您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
西門子控制器6AU1445-2AD00-0AA0技術(shù)支持
西門子控制器6AU1445-2AD00-0AA0
SIMATIC PCS 7 的操作員系統(tǒng)可用于通過多種視圖對過程操作進行監(jiān)視,，并根據(jù)需要進行干預(yù),。系統(tǒng)架構(gòu)靈活可擴展：從單用戶系統(tǒng)到采用冗余的客戶端/服務(wù)器架構(gòu)的多用戶系統(tǒng)。操作員界面采用*新的 NAMUR 規(guī)范（過程工業(yè)中的自動化技術(shù)用戶協(xié)會）和 PI 規(guī)范 (Profibus International) ,，與工廠的交互操作更為便捷,、直觀和易于操作。符合人體工程學(xué)的設(shè)計符號,、以任務(wù)為導(dǎo)向的面板,、統(tǒng)一的狀態(tài)信息表示以及優(yōu)化的報警功能，都便于進行安全過程控制,。
西門子g120變頻器手冊6SL3210-1KE18-8UB1
控制特性監(jiān)測功能可監(jiān)測閉合回路的控制塊的控制質(zhì)量并發(fā)送相關(guān)信號,。果控制性能下降，則可對控制器適時進行優(yōu)化或?qū)嵤┨囟ǖ木S護措施。
西門子g120變頻器手冊6SL3210-1KE18-8UB1
SIMATIC PCS 7系統(tǒng)集成的I&C 庫也具有較高質(zhì)量的回路控制功能,，憑借該功能,，則可執(zhí)行成本效益高的過程控制（Advanced Process Control ）應(yīng)用程序。多變量控制,、預(yù)測控制或超馳控制因此,，可有效提高小型和中型設(shè)備的收益、產(chǎn)品質(zhì)量,、安全和環(huán)境保護特性,。
當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)是所有優(yōu)化操作的基礎(chǔ)。通過 Process Historian,，可以安全直觀地對數(shù)據(jù)進行實時存儲和分析,。可極其快速地調(diào)用Process Historian 數(shù)據(jù)庫中管理的過程值,、消息和批量數(shù)據(jù),。通過信息服務(wù)器，可支持此類歷史數(shù)據(jù)的滿足用戶需求的處理和可視化過程,，信息服務(wù)器是一個基于Microsoft Reporting Services的報GAO系統(tǒng)
計算機IP地址設(shè)置
之后即可正常下載屏的組態(tài)數(shù)據(jù)并和S120建立直接的通訊連接,。
1問題的提出
1.1 如何擴展值編碼器的測量范圍
在運動控制系統(tǒng)中，經(jīng)常使用值旋轉(zhuǎn)編碼器作為位置反饋,，值編碼器具有返回值與實際位置一一對應(yīng),、斷電后位置信息不丟失等優(yōu)點，在使用時給用戶帶來了很多方便,，比如在設(shè)備重新上電時,，不需要重新尋找參考點（回零）。
不過值旋轉(zhuǎn)編碼器也有缺點,，不管是單圈值編碼器,，還是多圈值編碼器，它的測量范圍都是有限的,。如果負載不停地單方向運行,，那么一定會造成編碼器返回值溢出，此時編碼器的值又重新返回零,，周而復(fù)始,。此時如果設(shè)備重新上電，編碼器返回值是不包含溢出次數(shù)信息的,，所得到的位置值也是不可用的,。
圖1 值旋轉(zhuǎn)編碼器的返回值與負載位置的關(guān)系
問題1：在使用SINAMICS S120進行位置控制時，在采用值編碼器作為位置反饋時,，如果負載行程較長,，超出了值編碼器的測量范圍,，那么在設(shè)備重新上電時，編碼器的返回位置r0483與負載實際位置是不匹配的,。此時應(yīng)該如何擴展值編碼器的測量范圍,，正確地讀取負載的位置？
1.2 如何正確使用測量齒輪
在一些場合會使用測量齒輪改變電機或負載的轉(zhuǎn)速特性,，以便于速度或位置的測量,，如圖2所示為一個齒輪比為1：3的測量齒輪。如果所用的編碼器為值編碼器,，那么在發(fā)生溢出時,，編碼器返回值的零點與電機/負載的零點就出現(xiàn)偏移，偏移量的大小取決于齒輪比,。一旦編碼器返回值發(fā)生溢出,，負載的實際位置值就不可用了。
圖2 測量齒輪示意圖
舉一個例子,，在使用圖2的測量齒輪時,，假設(shè)所用的編碼器是一個8圈的值編碼器，那么默認(rèn)情況下,，編碼器返回位置,、電機/負載的角度、編碼器的角度隨時間變化的關(guān)系如圖3所示,。
圖3 編碼器返回位置,、電機/負載角度、編碼器角度的關(guān)系
