S120的基本定位功能

曲轴平衡机 S120驱动系统报文通讯分析摘要曲轴平衡机上的S120驱动系统采用西门子370#标准报文来与电源模块通讯，采用自由报文与CU320以及驱动器通讯。

通过对曲轴平衡机S120驱动系统与PLC系统的报文通讯具体分析，来分析报文通讯的应用方法，并在现有报文基础上修正报文BICO互连缺陷及对应的PLC程序，使设备功能更加合理。

关键词：S120驱动系统；报文通讯；控制字；状态字；引言西门子SINAMICS驱动系统是当前在机械加工设备上应用极为广泛的变频器系统，SINAMICS系列中的SINAMICS S120 是集V/F 控制、矢量控制、伺服控制为一体的多轴驱动系统。

要实现PLC控制S120驱动系统实现控制功能必须与其实现通讯， PLC与S120系统通过通讯协议（报文）来实现数据传输。

本文主要从2个方面进行分析S120报文通讯在曲轴平衡机上的实际应用及改进：1.S120报文通讯介绍：标准报文和自由报文规则；2.曲轴平衡机S120系统报文通讯应用分析及现有报文通讯缺陷问题改进优化分析。

1S120系统报文通讯方式介绍设备要实现相应的功能，必须有控制器（PLC）发出相应的指令，S120的控制模块（CU）接收到指令后控制电源模块和电机模块执行对应的运动控制，如电机启动、旋转等。

设备常借助于PROFIBUS-DP来实现SIMATIC S7-300 与SINAMICS S120之间的数据交换，用S7-300来控制S120的运转及读写所需的参数。

S7-300 与SINAMICS S120交换的数据字的数量及各字的含义。

根据不同的应用来选择相应的报文（此处的报文是指通讯过程中的通讯协议）。

S120 中的报文结构分为三类：1、标准报文（1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、20#报文）标准报文是根据Profidrive规范制定的常规报文，当选择标准报文时，内部的过程参数会自动链接。

选择报文在参数P0922中设定，或者在组态驱动时选择。

traversing blocks用法
s120中基本定位功能中的traversingblocks的相关资料或
具体用法
最佳答案
可以参考：s120通过111报文来实现basicposition
功能里面有讲解

http://www.ad.siemens.com.cn/download/docmessage.aspx?id=
4063&loginid=&srno=&sendtime=
更多资料参考：
《starter软件（s120）简易使用手册》下载：

http://www2.ad.siemens.com.cn/download/upload/mc/applicatio
n/a0167.pdf
《s120”调试”功能介绍》下载：

http://www2.ad.siemens.com.cn/download/upload/mc/applicatio
n/a0304.zip
《sinamicss120调试手册》下载：
http://www2.ad.siemens.com.cn/download/upload/mc/applicatio
n/a0439.zip

S120调试手册CommissioningGuide_MCBU调试手册SINAMICS S120 SIEMENS目录第一章电机优化 (3)1．S120 驱动感应电机的优化 (3)1．1 正确配置电机 (3)1．2 优化过程： (3)2．S120 驱动第三方伺服电机时的优化 (4)a. 电机数据计算P340 (5)b. 电机数据静态辨识P1910 (5)c. 速度环动态特性的优化 (5)d. 电机数据动态辨识P1959 + P1960 (5)第二章 S120 的基本定位 (6)前言 (6)一、激活基本定位功能 (6)二、基本定位_点动（JOG）： (8)三、基本定位_回零（Homing / Reference）： (9)四、基本定位_限位（Limit）： (12)五、基本定位_程序步（Traversing Blocks） (13)六、手动数据输入（MDI） (14)第三章通讯 (17)一、使用PG/PC 的串口与S120 通讯 (17)1．1 设置步骤： (17)1．2 S120 地址的设定： (18)二、S120 与TP170 直接通讯 (18)2．1 硬件准备与网络连接 (18)2．2 网络地址的设定： (19)2．3 ProTool 项目配置 (19)2．4 建立标签 (20)三、S120、TP170B 与S7 200 (22)3．1 硬件准备及网络连接： (22)3．2 网络地址的设定 (22)3．3 建立变量 (24)四、通过DP 总线实现S7-300 与SINAMICS S120 通讯 (26)4．1 DP 总线通讯功能简述 (26)4．2 DP 通讯步骤 (26)Sinamics S120 调试指南- 1 -西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团4.2.1 DP 地址设定 (26)4.2.2 DP 报文设置 (27)五、通过Slave to Slave 方式实现各从站之间通讯 (38)5．1 在 Step 7 中项目组态 (39)5．2 从站参数配置 (39)5．3 激活Slave to Slave 功能 (41)5．4 在Step 7 中使用SFC14,15 读写7# 站数据 (41)Sinamics S120 调试指南- 2 -西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团第一章电机优化从V2.4 版本起，Sinamics S120 开放了对电机的优化功能，可优化的电机包括普通感应电机和同步伺服电机，无论是对Siemens 电机还是对第三方电机都可达到最优的控制特性。

