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潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司 上海詩(shī)慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用了高性能的CPU，該CPU上具備了一個(gè)適合于快速控制過(guò)程的實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)。

　　這種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可對(duì)包含不同執(zhí)行層次的執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行組織。

　　執(zhí)行系統(tǒng)

　　SIMOTION 執(zhí)行系統(tǒng)會(huì)區(qū)分系統(tǒng)執(zhí)行層和用戶執(zhí)行層（任務(wù)）：

　　對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體操作所需的系統(tǒng)任務(wù)處理操作。通過(guò)工藝對(duì)象，將在 SERVO、IPO 和 IPO2 系統(tǒng)任務(wù)中執(zhí)行閉環(huán)位置控制和特性參數(shù)計(jì)算。

　　系統(tǒng)會(huì)定期執(zhí)行系統(tǒng)任務(wù)?？梢韵到y(tǒng)循環(huán)時(shí)鐘。

　　具有不同執(zhí)行特性的執(zhí)行層可用于與任務(wù)有關(guān)的用戶編程（用戶程序任務(wù)）。

　　執(zhí)行層定義了執(zhí)行系統(tǒng)中程序的時(shí)間順序。每個(gè)執(zhí)行層都包含一個(gè)或多個(gè)任務(wù)。具體用戶程序分配給這些任務(wù)。

　　所有程序（因而所有任務(wù)）都可執(zhí)行 PLC、工藝和運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)。

　　任務(wù)相關(guān)執(zhí)行的任務(wù)類型為：

　　同步任務(wù)

　　循環(huán)任務(wù)

　　順序任務(wù)

　　時(shí)間觸發(fā)的任務(wù)，以及

　　中斷驅(qū)動(dòng)的任務(wù)

　　同步任務(wù)與系統(tǒng)任務(wù)以及變頻器的控制循環(huán)或等時(shí)同步 PROFIBUS/PROFINET 平行運(yùn)行。

　　借助于這些同步任務(wù)，整個(gè)應(yīng)用處于等時(shí)同步模式下（應(yīng)用程序 ? 驅(qū)動(dòng)器 ? I/O）。其結(jié)果是反應(yīng)時(shí)間短，并且該應(yīng)用易于復(fù)寫。

　　應(yīng)用程序具有以下執(zhí)行層：

　　啟動(dòng)任務(wù)

　　一旦操作模式從停止過(guò)渡到運(yùn)行，StartupTask立即執(zhí)行，控制系統(tǒng)啟動(dòng)。

　　背景任務(wù)

　　BackgroundTask是循環(huán)執(zhí)行的，并應(yīng)用于一般的PLC任務(wù)。周期時(shí)間監(jiān)控檢測(cè)BackgroundTask的處理時(shí)間。BackgroundTask 相當(dāng)于 SIMATIC 控制系統(tǒng)的 OB1。

　　運(yùn)動(dòng)任務(wù)

　　MotionTasks 用于運(yùn)動(dòng)序列。

　　同一MotionTask中，指令序列通常連續(xù)執(zhí)行，例如，下一指令僅在當(dāng)前指令完成時(shí)才開始。

　　在這些等待時(shí)間期間，MotionTasks 不需要任何 CPU 時(shí)間，但會(huì)在接收到等待事件時(shí)立即做出響應(yīng)。

　　同步任務(wù)

　　在伺服同步用戶任務(wù)中，可在伺服級(jí)實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的終端-終端 I/O 響應(yīng)，或快速影響整定值（與技術(shù)功能對(duì)象（如位置控制器）的系統(tǒng)循環(huán) SERVO 同步）。

　　IPO 同步用戶任務(wù)在插補(bǔ)循環(huán) IPO 或減速循環(huán) IPO2 前可即時(shí)同步開始執(zhí)行。

　　可實(shí)現(xiàn)快速的運(yùn)動(dòng)控制反應(yīng)以及閉環(huán)控制任務(wù)，這些閉環(huán)控制任務(wù)中，實(shí)際值的精確度和設(shè)點(diǎn)的輸出必須同步。

　　技術(shù)功能對(duì)象的參考變量在系統(tǒng)循環(huán) IPO 和 IPO2 中進(jìn)行計(jì)算。

　　因此，用戶程序與驅(qū)動(dòng)的控制周期和I/O的處理同步。同步確保了短反應(yīng)時(shí)間，尤其是確定性的、可重現(xiàn)的機(jī)器行為。