從圖3可以看出,，在編碼器旋轉(zhuǎn)8圈以后發(fā)生溢出,，每次溢出后編碼器返回值的零點與電機/負載的零點會有1/3圈的偏移，在發(fā)生溢出以后編碼器返回的位置值就不可用了,。在溢出3次以后，編碼器返回值零點與電機/負載零點又重合了,。
問題2：在使用SINAMICS S120進行位置控制時,，在采用值編碼器作為位置反饋時，如果使用了測量齒輪,，那么如何在編碼器溢出時,，也能正確讀取電機/負載的實際位置？
2 SINAMICS S120位置跟蹤功能的使用
2.1 SINAMICS S120位置跟蹤功能概述
SINAMICS S120位置跟蹤（Position Tracking）可用于：
? 擴展值編碼器的測量范圍
? 在使用測量齒輪時,，正確計算負載的位置
該功能可通過參數(shù)P0411.0來激活,，激活以后，編碼器溢出的次數(shù)信息會被保存在斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)中,，這樣即使編碼器返回值發(fā)生溢出,，即使設(shè)備重新上電,，也可以重新根據(jù)編碼器溢出次數(shù)和當(dāng)前返回值計算出負載的當(dāng)前位置。
圖4 測量齒輪和編碼器的示意圖
值編碼器位置實際值保存在參數(shù)r0483中,，r0483是一個無符號32位數(shù),，需要激活編碼器的控制字中第13位（GnSTW.13）才會將編碼器的實際值顯示在r0483中。如果P0411.0＝0,，那么位置跟蹤功能未被激活,，此時r0483中的位置值由以下數(shù)據(jù)構(gòu)成：
? 編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)P0408
? 編碼器信號細分位數(shù)P0419
? 編碼器圈數(shù)P0421
如果P0411.0＝1，那么位置跟蹤功能被激活,，此時r0483中的位置由以下數(shù)據(jù)構(gòu)成：
? 編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)P0408
? 編碼器信號細分位數(shù)P0419
? 值旋轉(zhuǎn)編碼器虛擬圈數(shù)P0412
如果沒有測量齒輪,，編碼器的圈數(shù)即為P0421的值，如果P0421太小,，不滿足負載行程要求,，那么可以通過放大P0412來擴展值編碼器的位置測量范圍。
? 測量齒輪比P0433/P0432
2.2 擴展值編碼器測量范圍的參數(shù)設(shè)置
要擴展值編碼器的測量范圍,，可以在配置向?qū)е芯幋a器配置畫面上進行設(shè)置,。使用STARTER軟件打開項目，在Config DDS的配置向?qū)е?，在配置編碼器數(shù)據(jù)時,，點擊Details按鈕，如圖5所示,。
圖5 編碼器配置畫面
在彈出的對話框中Details選項卡中,，選擇激活位置跟蹤功能，并在虛擬圈數(shù)P0412中輸入需要的值,，如圖6所示,。配置完畢后，下載數(shù)據(jù)并保存,。
圖6 激活位置跟蹤功能
另外也可以在ONLINE情況下,，通過參數(shù)表直接設(shè)置。使用PG/PC連接設(shè)備,，在STARTER軟件中連接在線后,，通過驅(qū)動器的Expert List打開參數(shù)列表，依次設(shè)置以下參數(shù)即可,。
P0010＝4,， Encoder Commissioning 編碼器調(diào)試
P0411.0＝Y(jié)es， Activate Position Tracking 激活位置跟蹤功能
P0412＝600,， Set Virtual Revolution 設(shè)置虛擬圈數(shù),，根據(jù)實際情況調(diào)整
P0010＝0， Ready 返回就緒狀態(tài)
2.3 使用測量齒輪時的參數(shù)設(shè)置
針對1.2節(jié)中的例子,，編碼器每溢出一次,，都會在電機/負載側(cè)產(chǎn)生1/3圈的偏移,，每溢出3次以后，編碼器零點與電機/負載的零點重新吻合,。在編碼器溢出時,，電機/負載的位置就可能不正確了。
此時需要激活位置跟蹤功能,，并設(shè)置測量齒輪的齒輪比P0433和P0432,，如圖7所示。本例中值編碼器是一個8圈的值編碼器,，所以P0412=8,。
圖7 測量齒輪的參數(shù)設(shè)置
這樣可以擴展位置值r0483的表示范圍（如圖8所示），在使用測量齒輪時,，即使發(fā)生編碼器返回值溢出,，也能正確指示電機/負載的實際位置。
圖8 位置跟蹤功能激活后的位置值