一、Sinamics S120驱动器概述V/F：电压/频率DCC：驱动控制图表CFC(PLC编程语言)：DC（母线电缆）：Sinamics S120是西门子公司推出的集V/F、矢量控制、伺服控制于一体的驱动控制系统，不仅能控制普通的三相异步电动机，还能控制同步电机、扭矩电机与直流电机。

强大的定位功能，能够实现进给轴的绝对、相对定位。

内部集成的DCC（驱动控制图表)功能，用PLC的CFC编程语言来实现逻辑、运算及简单的工艺控制等功能。

Sinamics S120产品包括：用于供直流母线的DC/AC逆变器和用于单轴的AC/AC变频器。

供直流母线的DC/AC逆变器通常又称为Sinamics S120多轴驱动器，其结构形式为电源模块与电机模块分开，一个电源模块将三相交流电整流成540V或600V的直流电，电机模块（一个或多个）都连接到该直流母线上，优点是各电机轴之间的能量共享，接线方便、简单，特别适用于多轴控制。

单轴控制的AC/AC变频器，通常又称为Sinamics S120单轴交流驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块集在一起，特别适用于单轴的速度和定位控制。

二、电源模块电源模块就是我们常说的整流或整流/回馈单元，它将三相交流电整流成直流电，供共给各电机模块（又称逆变器），有回馈功能的模块还能将直流电回馈给电网。

根据是否有回馈功能，将电源分为三种：BLM：基本型电源模块（Basic Line Module），整流单元，但无回馈功能，靠接制动单元和制动电阻才能实现快速制动。

SLM：智能型电源模块（Smart Line Module），又称非调节型电源模块，整流/回馈单元，但直流母线电压不可调。

ALM：主动型电源模块（Active Line Module），又称调剂型电源模块，整流/回馈单元，直流母线电压可调。

1、BLM（基本型电源模块）：分为书本型（20KW、40KW、100KW）和装机装柜型（200KW、250KW）。

这个主要是那个报文的起始地址，起始地址可能有些不同，可以在PLC的硬件组态里可以看到。

比如PLC 硬件组态的输出的起始地址是334，到357结束，那么PQW334就是111报文的STW1，PQ334.0-PQ335.7的每一位跟STW1的每一位对应PQW336就是对应POS_STW1,一次往下。

一直到PQW356对应最后一个控制字MDI-DEC。

输出的也是一次对应状态字，ZSW1,POS_ZSW1.........WARN_CODE可能出现的问题：1. S120的基本定位功能必须在项目离线的情况下进行配置，步骤为离线、配置、驱动配置、激活基本定位、选择111报文、报文结构、传输到硬件组态。

