西門子6GK5 116-0BA00-2AA3 PLC維修
西門子6GK5 116-0BA00-2AA3 銷售
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工藝參數化
在對話框的左邊單擊下拉框的選擇按鈕以查看該區域中的內容。 該區域中的輸入框：
● 命令監視時間 (Command monitoring time) (Job_Processing_Task)
設置該時間以確定所有并行的運動控制命令的zui大執行時間。
如果超出了命令監視時間，則 T-CPU 會更改為安全操作模式 STOP。 一條錯誤消息
將輸入到診斷緩沖區中。
● 工藝 DB 更新時間 (Technology DB update time)
從下拉列表中選擇一個條目以確定集成工藝用于更新工藝 DB 的基礎周期（另請參閱
“更新工藝 DB"）。 頻繁更新操作將延長運動控制命令的執行時間（請參閱“命令監視
時間"）。
如果在上一更新周期尚未完成時即啟動一個新的工藝 DB 更新，我們將這種情況稱為
“溢出"。 當使用固件版本為 V3.1.x 或更低版本的集成工藝運行時，T-CPU 將在檢測
到工藝 DB 更新溢出時跳轉到 STOP。 固件版本為 V3.2.x 或更高版本的集成工藝容
許此類溢出，這意味著將放棄不可執行的更新，并且不會調用工藝同步中斷 OB 65。
可以從工藝 DB“MCDevice"上的 TODBTaskOverflows 變量中讀取溢出的次數，從而
了解工藝 DB 更新的失敗率。
● zui大關閉時間 (Maximum shutdown time)
輸入集成工藝的關閉監視時間。 如果在該時間內未完成集成工藝的關閉，T-CPU 將
自動跳轉到 STOP。
● IPO 溢出/IPO2 溢出的容許個數 (Number of tolerated IPO overflows / IPO2 overflows)
當插補器執行時間超出所組態的插補器周期時，將發生“IPO 溢出"。 在這種情況下，
以下插補器無法在選定周期內啟動，將被忽略。 如果插補器的處理在下一個周期內完
成，則插補器將正常啟動。
每個忽略的插補器將被添加到“IPO 溢出"數目中。 從下拉列表框中選擇 T-CPU 進入
STOP 操作模式之前容許的連續“IPO 溢出"數目。 可以單獨設置 IPO 和 IPO2 的溢出
數目。
網絡設置
在此區域中檢查 HW Config 中的 DP(DRIVE) 設置。
裝載、測試和診斷
8.3 工藝系統時鐘
S7-Technology
900 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
8.3.2 檢查集成工藝上的負載
工藝對象和凸輪盤 IPO 使用存儲器的典型用法在 T-CPU 的“CPU 數據"文檔中進行了介
紹。 根據該文檔中介紹的值確定存儲區分配的近似百分比值。該近似值通常不應超過 80
%。
您可以檢查 S7T Config 中的當前存儲器負載。
檢查集成工藝上的負載
如何檢查集成工藝上的負載。
1. 下載 T-CPU 所需的所有工藝對象。
驗證凸輪盤是否包含所需的所有插補點。 使用工藝功能
“MC_CamClear"、"MC_CamSectorAdd"和“MC_CamInterpolate"在運行時動態更改凸
輪時，請使用這些功能創建插補點。
2. 在 S7T Config 中更改為“在線"模式。
3. 在 S7T Config 中選擇“目標系統"(Target system) >“設備診斷"(Device diagnostics) 命
令。
“設備診斷"(Device diagnostics) 對話框隨即打開。
4. 選擇“系統負載"(System load) 選項卡。
該選項卡顯示當前的存儲器負載和集成工藝的“由系統任務導致的 CPU 負載"(CPU load
due to system tasks)。指示的存儲區分配值通常不應超過 80 %。
“由系統任務導致的 CPU 負載"(CPU load due to system tasks) 指示了集成工藝上由位置
控制和插補器周期（ipo 和 ipo2）導致的負載，用百分比表示（例如 40%）。 剩余的時
間段（例如 60%）可用于工藝 DB 更新和命令處理。
您可以通過調整系統時鐘修改 CPU 負載。
● 較短的系統時鐘可以提高控制性能，但是會減少用于命令處理的時間段。 工藝 DB 更
新可能需要一個較長的時鐘。
● 但是較長的系統時鐘會增加命令處理和工藝 DB 更新的計算時間。 這會降低控制性
能。
“由系統導致的 CPU 負載"(CPU load due to system tasks) 的值通常應該介于 40% 和
60% 之間。
裝載、測試和診斷
8.4 優化位置控制器
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 901
