制功能只有PTO这一种方式。
目前为止，1个S7-1200 PLC最多可以控制4个PTO轴，该数值不能扩展。
S7-1200 运动控制—PROFI drive控制方式PROFI drive 是通过PROFIBUS DP和PROFINET IO 连接驱动装置和编码器的标准化驱动技术配置文件。
支持PROFI drive 配置文件的驱动装置都可根据PROFI drive 标准进行连接。
控制器和驱动装置/编码器之间通过各种PROFI drive 消息帧进行通信。
每个消息帧都有一个标准结构。
可根据具体应用，选择相应的消息帧。
通过PROFI drive 消息帧，可传输控制字、状态字、设定值和实际值。
『注意』固件V4.1开始的S7-1200CPU才具有PROFI drive的控制方式。
这种控制方式可以实现闭环控制。
S7-1200 运动控制--PTO控制方式PTO的控制方式是目前为止所有版本的S7-1200 CPU都有的控制方式，该控制方式由CPU向轴驱动器发送高速脉冲信号（以及方向信号）来控制轴的运行。
这种控制方式是开环控制。
S7-1200 运动控制--模拟量控制方式固件V4.1开始的S7-1200 PLC的另外一种运动控制方式是模拟量控制方式。
以CPU1215C为例，本机集成了2个AO点，如果用户只需要1或2轴的控制，则不需要扩展模拟量模块。
然而，CPU1214C这样的CPU，本机没有集成AO点，如果用户想采用模拟量控制方式，则需要扩展模拟量模块。
模拟量控制方式也是一种闭环控制方式，编码器信号有3种方式反馈到S7-1200 CPU中。
如图所示。
S7-1200 运动控制组态步骤简介1、在Portal 软件中对S7-1200 CPU 进行硬件组态；2、插入轴工艺对象，设置参数，下载项目；3、使用“调试面板”进行调试；『说明』S7-1200 运动控制功能的调试面板是一个重要的调试工具，使用该工具的节点是在编写控制程序前，用来测试轴的硬件组件以及轴的参数是否正确。
4、调用“工艺”程序进行编程序，并调试，最终完成项目的编写。
截图和测试环境这部分内容的相关截图和功能说明都是基于S7-1200 固件V4.1在SIMA TIC Portal V13 SP1 UPD4的环境下生成的。
不同的版本的Portal 软件的界面不尽相同，请用户务必确认。
S7-1200运动控制指令与S7-200SMART运动控制指令有很多相似之处，S7-1200运动控制指令功能是非常强大的，S7-1200运动控制中使用了轴的概念，通过对轴的组态，包括硬件接口，位置定义、动态特征、机械特性等等与相关的指令块组合使用，可以实现绝对定位、相对定位、点动、转速控制和自动寻找参考点的功能。
今天小智用的S7-1200运动控制指令编写简单的定位控制程序。
S7-1200CPU本体集成硬件输出点最高频率为100kHZ,但这些输出点会被PTO功能独立使用，不会受扫描周期的影响，其作为普通输出点的功能将被禁止。
硬件输出的组态具体操作的步骤如下：1）选择设备组态；2）选择合适的CPU；3）在属性选项卡中激活使能高速脉冲发生器功能。
硬件组态如下图所示：脉冲发生器组态，脉冲输出类型选择如下图：工艺对象“轴”组态“轴”工艺对象是用户程序与驱动的接口。
工艺对象从用户程序中收到控制命令，在运行时执行并监视执行状态。
“驱动”表示步进电机加电源部分或者伺服驱动器加脉冲接口转换器的机电单元。
驱动是由PLC 产生脉冲来控制“轴”工艺对象的。
运动控制功能指令块必须在轴对象组态完成后才能使用。
工艺对象的组态包括以下几个部分：参数组态参数组态主要定义了轴的工程单位，软硬件限位，启动/停止速度，参考点定义等。
进行参数组态前，需要添加工艺对象，具体操作为：选择项目树——>工艺对象——>插入新对象选项，双击该选项弹出插入新对象对话框，单击Motion选项，在名称文本框中输入对象名称，选择轴对象数据块编号，单击“确认”按钮确认。
单击完成后可以在项目树中看到添加好的工艺对象，双击Configuration（组态）选项进行参数组态，进入工艺对象组态目录树，如下图所示：（1）硬件接口图中所示组件的具体含义如下所述：选择脉冲发生器：此下拉列表框中可选择使用Pulse1或Pulse2作为脉冲输出。
设备组态：此处可进入PLC模块硬件组态页面。