配置结束后在线，连接驱动器。

读参数r108.3=1,r108.4=1就表示基本定位功能已激活。

2. 硬件限位的设计牵涉到许多方面，有安全回路设计的硬件限位，只能采用强制短路开关暂时短接限位开关，在此状态下驱动只能通过低速点动退出硬限位3. 请教个问题，一般是怎么退出硬限位的呀？复位故障后反向转即可.4. 如果你选择的是s120 的111 报文的话，s120 发给plc 的第6和7个字就是位置实际值，不过它的单位是LU，负载转一圈的LU值可以在参数p2506 中查到，你要转换成角度值需要自己做一下转换；s120 发给plc 的第8和9个字就是速度实际值。

5. 用111报文使用MDI定位方式作绝对位置控制选择连续数据传输方式时，如何确定定位动作已完成？可以查看状态位r2683.3，到达位置后其值为1，轴在运行时其值为0请教个问题，为提高定位的动态特性，如何做位置环的优化。

6. 跟速度环的优化没有什么区别，调节比例增益和积分时间，使位置实际值尽可能跟随位置给定，且超调不要太大。

棒材生产线S120辅传动装置调速方法概述摘要本文主要介绍了河钢承钢公司棒材生产线S120传动系统辅传动装置的调速方法，提高职工技术水平，减少故障排查时间。

关键词S120变频器；Starter软件；辅传动前言德国西门子S120变频装置进入中国市场多年，已经形成一个成熟的市场，此系统在河钢承钢轧钢生产线也被广泛应用，在实际应用的过程中，维护人员发现掌握S120辅传动装置调试方法，能够快速判断装置相关问题，为轧线生产减少热停时间提供技术支持。

本文以河钢承钢棒材生产线辅传动为例进行论述。

1 调试软件介绍西门子S120的调试软件为Starter或者是Scout，其中Scout软件包含Starter 软件，二者不能同时安装。

Scout软件需要授权，而Starter软件不需要授权。

目前棒材生产线使用的调试软件是Starter软件。

在安装Starter软件之前，需要安装Step7软件版本。

1.1 S120硬件组态笔记本与S120的连接方式有两种，DP通讯卡或者是RS232的连接方式。

常用的DP通讯卡有CP5512，CP5511，CP5613等。

RS232则需要电脑配有232接口，采用标准的RS232电缆即可。

打开软件后，新建一个项目，开始对驱动参数进行配置：（1）插入驱动单元。

（2）选择驱动类型CU320。

（3）选择装置版本号，注意此版本号要与CF卡的版本相一致。

（4）选择PC与驱动的通讯方式，如果有以太网接口CBE20的情况下可以设置为IP地址。

（5）设置驱动DP地址，此地址应该与CU320上的拨码开关相一致电机数据需要手动设定，在此不做详细介绍。

1.2 设定控制方式在离线配置过程中，第三方电机必须通过正确填写电机数据：需要注意的是，在对第三方电机数据的设置过程中，电机主要基本数据必须正确填写，至于电机辅助数据与等效回路数据，在知道的前提下尽量如实填写，不清楚的情况下可以通过电机数据计算与静态测量的方式确定。

LU：单位长度（length unit）
注：LU per load revolution设置数值不能大于LU per load
revolution（Encoder revolution）（p2506[0]）
例如设置LU per load revolution数值为8000，则意味着电机旋转
一周需要8000LU
位置给定设置说明：
传动装置旋转一周所需的单位长度：LU per load revolution×传动
比i
例：传动比i=5，则位置给定需为40000LU=8000LU×5，传动装
置才能完整旋转一周。
速度给定设置说明（LU per load revolution=8000LU）：
电机轴输出实际转速（RPM）=速度给定值（单位：1000LU/min）
/8000LU

