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 顺序控制继电器（SCR）指令是基于SFC的编程方式，使用顺序控制继电器（S0.0~S31.7），依据被控对象的顺序功能图进行编程，将逻辑程序划分为LSCR与SCRE之间的若干个SCR段，一个SCR程序段对应顺序功能图中的一个程序步，从而实现顺序控制。

s7-200PLC单流程程序梯形图举例

  1. PLC控制系统的设计内容

（1）根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。

（2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。

（3）选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。

（4）分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。

（5）编写程序并调试。

（6）设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。

（7）编写设计说明书和使用说明书。

2. PLC控制系统设计步骤

（1）工艺分析

深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。

（2）选择合适的PLC类型

在选择PLC机型时，主要考虑下面几点：

1功能的选择。 对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能（如中断、PID等）。

2I/O点数的确定。 统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充（一般加上10%～20%的备用量），从而选择PLC的I/O点数和输出规格。

3内存的估算。 用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。

（3）分配I/O点。 分配PLC的输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子的接线图，接着就可以进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（4）程序设计。 对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能流程图，然后设计出梯形图，再根据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。

（5）控制柜或操作台的设计和现场施工。 设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图；设计控制系统各部分的电气互锁图；根据图纸进行现场接线，并检查。

（6）应用系统整体调试。如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后连接起来总调。

（7）编制技术文件。技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等电气图纸，电器布置图，电器元件明细表，顺序功能图，带注释的梯形图和说明

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1                     摘要

本文主要介绍了如何使用CPU 1215C通过PROFINET 连接SINAMICS V90伺服系统实现位置闭环控制。其中对S7-1200 V4固件版本的运动控制功能、工艺对象的组态和V90 PN的相关参数设置作了简要介绍。

2                     简介

2.1                 S7-1200运动控制功能

2.1.1               S7-1200 V3.0 固件

S7-1200 CPU固件版本从V3.0开始已经支持多4路PTO输出，以CPU1214C（6ES7214-1AG31-0XB0）为例，其CPU本体支持4路PTO输出，其中PTO 1、PTO 2的频率范围为 2 Hz ≤ f ≤ 100 kHz，PTO 3 、PTO 4的频率范围为2 Hz ≤ f ≤ 20 kHz。

2.1.2               S7-1200 V4.0 固件

S7-1200 CPU V4.0固件版本虽然也只支持4路PTO输出，但是PTO的信号类型可以进行选择，支持的信号类型见表2-1 PTO 信号类型所示。

表2-1 PTO信号类型

V4.0固件版本的CPU高速脉冲信号发生器输出地址可以自由分配给PTO，输出地址分配与输出频率范围见表2-2 脉冲信号发生器地址分配所示。

表2-2 脉冲信号发生器地址分配

以CPU1214C CPU本体输出地址(6ES7214-1AG40-0XB0)为例，示例几种可能的PTO信号类型组合方式，见表2-3 脉冲方向组态所示：

l  示例1：4-100kHz PTO，不带方向输出。

l  示例2：2-100kHz PTO 和 2-20kHz PTO，脉冲A+方向B输出。

l  示例3：4-100kHz PTO，脉冲A+方向B输出，其中脉冲A 100kHz，方向B 20kHz。

表2-3 脉冲方向组态

2.1.3               S7-1200 V4.1 固件

S7-1200 CPU V4.1固件版本起不仅支持通过PTO输出方式对伺服电机进行开环控制，而且支持通过PROFIdrive或者模拟量输出（AQ）方式对伺服电机进行闭环控制，见表2-4驱动器连接方式所示。本文中例子就是使用PROFIdrive方式对SINAMICS V90 PN进行闭环控制。

表2-4 驱动器连接方式

2.2                 SINAMICS V90 PN

SINAMICS V90 是西门子推出的一款小型、高效便捷的伺服系统。SINAMICS V90 驱动器与 SIMOTICS S-1FL6 电机组成的伺服系统是面向标准通用伺服市场的驱动产品，覆盖0.05kW～7kw 功率范围。

2016 年 7 月底，推出了带PROFINET 接口的 V90 驱动器，配合SIEMENS PLC, 能够组成一套完善的、经济的、可靠的运动控制解决方案。SINAMICS V90 PROFINET (PN) 版本有 2个RJ45 接口用于与 PLC 的 PROFINET 通信连接，支持 PROFIdrive 运动控制协议。它也可以集成到博途中与 S7-1200，S7-1500 连接。

注意：

(1) SINAMICS V90 PN 支持 SIMATIC PLC 的工艺对象(TO)，可通过 TO 实现位置及速度的控制，如 S7-1500 T-CPU, S7-1500 及 S7-1200。

(2) SINAMICS V90 PN 版本独立于当前的 SINAMCIS V90 脉冲串的控制器，它不支持 PTI、脉冲加方向、模拟量和USS/Modbus RTU 通信等控制方式。

(3) SINAMICS V90 PN 只支持 PROFINET 通信，支持西门子标准报文 1，2，3，5，102，105，支持 DSC控制。本例中 SINAMICS V90 PN 需要选择标准报文3。

2.3                 PROFINET 通信

PROFINET IO 是一种基于以太网的实时协议。在工业自动化应用中作为高级网络使用。一个完整的POFINET IO 网络包括以下设备：

l  IO 控制器：典型的是 PLC，用于控制整个系统

l  IO 设备：一个分散式 IO 设备（例如，编码器，传感器），通过 IO 控制器控制

l  IO 检测器：HMI（人机接口）或个人计算机，用于诊断或调试

PROFINET 提供两种实时通信，PROFINET IO RT（实时）和 PROFINET IO IRT（等时实时）。实时通道用于 IO 数据和报警的传输。在 PROFINET IO RT 通道中，实时数据通过优先以太网帧进行传输。没有特殊的硬件要求。

SINAMICS V90 PN基于PROFINET IO RT（实时），其循环周期可达到 4 ms。基于PROFINET IO IRT 通道可用于传输具有更加精确时间要求的数据。其循环周期可达 2 ms，但需要具有特殊硬件的 IO 设备和开关的支持。

所有的诊断和配置数据通过非实时（NRT）通道进行传输。使用 TCP/IP 协议。因而，没有可确定的循环周期，其循环周期可能超过 100 ms。

SIMATIC S7-1200 目前仅支持PROFINET IO RT 通讯，所以后面章节所讲的与 SINAMICS V90 PN 连接做位置控制是通过PROFINET IO RT 通讯来实现的