S7-1200 支持通过 PROFIdrive 或者模拟量输出（AQ）方式控制伺服驱动器实现闭环控制。与开环运动控制相比以下新元素将添加到组
态导航中：编码器、模数、位置监控（定位监控、跟随误差和静止信号）、控制回路等。下面介绍闭环控制新增的组态选项。其余部分可参考开环组
态，链接。基本参数-常规图 1 基本参数①“驱动器”“模拟驱动装置接口”：通过模拟量输出连接驱动装置；例如通过 CPU 本体 AQ
通道控制驱动器。“PROFIdrive”：通过 PROFINET/PROFIBUS 连接驱动装置。控制器和驱动器之间通过 PRO
FIdrive 报文进行通信。例如，通过 PROFINET 连接 V90，或者通过 PROFINET 连接 ET200SP 接口模
块，使用该站点的 PTO 2 模块发脉冲控制驱动器。图 1 中示例选择 “PROFIdrive” 连接驱动装置。②“仿真”：在下拉
列表中，选择是否仿真驱动器和编码器。模拟量驱动接口或 PROFIdrive 驱动装置均可仿真。在仿真模式下，不需要对驱动装置和编码
器进行硬件配置。在仿真模式下，设定值不会输出到驱动器，也不从驱动器/编码器读取实际值。硬件限位开关和原点开关不产生任何影响。注意：
该仿真模式是用在装载到真实 CPU 的，而并非装载到 PLCSIM 的，PLCSIM 不支持仿真 S7-1200 运动控制。基本参
数-驱动器图 2 驱动器①选择 PROFIdrive 驱动装置：“数据连接”：在下拉列表中，选择连接接口为“驱动器”；“驱动器”：
在“驱动器”域中，选择一个已经组态的 PROFIdrive 驱动器。注意： 如果为“数据连接”选择了“数据块”，“驱动器”选项将变
为“数据块”，选择一个之前创建的数据块，数据块包含数据类型为“PD_TELx”的变量结构（“x”为所用的报文编号）。具体可参考链接
。②“与驱动装置进行数据交换” “驱动器报文”：在下拉列表中，选择该驱动器的报文，必须与驱动器的设备组态相一致。图 2 中示例选择
标准报文 3；“输入/输出地址”：显示报文的符号名称及输入/输出地址；“反转驱动器方向”：如果要反向驱动器的旋转方向，则可选择该复
选框；“自动传送设备中的驱动装置参数”：如果要将驱动器参数“参考速度”和“最大速度”以数值形式从驱动器组态自动传送到 CPU 中，
可选择该复选框。工艺对象进行初始化并启动驱动器和 CPU 后，将通过总线传送驱动器参数。图 2 中示例选择“自动传送设备中的驱动装
置参数”，也可以选择手动同步以下参数：“参考速度”：组态参考速度，与驱动器组态中的值相匹配。“最大速度”：在该域中，将组态驱动装置
的最大速度。从驱动装置的组态中获取最大速度。通过总线可传送的参考速度范围为 -200% 到 +200% ，最大速度最多为参考速度的
两倍。基本参数-编码器图 3 编码器①“编码器连接”“PROFINET/PROFIBUS上的编码器”：选择 PROFINET 上的
PROFIdrive 编码器；“高速计数器(HSC)上的编码器”：选择 S7-1200 本体上的高速计数器，编码器的实际值将传输
至高速计数器。检查高速计数器数字量输入的滤波时间。滤波时间应足够短，以确保可靠记录脉冲；②“编码器选择”“数据连接”：选择“编码器
”；“PROFIdrive 编码器”：选择一个事先组态的 PROFIdrive 编码器。图中示例选择 V90 PN 驱动器上的编码
器；注意： 如果为“数据连接”选择了“数据块”，“PROFIdrive 编码器”选项将变为“数据块”，选择一个之前用户创建的数据块
，数据块包含数据类型为“PD_TELx”的变量结构（“x”为所用的报文编号）。具体可参考链接。③“与编码器之间的数据交换”“编码器
报文”：在下拉列表中，选择编码器的报文。其技术数据必须与设备组态相一致。图 3 中示例选择标准报文3；“输入/输出地址”：显示报文
的符号名称及绝对输入/输出地址；“反转编码器方向”：要反转编码器的实际值，选中此复选框；“自动传送设备中的编码器参数”：如果要从编
码器组态传输编码器参数到 CPU ，则选中该复选框。初始化工艺对象、启动 CPU 后，将从总线传送编码器参数。编码器的类型必须与轴
组态以及驱动器组态中的类型相同。④“编码器类型”：在“编码器类型”对话框中选择使用的编码器类型。可选择以下编码器类型：线性增量、线
性绝对值、旋转增量、旋转绝对值。图 3 中示例选择“旋转增量”。如果未选中“自动传送设备中的编码器参数”复选框，需根据所选编码器类