8.4 優化位置控制器
8.4.1 優化位置控制器 — 概述
如果您將焦點置于沒有振蕩的精確驅動器定位上，請調節軸的位置控制器。以下描述了一
個實際示例，可以根據需要進行相應改變。
8.4.2 準備調諧
必須僅使用位置控制器的基本功能來進行調節，即必須禁用“預先控制"和“平衡濾波器"功
能。
沒有 DSC 的位置控制回路的方框圖
KPC
nist
xist ist
Actual position
Velocity
Setpoint setpoint
inactive
Symmetry filter Velocity controller
Interpolator
Drive
Position controller
Bias control
Kv
n
0
在系統中操作沒有 DSC（Dynamic Servo Control，動態伺服控制）的位置控制回路時，
系統會計算 T-CPU 中的位置控制器和驅動器的速度控制器。 在不同的周期內進行計算參
數。
裝載、測試和診斷
8.4 優化位置控制器
S7-Technology
902 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
具有 DSC 的位置控制回路的方框圖
Symmetry filter
Interpolator
Drive
Position controller
Bias control
elocity controller
Velocity
Setpoint setpoint
ctual position
Kv
nist
xist nist
xsoll
nsoll
xist
tPLC
KPC 0
V
A
對于具有 DSC（Dynamic Servo Control，動態伺服控制）的位置控制，系統將計算驅動
器中的位置控制器和速度控制器。 這使您可以為位置控制器設置高出很多的增益系數
(Kv)。 位置和速度控制參數在同一周期中計算。 因此，位置控制及其次級控制回路（即
速度控制器）將以*相同的速度計算。
如果您要在具有 DSC 的調節狀態下運行驅動器，請勿在調節期間禁用動態伺服控制
(DSC, Dynamic Servo Control)。
裝載、測試和診斷
8.4 優化位置控制器
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 903
先決條件
● 您已組態軸，不包括加速限制和控制器設置的輸入。
● 您已調試較低級別的控制回路，并已設置速度控制回路，該速度控制回路在應用預先
控制設置時不受超調限制。
● 驅動器、編碼器和工藝對象比例匹配。
通過進行下一部分中概述的設置來調節位置控制器。 在更改初始設置的所有值之前，請
記下這些值，以便在調節后可以撤消這些設置。
● 禁用速度預先控制
在軸 (Axis) > 控制 （Control)對話框的“靜態控制器數據"(Static controller data) 上，
取消激活“預先控制"(Pre-control) 復選框。
● 精插補器“恒定的加速插補"
從“精插補器"(Fine interpolator) 下拉列表框中選擇“恒定的加速插補"(constant
acceleration interpolation)。 此下拉列表框位于“軸"(Axis) >“控制"(Control) 對話框的
“靜態控制器數據"(Static controller data) 選項卡 中。
● 禁用漂移補償
在軸 (Axis) > 控制 (Control) 對話框的“靜態控制器數據"(Static controller data) 選項卡
中，取消激活“漂移補償"(Drift compensation) 復選框。
● 禁用摩擦補償
在軸 (Axis) > 控制 (Control) 對話框的“摩擦補償"(Friction compensation) 選項卡中，
取消激活“啟用摩擦補償"(Enable friction compensation) 復選框。 此設置僅在專家模
式下可用。
● 取消激活平衡濾波器
將組態數據元素
TypeOis.NumberOfDataSets.DataSet_x.ControllerStruct.PV_Controller.balanceFi
lterMode 的值改為 Off。
此外，也可以使用工藝功能“MC_WriteParameter"（通過值為 89 的參數號 2035 的）
取消激活平衡濾波器。
裝載、測試和診斷
8.4 優化位置控制器
S7-Technology
904 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
● 禁用跟隨誤差監視
在軸 (Axis) > 監視 (Monitoring) 對話框的“跟隨誤差監視"(Following error monitoring)