用户单位：为系统选择长度单位，包括毫米、米、英寸、英尺、脉冲数、角度。
（2）驱动器信号图中所示组件的具体含义如下所述：选择“启用输出”：设置使能滑台伺服的输出点。
选择“输入就绪”：设置驱动器状态正常输入点，当驱动设备正常时会给出一个开关量输出，此信号可接入到CPU中，告知运动控制器驱动正常。
如果驱动不提供这种接口，可将此参数设为“True”。
（3）机械图中所示组件的具体含义如下所述：电机每转脉冲数：电机旋转一周所需的脉冲个数。
电机每转的运载距离：电机旋转一周机械产生的位移。
（4）位置监视图中所示组件的具体含义如下所述：激活硬限位开关：使能机械系统的硬件限位功能，在轴到达硬件限位开关时，它将使用急停减速斜坡停车。
启用软限位开关：使能机械系统的软件限位功能，此功能通过程序或者组态定义系统的极限位置。
在轴到达软件限位开关，轴运动将被停止。
工艺对象报故障，在故障被确认后，轴可以恢复在工作范围内的运动。
输入硬限位开关下限；输入硬限位开关上限选择电平：限位点有效电平，分为High Level（高电平有效）和Low Level（低电平有效）两种软限位开关下限位置；软限位开关上限位置（5）动态参数图中所示组件的具体含义如下所述：速度限值的单位：此处选择速度限制值单位，包括revs/min（转/分钟）和Pulse/s（脉冲数/ 秒）两种。
最大速度：定义系统的最大运行速度，以毫秒/秒为单位的最大速度，由系统自动计算。
启动/停止速度：定义系统的启动/停止速度，考虑到电机的扭矩等机械特性，其启动/停止速度不能为0。
加速度；减速度；加速时间；减速时间加/减速度与加/减速时间这两组数据，只要定义其中任意一组，系统会自动计算另外一组数据，这里的加/减速度与加/减速时间需要用户根据实际工业要求和系统本身特性调试得出。
（6）急停图中所示组件的具体含义如下所述：紧急减速度：此处定义从最大速度到启动/停止速度的减速度急停减速时间：此处定义从最大速度启动/停止速度的减速时间（7）回原点回参考点组态如下图所示，图中所示组件的含义如下所述：输入参考点开关：此处定义参考点，一般使用数字量输入作为参考点开关。
允许硬限位开关处自动反转：此处可使能在寻找参考点过程中碰到硬件限位点自动反向，在激活回参考点功能后，轴在碰到参考点之前碰到了硬件限位点，此时系统认为参考点在反方向，会按组态好的斜坡减速曲线停车并反转。
若该功能并没有被激活并且轴到达硬件限位点，则回参考点过程会被立即停止。
逼近/回原点方向：此处定义在执行寻找参考点的过程中的初始方向，包括正向寻找和负向寻找两种方式。
参考点开关一侧：此处定义使用参考点左边沿或者右边沿。
逼近速度：在进入参考点区域时的速度。
参考速度：在进入参考点区域后，到达参考点位置时的速度。
原点位置偏移：在参考点开关位置和参考位置有差别是，在此时输入距离参考点的偏移量。
轴以到达速度接近零位，在MC_Home语句的“位置”参数指定绝对参考点坐标。
参考点位置：参考点坐标有MC_Home指令块的Position参数确定。
S7-1200运动控制指令简单控制程序如下图所示：西门子S7-1200 与V80伺服进行运动控制实例一、硬件配置：二、4路高速脉冲输出信号分配表：三、硬件接线四、S7-1200 编程：（1）：添加轴工艺对象：（2）组态轴工艺对象的扩展对象参数：（3）添加命令表：说明：西门子S7-1200PLC如何转换模拟量模拟量模块是SM1234，2输入2输出。
可以选择电压模式或电流模式，下例选择-10V-10V电压输入输出设置，电压输出0-10V。
配置地址查看模块说明，输入-10V-10V对应的数值是-27648-27648，输出同样-10v-10v对应-27648-27648，下面是模拟量输入程序：将模拟量输入1通道对应的地址IW136转换成浮点数MD304：然后除以2764.8 就得到实际电压值比如IW136=27648，转换成浮点数除以2764.8=10，表示实际电压值是10VIW136=13824，转换成浮点数除以2764.8=5，表示实际电压值是5V下面是模拟量输出程序，假设MD360存储是要输出的电压伏数，乘以2764.8转换成整数放入QW134即可。
因为满输出对应10V对应是27648,1V就是2764.8，2V就是2X2764.8。