SINAMICS S120入门手册2008/10版西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团运动控制部目 录1 SINAMICS S120概述 (1)1.1 SINAMICS S120 驱动系统的组成 (1)1.2 SINAMICS S120 的指示灯 (4)1.3 SINAMICS S120 实验设备 (8)2 SINAMICS S120项目配置 (10)2.1离线配置 (11)2.2在线配置 (21)3 基本调试 (30)3.1 控制面板（Control Panel）控制电机 (31)3.2 操作盒（Control Box）控制电机 (34)3.3 电机动态特性的调试 (37)4 基本定位 (44)4.1 激活基本定位功能 (44)4.2 点动（Jog） (47)4.3 回零（Homing） (49)4.3.1 设置参考点（Set Reference） (49)4.3.2 主动回零（Active Homing） (51)4.3.3 被动回零（Passive Homing） (53)4.4 限位（Limit） (55)4.5 程序步（Traversing Blocks） (55)4.6 手动数据输入（MDI） (57)5 通讯 (60)5.1 S120与 HMI直接通讯 (60)5.1.1 网络地址设置 (60)5.1.2 项目配置 (62)5.1.3 建立变量表 (64)5.2 通过DP总线实现S7-300与S120的通讯 (66)5.2.1 网络地址设置 (66)5.2.2 通讯报文设置 (67)5.2.3 用DP总线对电机起、停及速度控制 (68)5.2.4 驱动器参数的读取及写入 (70)1 SINAMICS S120 概述SINAMICS S120作为西门子SINAMICS驱动系列之一，可以提供高性能的单轴和双轴驱动，模块化的设计可以满足应用中日益增长的对驱动系统轴数量和性能的要求。

1.1 SINAMICS S120驱动系统的组成SINAMICS S120驱动器包括：用于单轴的AC/AC变频器和用于公共直流母线的DC/AC逆变器。

s120 参数手册2010
摘要：
1.S120 参数手册概述
2.2010 年的主要参数特点
3.参数手册的重要性
正文：
S120 参数手册概述
S120 参数手册是一本详细描述S120 型号设备的参数和特性的文档，对于使用和维护S120 设备具有重要的参考价值。

该手册包含了设备的基本参数、功能参数、性能参数、接口参数等内容，是设备使用者、维护人员和开发者必备的参考资料。

2010 年的主要参数特点
在2010 年，S120 设备的主要参数特点包括以下几个方面：
1.处理器性能：2010 年的S120 设备采用了更快的处理器，大大提高了数据处理速度和运行效率。

2.存储容量：2010 年的S120 设备具备更大的存储容量，可以存储更多的数据和应用程序，满足用户的多样化需求。

3.网络接口：2010 年的S120 设备配备了多种网络接口，如以太网、Wi-Fi 等，方便用户进行网络连接和数据传输。

4.显示效果：2010 年的S120 设备采用了更高分辨率的显示屏，显示效果更加细腻，提升了用户体验。

参数手册的重要性
参数手册对于S120 设备的使用和维护具有重要的意义。

首先，通过阅读参数手册，用户可以了解设备的基本参数和功能特性，正确地操作和使用设备。

其次，参数手册可以帮助维护人员快速定位设备故障，找到解决方案。

最后，参数手册为开发者提供了设备接口和开发规范，有助于开发出更符合设备特性的应用程序。

SINAMICSS120基本参数非常有用1.电压和功率范围：SINAMICSS120具有宽广的电压和功率范围，在380V至690V范围内，可提供从0.12kW至5400kW的输出功率。