　　DCC 任務(wù)

　　驅(qū)動(dòng)控制圖（選項(xiàng)）采用上述的同步任務(wù)。此外，能在各個(gè)塊上分配更高的同步執(zhí)行水平（DCC的特殊任務(wù)）。

　　中斷任務(wù)

　　有幾個(gè)時(shí)間控制任務(wù)。呼叫周期是參數(shù)化的。定期執(zhí)行的任務(wù)通常放在此處。

　　搣中斷任務(wù)攠

　　InterruptTasks 用于快速響應(yīng)利用中斷發(fā)出信號(hào)的內(nèi)部事件。InterruptTasks 可由系統(tǒng)中斷（如報(bào)警和超時(shí)）激活，或由用戶中斷激活。

　　關(guān)機(jī)任務(wù)

　　當(dāng)過(guò)渡到停止模式時(shí)，調(diào)用ShutdownTask?？稍诖颂幎x轉(zhuǎn)換到此系統(tǒng)狀態(tài)的特定行為。

　　所有任務(wù)都可有一套完整的指令。例如，可在當(dāng)前定位指令上添加另一運(yùn)動(dòng)，它是來(lái)自由用戶中斷任務(wù)觸發(fā)的MotionTask：

　　SIMOTION應(yīng)用的任務(wù)結(jié)構(gòu)

　　SIMOTION應(yīng)用的任務(wù)結(jié)構(gòu)

　　技術(shù)功能包的運(yùn)行層級(jí)

　　可以面向具體對(duì)象來(lái)設(shè)置運(yùn)動(dòng)控制工藝對(duì)象的執(zhí)行周期。

　　工藝對(duì)象在執(zhí)行層 SERVO 周期和 IPO 周期或 IPO2 周期內(nèi)執(zhí)行，這些周期與 PROFIBUS 或 PROFINET 周期同步。

　　IPO/IPO2 循環(huán)中的指令評(píng)估和運(yùn)動(dòng)控制

　　SERVO 周期內(nèi)的位置和整定值控制

　　SIMOTION D435?2 DP/PN、D445­2 DP/PN 和 D455?2 DP/PN 控制單元具有一個(gè)附加運(yùn)行層（SERVOFast，IPOFast）。

　　通過(guò)這個(gè)附加的運(yùn)行層，可更高效地利用控制器性能。根據(jù)所需的動(dòng)態(tài)性能，電氣和/或液*可在一個(gè)慢速總線系統(tǒng)和一個(gè)快速總線系統(tǒng)間分布。

　　例如，可以用需要較少資源的毫秒級(jí)周期時(shí)間對(duì)電氣定位驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制，同時(shí)，可以用較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和較短周期時(shí)間對(duì)液壓機(jī)的壓力控制軸進(jìn)行控制。

　　通過(guò)運(yùn)行層（SERVOFast，IPOFast），還可實(shí)現(xiàn)快速的 I/O 處理，例如，結(jié)合使用高速 PROFINET I/O 模塊時(shí)。

　　執(zhí)行系統(tǒng)的其它特性

　　操作狀態(tài)- 運(yùn)行、停止、用戶停止（Stop User程序，用于測(cè)試和調(diào)試）

　　輸入/輸出的過(guò)程圖象，按BackgroundTask、SynchronousTasks 和 TimerInterruptTasks分開。

　　調(diào)試功能，例如

　　變量的控制和監(jiān)視

　　程序狀態(tài)的顯示

　　斷點(diǎn)和單步

　　追蹤功能

　　新SCOUT版本可實(shí)現(xiàn)安全更新

西門子s7200smart代理商西門子CPU模塊代理商西門子s7200smart代理商西門子CPU模塊代理商西門子MM440操作面板靜態(tài)識(shí)別動(dòng)態(tài)優(yōu)化
靜態(tài)識(shí)別
為了取得良好的控制效果必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)參數(shù)的靜態(tài)識(shí)別，以構(gòu)建準(zhǔn)確的電機(jī)模型。靜態(tài)識(shí)別步驟：
1. 快速調(diào)試完成后，設(shè)置P1910=1，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)A0541報(bào)警；
2.給變頻器啟動(dòng)命令（啟動(dòng)命令來(lái)源通過(guò)P0700參數(shù)選擇），此時(shí)變頻器啟動(dòng)向電機(jī)內(nèi)注入電流，電機(jī)會(huì)發(fā)出吱吱的電磁噪聲。該過(guò)程持續(xù)時(shí)間因電機(jī)功率不同會(huì)有很大差異，電機(jī)功率越大持續(xù)時(shí)間約長(zhǎng)，小功率電機(jī)通常只需要十幾秒鐘；
3.如果沒(méi)有出現(xiàn)故障，變頻器停止，A0541報(bào)警消失，P1910被復(fù)位為0表示靜態(tài)識(shí)別過(guò)程結(jié)束。如果出現(xiàn)F0041表示電機(jī)數(shù)據(jù)檢測(cè)錯(cuò)誤，可能由于電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或電機(jī)接法錯(cuò)誤導(dǎo)致。
注：MM420/430/440快速調(diào)試流程參數(shù)不*相同，詳細(xì)信息請(qǐng)參考相關(guān)產(chǎn)品操作手冊(cè)。