選項卡中，取消激活“動態跟隨誤差監視激活"(dynamic following error monitoring
active) 復選框。
● 定位窗口/靜止窗口
在軸 (Axis) > 監視 (Monitoring) 對話框的“定位窗口"(Positioning window) 和“靜止窗
口"(Standstill window) 輸入框中，輸入一個較高的值。 較高的值可以防止這些監視功
能在調節期間發出任何響應。
裝載、測試和診斷
8.4 優化位置控制器
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 905
8.4.3 用于控制器調諧的用戶程序
用戶程序中實現了一個測試程序，它在位置控制器處設置了階躍響應值。
Kv
nist
xist nist
Interpolator
Interpolator
Drive / control loop
Position controller Velocity Velocity controller
Setpoint setpoint
Actual position
以下示例顯示了一個實際功能塊。您可以將其內容從在線幫助中復制到 STEP 7，作為
STL 源文件。
該功能塊生成一個階躍函數。使用工藝功能“MC_MoveRelative"，軸位置會增加 100
mm，然后返回到其初始位置。
FB 130 PositionControl 的輸入參數
參數 數據類型 描述
Axis_No INT 輸入軸工藝 DB 的編號
Enable_Axis BOOL 通過設置該參數可以啟用和禁用軸
TRUE = 啟用軸
FALSE = 禁用軸
Start_Function BOOL TRUE = 啟動功能
FALSE = 停止功能
Reset_Axis BOOL 使用該參數“復位"軸
Restart_Axis BOOL 使用該參數“重啟"軸
先決條件：
您的項目必須包含以下工藝功能。將工藝功能從 S7-Technology 的塊庫復制到您的塊文
件夾：
● FB 401 MC_Power
● FB 402 MC_Reset
● FB 411 MC_MoveRelative
裝載、測試和診斷
8.4 優化位置控制器
S7-Technology
906 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
生成功能塊的步驟：
將下面顯示的塊代碼復制到 STL 源文件。如果您的項目中已存在 FB 130，請更改 FB
130 的塊編號。從 STL 源中編譯塊。
STL 源代碼
FUNCTION_BLOCK FB 130
TITLE = PositionControl
VERSION :1.0
VAR_INPUT
Axis_No :INT;
Enable_Axis :BOOL ;
Start_Function :BOOL ;
Reset_Axis :BOOL ;
Restart_Axis :BOOL ;
END_VAR
VAR
MC_Power_Axis :FB 401; // MC_Power
MC_Reset_Axis :FB 402; // MC_Reset
MC_Move_Axis :FB 411; // MC_MoveRelative
Start_Optimation :BOOL ;
Forward :BOOL ;
Backward :BOOL ;
Forward_Store :BOOL ;
END_VAR
BEGIN
NETWORK
TITLE =Enable Axis
U
=
L
T
#Enable_Axis;
#MC_Power_Axis.Enable;
#Axis_No;
#MC_Power_Axis.Axis;
NETWORK
TITLE =Reset/Restart Axis
L
T
U
O
=
U
=
#Axis_No;
#MC_Reset_Axis.Axis;
#Reset_Axis;
#Restart_Axis;
#MC_Reset_Axis.Execute;
#Restart_Axis;
#MC_Reset_Axis.Restart;
裝載、測試和診斷
8.4 優化位置控制器
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 907
FUNCTION_BLOCK FB 130
NETWORK
TITLE =Generation of Test function for Optimization of Axis
L
T
U
FP
O(
U
U
UN
)
=
U
S
U
SPB
U
U
U
=
U
R
U
SPB
SPA
#Axis_No;
#MC_Move_Axis.Axis;
#Start_Function;
#Start_Optimization;
;