这使得它适用于各种应用场景，包括工业自动化、物流和制造等各个领域。

2.控制方式：SINAMICSS120支持多种控制方式，包括速度控制、转矩控制和位置控制等。

这使得用户可以根据具体需求选择最合适的控制方式，实现更精准和高效的运动控制。

3. 通信接口：SINAMICS S120具备多种通信接口，包括PROFINET、EtherNet/IP、PROFIBUS DP和CANopen等。

这些接口可以使驱动系统与其他设备和系统实现高效的数据传输和通信，从而提高整个控制系统的整体性能。

4.动态性能：SINAMICSS120具有卓越的动态性能，它可以实现非常快速的启动、停止和加速/减速过程。

这使得它在需要频繁改变运动状态的应用中表现出色，例如在输送线上的物料分拣和装卸过程中。

5.软件功能：SINAMICSS120配备了丰富的软件功能，包括自诊断、参数化、故障检测和保护等。

通过这些功能，用户可以轻松设置和监控驱动系统的运行状态，同时保证驱动系统的稳定和安全运行。

6.智能功能：SINAMICSS120还具备智能功能，例如自适应矢量控制、能量回馈和动态电压恢复等。

这些功能可以帮助用户实现更高的能源效率和减少能耗，同时提高系统的可靠性和生命周期。

7.可编程和可扩展性：SINAMICSS120可以进行编程和扩展，用户可以根据具体需求进行自定义设置和功能扩展。

这使得它非常适用于各种复杂的应用场景，并且可以保持与系统的持续适应性。

总而言之，SINAMICSS120是一款功能强大且多功能的驱动系统，它具备广泛的电压和功率范围，支持多种控制方式和通信接口，并具备优秀的动态性能和智能功能。

这使得它成为众多工业自动化和制造领域用户的首选，既满足了高性能的要求，又具备了灵活性和可靠性。

F07491和F07492是在使用基本定位（EPOS）功能时，使用其中的硬件限位
功能时报的故障。
如果负载在正向移动中撞到正向限位开关（低电平表示撞到了，高电平表示没撞
到），系统会报F07492的错误。在确认掉故障以后，轴只能反向移动，不能

正向移动。如果继续正向移动，系统还报F07492错误。
而在实际调试的过程中，如果操作时序稍有不当，就会发现F07492再也消不
掉，一正向移动就报错，这种现象在现场还是十分常见的。
正确的操作时序：

在报F07492后，反向移动轴，在反向移动过程中，负载会离开正向限位开关，
此时限位开关状态由0到1跳变，这个上升沿十分关键！必须在反向移动时，
让S120感受到这个上升沿，这样F07492才能真正复位，这也意味着轴可以
重新正向移动而不报错了。
现象调试时，如果正反限位开关搞反了、电平搞反了、时序搞错了、没接线直接
用DI点simulation了，都会把人搞晕。此时可以考虑：


手动禁用掉硬件限位功能，再启用

重新下载项目
在修正基本接线、配置等错误后，再来测试这个限位功能。
F07491
与之同理。

SINAMICSS120入门指南•产品概述•安装与调试•基本操作与使用目录•高级功能与应用•故障诊断与维护保养•拓展知识与学习资源01产品概述SINAMICSS120简介01SINAMICSS120是西门子推出的一款高性能变频器，专为满足复杂运动控制需求而设计。

