西门子S120单轴控制器在整体式皮带秤上的应用魏建建摘要：SinamicsS120是西门子公司推出的全新驱动控制系统，它可以用来控制多种类型的电动机，其调速功能精确可靠，强大的定位功能还可以实现进给轴的绝对、相对定位。我们将西门子S120单轴控制器应用于无纺布设备的整体式皮带秤部分，提高了物料输送皮带调速的精确性及可靠性。本文介绍了该控制功能实现的具体方案，详细说明了整个电气硬件的配置、伺服电机的调试及控制程序的编写等。关键词：西门子S120单轴控制器；皮带秤；无纺布设备DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.2220前言伺服驱动器在发展了变频技术的前提下，在驱动器内部的电流环，速度环和位置环都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算，在功能上也比传统的变频控制强大很多，将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，实现了位置，速度和力矩的闭环控制，能够快速响应指令，加减速更快捷更高效，主要的一点就是可以对位置进行精确控制。目前伺服控制功能已经在各类流水线设备上广泛应用，可以使控制系统相较于之前的变频控制在性能达到一个全新的水平，包括更精确的调速及定位、更高的生产率、更好的可靠性和更长的寿命。本文以西门子S120单轴控制器应用于无纺布流水生产线皮整体式带秤部分为例，对其具体的实现过程进行阐述。1SINAMICSS120控制系统简介SINAMICSS120是西门子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统，它不仅能控制普通的三相异步电动机，还能控制同步电机、扭矩电机及直线电机。SINAMICSS120具有模块化设计，可以提供高性能的单轴和双轴驱动，功率范围涵盖0.12kW–4500kW，具有广泛的工业应用价值。由于其具有很高的灵活性能，SINAMICSS120可以完美的满足应用中日益增长的对驱动系统轴数量和性能的要求。这里我们在整体式皮带秤上应用的S120单轴控制器就利用了其精确可靠的调速功能，以及强大的定位功能。2整体式皮带秤的电气配置及控制原理整体式皮带称电气控制系统采用西门子CU310-2PN单轴控制器、S7-1200可编程序控制器和KTP700PN触摸屏来控制。西门子CU310-2PN为单轴控制单元，配置在功率模块上提供通讯和开环/闭环控制功能。S7-1200可编程序控制器由1个1215C模块，自带14个数字量输入、10个数字量输出、2路模拟量输入、2路模拟量输出组成。KTP700PN触摸屏作为西门子新一代精简面板，是带PROFINET通讯的7寸触摸加按键类型的触摸屏。为了提高克重标定的精度，我们采用杰曼GM系列称重仪表配合称重传感器来检测标定称重杆上的物料重量。3整体式皮带秤电气控制系统的实现过程3.1控制程序的编写调试整体式皮带秤的启动、停止由下级梳理设备给予的进料启动信号控制，下级梳理设备进料启动信号到达后，皮带秤及其自调匀整功能才能启动。皮带秤先通过配置好称重传感器的称重仪表进行产量标定，根据现场生产的克重要求，对设定克重与实际克重进行比较，经由PLC可编程控制器内的算法来调整进入喂料点的速度。在设定克重不变的情况下，皮带秤称重秆上原料重量变轻时，到喂入点时速度加快；调速比增大时，到喂入点速度加快的幅度加大；重量变重、调速比减小时，则反之。我们基于以上控制流程编写PLC程序，通过西门子博图V13软件建立设备组态，组态PRIFINET通讯成功以后就可以进行相关PLC程序的调试。西门子S-1200PLC与CU310-2PN单元之间通过PROFINETIO可进行周期性及非周期性数据通讯，使用S7功能块DPWR_DAT和DPRD_DAT，S7-1200PLC通过PROFINET周期性通讯方式可将控制字和主设定值发送至驱动器，并从驱动器读取状态字和实际值。3.2基于西门子S120控制器的伺服调试PLC控制程序调试完毕后，我们需要对伺服电机进行调试，这里我们使用西门子SCOUT4.5软件对S120伺服控制器进行调试。CU310-2PN驱动器使用PROFINET通讯方式，连接网线通讯正常以后，即可打开SCOUT4.5软件配置好通讯参数，然后通过软件侧“AutomaticConfiguration”功能自动组态读取驱动装置。驱动装置读取完毕后就可以设置电机参数。由于该皮带秤设备使用是第三方电机（非西门子电机）及编码器，所以需要手动配置电机及编码器的基本参数，还需要对进行电机初...