#Start_Function;
#MC_Move_Axis.Done;
#Forward_Store;
;
#Forward;
#Forward;
#Forward_Store;
#Forward;
FWD:
#Start_Function;
#Forward_Store;
#MC_Move_Axis.Done;
#Backward;
#Backward;
#Forward_Store;
#Backward;
BWD;
GO:
FWD:L 1.000000e+002;
T
L
T
L
T
T
SPA
#MC_Move_Axis.Distance;
1.000000e+002;
#MC_Move_Axis.Velocity;
1.000000e+004;
#MC_Move_Axis.Acceleration;
#MC_Move_Axis.Deceleration;
GO:
BWD:L -1.000000e+002;
T
L
T
L
T
T
#MC_Move_Axis.Distance;
1.000000e+002;
#MC_Move_Axis.Velocity;
1.000000e+004;
#MC_Move_Axis.Acceleration;
#MC_Move_Axis.Deceleration;
GO:U #Forward;
O
=
#Backward;
#MC_Move_Axis.Execute;
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8.4 優化位置控制器
S7-Technology
908 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
FUNCTION_BLOCK FB 130
NETWORK
TITLE =Call Motion Commands
CALL #MC_Power_Axis ;
CALL #MC_Reset_Axis ;
CALL #MC_Move_Axis ;
END_FUNCTION_BLOCK
8.4.4 優化位置控制器
在該過程中，您可以調整位置控制器的增益系數 Kv。 在定位期間使用 S7T Config 的
TraceTool 記錄和分析軸的速度曲線。 先前描述的用戶程序可以控制軸在兩個位置之間的
運動。
TraceTool 中的設置
在 S7T Config 的 TraceTool 中，設置以下值：
裝載、測試和診斷
8.4 優化位置控制器
S7-Technology
功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06 909
“信號"(Signals) 下拉列表
信號 值
信號 1 _to."AxisName".motionstatedata. commandvelocity
信號 2 _to."AxisName".motionstatedata. actualvelocity
可在相應選擇窗口的“項目名稱"(Project name) >“工藝名稱"(Technology name) > TO >“軸
名稱"(Axis name) 路徑中獲得記錄信號。
“記錄"(Recording) 下拉列表
記錄 值
條件 同步記錄
時鐘 位置控制周期
系數 1
持續時間 大約 5000 ms 或更長
“觸發"(Trigger) 下拉列表
觸發 值
類型 觸發變量 － 上升沿
變量 _to."AxisName".motionstatedata.commandvelocity
時鐘 位置控制周期
預觸發 大約 6 ms 或更長
閾值 大約 0.01000（該值被用作觸發閾值）
這些變量位于相應選擇窗口的“項目名稱"(Project name) >“工藝名稱"(Technology name)
> TO >“軸名稱"(Axis name) 路徑中。
裝載、測試和診斷
8.4 優化位置控制器
S7-Technology
910 功能手冊, 03/2008, A5E01078448-06
記錄的跟蹤趨勢的分析以及 Kv 系數的調整
在下面顯示的趨勢中，我們采用一個較低的增益系數 Kv，通過該系數對位置控制器調節
進行迭代調整。
在用戶程序中通過工藝功能“MC_WriteParameter"的參數 2033 或在組態數據元素
TypeOis.NumberOfDataSets.DataSet_x.ControllerStruct.PV_Controller.kv 中設置 Kv
系數。
也可以在軸 (Axis) > 控制 (Control) 對話框的“靜態控制器數據"(Static controller data) 選
項卡中，設置 Kv 系數。
趨勢曲線 — 增益系數 Kv 太低
盡管該趨勢曲線沒有任何超調，但是存在很長的穩定時間。 必須增大 Kv 系數以調節位置
控制器。
裝載、測試和診斷