02该产品集成了先进的控制技术和丰富的功能，可实现高精度、高动态性能的运动控制。

03SINAMICSS120适用于各种工业自动化设备，如机床、印刷机械、包装机械等。

采用先进的矢量控制技术，实现高精度速度和位置控制。

高性能矢量控制丰富的控制功能高速通讯接口智能化诊断功能提供多种控制模式，如速度控制、转矩控制、位置控制等，满足不同应用需求。

支持多种通讯协议，如PROFINET 、EtherNet/IP 等，实现与上位机的高速数据交换。

内置智能化诊断系统，可实时监测设备状态并提供故障预警。

主要功能与特点应用领域与市场定位用于实现各种机械设备的自动化和智能化，提高生产效率和产品质量。

应用于风能、太阳能等新能源发电系统，实现能源的高效利用。

用于电动汽车的驱动系统，提高汽车的运行性能和安全性。

适用于各种需要高精度运动控制的自动化设备，如机器人、自动化生产线等。

机械设备制造新能源领域电动汽车行业其他自动化领域02安装与调试确保电源符合设备要求，准备好相应的电缆和连接器。

确认电源环境检查阅读文档检查安装环境是否符合设备要求，如温度、湿度等。

仔细阅读设备手册和安装指南，了解安装步骤和注意事项。

030201安装前准备将底板固定在设备底部，确保底板平整且与设备底部完全贴合。

安装底板根据设备手册中的接线图，正确连接电源电缆、信号电缆等。

连接电缆将设备固定在底板上，确保设备稳定且不易晃动。

固定设备硬件安装步骤连接设备参数配置功能测试故障排查软件调试与配置使用调试软件连接设备，确保设备与电脑正常通信。

在调试软件中运行测试程序，检查设备各项功能是否正常。

根据实际需求，配置设备的参数，如功率、速度等。

博途FB284的应用及S120使用1报文实现电机位置定位
1.基本参数设置：在FB284中设置电机的基本参数，包括电机型号、
额定电压、额定转速等。

根据不同的电机和应用需求进行设置。

2.信号配置：配置FB284的输入信号，包括位置参考信号、运动指令
信号等。

这些信号可以通过外部设备（如PLC）或FB284的数字输入端口
输入。

3.控制模式设置：选择适合的控制模式，可以是速度控制模式、位置
控制模式或电流控制模式等。

这取决于具体的应用需求。

4.位置控制参数设置：设置位置控制的参数，包括位置环的比例增益、积分时间等。

这些参数对于准确的电机位置定位非常重要。

5.111报文配置：配置FB284的通信接口，将其与上位机（如PC）进
行连接，并设置相应的111报文格式和通信速率。

6.电机位置定位算法编程：编写相应的PLC程序或上位机软件，通过
发送111报文实现电机位置定位。

这通常包括通过发送特定指令控制电机
的运动，并通过接收电机的反馈信号实时监测电机的位置。

7.调试和优化：在实际运行过程中，对电机的位置定位算法进行调试
和优化，以使电机能够更精确地定位到目标位置。

总结起来，使用博途FB284的111报文实现电机位置定位需要进行基
本参数设置、信号配置、控制模式设置、位置控制参数设置、111报文配置、电机位置定位算法编程、调试和优化等步骤。

通过这些步骤，可以实
现精确的电机位置定位，满足不同应用的需求。

s120使用心得S120调试常见问题汇总项目配置目前做S120项目配置时有starter和scout这2种常用软件，版本最好为V4.1以上，starter使用较多，现只对starter进行叙述。

打开starter软件后出现如下画面：点击project选项后选择new或new with wizard新建一个项目如果选择通过向导新建项目时会出现如下窗口1为离线配置项目，2为在线配置，3为打开已有项目如选择2在线配置时，先要将适配器连接至S120控制器，然后按照向导提示执行配置即可完成，适配器连接S120具体过程可参看S120调试手册。

选择1或选择new离线新建一个项目时，输入完项目名称和存储路径后会出现如下图示：点击插入一个控制单元后弹出如下窗口：1选择设备系列，2选择具体设备和型号，3版本号，4通讯方式和地址。

本例选择的是CU320控制器，配置完成后出现如下窗口：在驱动器选项下点击插入驱动器，在驱动器类型里选择类型：servo伺服和vector矢量，其他选项可自行填写。

如选择伺服控制后会出现如下窗口：图1在功能选择中，本例用到基本定位功能，如有其他要求，可选择相应选项，选择不同选项后会对后面配置有影响。

可参看S120调试手册。

控制类型选择带编码器速度反馈。

点击下一步后出现功率单元的配置如图：按照实物选择相应的电压等级，冷却方式和具体型号，配置完后出现如下窗口选择跟功率单元相匹配的适配器型号，此选项受前面控制器型号影响略有不同。

然后进行电机配置，由于是伺服控制，并选用西门子自己的电机，故选择带DRIVE-CLiQ 接口的电机，如是其它电机则选择相应的电机型号，然后对报闸控制进行设定。

下一步对编码器进行设定1为西门子伺服电机自带编码器，带drive-CliQ通讯口，上面配置电机时已设定，故系统自认定，选项灰色不可改变。

2为自定义编码器，如有需要可勾选，并在3处定义编码器具体型号。

并在下一选项中选择哪一编码器做定位控制用。