動(dòng)態(tài)優(yōu)化
當(dāng)使用矢量控制方式時(shí)，變頻器做靜態(tài)識(shí)別后可選擇進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化，以檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和優(yōu)化速度環(huán)參數(shù) 。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化時(shí)電機(jī)會(huì)以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)來(lái)優(yōu)化速度控制器。動(dòng)態(tài)優(yōu)化步驟
1.動(dòng)態(tài)優(yōu)化必須在快速調(diào)試、靜態(tài)識(shí)別完成后進(jìn)行；
2.設(shè)置P1960=1，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)A0542報(bào)警；
3.給變頻器啟動(dòng)命令（啟動(dòng)命令來(lái)源通過(guò)P0700參數(shù)選擇），電機(jī)會(huì)按照不同的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)測(cè)量；
4. 變頻器停止，A0542報(bào)警消失，P1960被復(fù)位為0表示動(dòng)態(tài)優(yōu)化過(guò)程結(jié)束。如果出現(xiàn)F0042表示速度控制器優(yōu)化失敗。
注意：在不允許電機(jī)隨意轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，請(qǐng)謹(jǐn)慎使用動(dòng)態(tài)優(yōu)化功能，否則可能導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失或人身傷亡。

功能調(diào)試
根據(jù)使用功能不同調(diào)試步驟不盡相同，相關(guān)功能調(diào)試方法請(qǐng)參考“基本功能”和“特殊功能”內(nèi)容。


G110系列變頻器是一種具有基本功能的變頻器，適用于廣泛的工業(yè)變速驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。SINAMICS G110 變頻器的結(jié)構(gòu)極為緊湊，通過(guò)對(duì)單相電源（200 V 至 240 V）進(jìn)行電壓-頻率控制來(lái)運(yùn)行。它是低功率范圍 SINAMICS 系列中的理想低成本變頻器解決方案。
G110系列變頻器可以采用兩種控制方式：模擬輸入的控制信號(hào)或USS串行通訊(采用RS485協(xié)議)的控制信號(hào)。在使用各種規(guī)格和型號(hào)的變頻器時(shí)，可以帶有濾波器，也可以不帶濾波器(包括帶有“平板式”散熱器的變頻器)。 它們既可用于單機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也可集成到‘自動(dòng)化系統(tǒng)’中。
G110系列變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代*技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲。全面而*的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)。SINAMICS G110變頻器具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)時(shí)，它是數(shù)量眾多的采用簡(jiǎn)單 V/f 控制的電動(dòng)機(jī)變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供電理想變頻驅(qū)動(dòng)裝置。由于 SINAMICS G110變頻器具有全面而*的控制功能，在設(shè)置相關(guān)參數(shù)以后，它適用的領(lǐng)域也非常廣泛。變頻器的參數(shù)既可以用 USS 串行通訊方式進(jìn)行修改，也可以用 BOP 進(jìn)行修改。

選擇使用編輯
西門子公司不同類型的變頻器，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際工藝要求和運(yùn)用場(chǎng)合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時(shí)因注意以下幾點(diǎn)注意事頊：
1、根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器，如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器，如負(fù)載為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載應(yīng)選擇西門子430變頻器。
2、選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際電動(dòng)機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電動(dòng)機(jī)的額定功率只能作為參考。另外，應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會(huì)使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率變差。因此，用變頻器給電動(dòng)機(jī)供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較，電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)增加10%而溫升會(huì)增加20%左右。所以在選擇電動(dòng)機(jī)和變頻器時(shí)應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過(guò)高，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。
3、變頻器若要長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)應(yīng)該采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應(yīng)放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。