型，手动组态参数，组态参考表 1 。表 1 编码器类型与说明编码器类型参数说明线性增量两个增量之间的距离组态编码器两步之间的距离高
精度-增量实际值中的位 (GN_XIST1)组态增量实际值高精度的位数线性绝对值两个增量之间的距离组态编码器两步之间的距离高精度-
增量实际值中的位 (GN_XIST1)组态增量实际值高精度的位数高精度-递增实际值中的位 (Gn_XIST2)组态高精度绝对值倍增
系数的预留位数旋转增量每转步数组态编码器每一转可以解析出的步数高精度-增量实际值中的位 (GN_XIST1)组态增量实际值高精度的
位数旋转绝对值每转步数组态编码器每一转可以解析出的步数转数组态绝对值编码器可以检测出的转数高精度-增量实际值中的位 (GN_XIS
T1)组态增量实际值高精度的位数高精度-递增实际值中的位 (Gn_XIST2)组态高精度绝对值倍增系数的预留位数注意：1. 如果使
用编码器为绝对值编码器，并且组态为绝对值编码器，则无法使用主动回原点和被动回原点功能。2. 如果使用编码器为绝对值编码器，但是组态
为增量编码器，此时可以使用主动回原点和被动回原点，但是无法使用 MC_HOME 指令的模式 6 和模式 7，也就是无法实现位置值的
断电保持。扩展参数-机械图 4 机械参数①“编码器安装类型”：在下拉列表中，选择如何将编码器安装在机械机构上。支持下列编码器安装类
型：在电机轴上；外部测量系统。图 4 中示例选择“在电机轴上”；②“位置参数”：参考表 2，根据所选编码器安装类型，组态以下位置参
数。表 2 编码器位置参数编码器安装类型位置参数说明在电机轴上电机每转的负载位移组态电机每转的负载距离外部测量系统电机每转的负载位
移组态电机每转的负载距离编码器每转的距离组态编码器每旋转一圈外部测量系统所记录的距离扩展参数-模数图 5 模数①“启用模数”：激活
“模数”设置时，会将工艺对象的位置值映射到由“模数起始值”和“模数长度”定义的递归数值区间内；②“模数长度”：定义模数范围的长度；
③“模数起始值”：定义模数运算范围的起始位置；例如，为将旋转轴的位置值限制为一整圈，将“模数起始值”定义为 0°、“模数长度”定义
为 360°。这时，位置值将映射到 0° 到 359.999° 模数范围内，如果轴目标位置为 400°，则到达的实际位置为 40°
。图 5 中示例中，不启用模数，此时如果轴只沿一个方向移动，则位置值将持续增大。回原点-主动与开环运动控制相比，增加了“选择归位模
式”设置。图 6 主动回原点可选择的归位模式如下：①“通过PROFIdrive报文和接近开关使用零位标记”：主动回原点开始后，在指
定的回原点方向上轴加速到组态的“逼近速度”并以该速度搜索原点开关。检测到原点开关后，轴以组态的“参考速度”逼近零位标记。到达零位标
记后，轴将以“逼近速度”移动到“起始位置偏移量”位置，将当前的轴位置设置为起始位置。起始位置由运动控制指令“MC_Home”的 P
osition 参数指定；② “通过PROFIdrive报文使用零位标记”：在指定的回原点方向上以组态的“参考速度”到达零位标记后
，轴将以“逼近速度”移动到“起始位置偏移量”位置，将当前的轴位置设置为起始位置。起始位置由运动控制指令“MC_Home”的 Pos
ition 参数指定；③“通过数字量输入使用原点开关”：在指定的回原点方向上轴加速到组态的“逼近速度”并以该速度搜索原点开关。检测
到原点开关后，轴以组态的“参考速度”逼近组态的参考点开关侧。到达组态的参考点开关侧后，轴以“逼近速度”移动到起始位置偏移量指定的位
置，并将当前的轴位置设置为起始位置。起始位置由运动控制指令“MC_Home”的 Position 参数中指定。其他参数设置参考开环
运动控制设置。注意：对于闭环控制，原点开关数字量输入可以使用本体及信号板以外的 DI 点。位置监视-定位监视用于在设定值计算结束时
对实际位置的状态进行监控。当实际位置在容差时间内到达定位窗口，且在最短停留时间内停留在该窗口，则置位状态位 <轴名称>.Statu
sBits.Done，这样就完成了一个运动命令。图 7 定位监视①、④“定位窗口”：组态定位窗口的大小；②“容差时间”：组态容差时
间。一旦速度设定值达到零值，则实际位置值必须在“容差时间”范围内到达“定位窗口”；③“在定位窗口中的最短停留时间”：组态最短停留时
间。实际位置值在“定位窗口”范围内的持续时间必须大于“在定位窗口中的最短停留时间”。位置监视-随动误差组态轴的实际位置与位置设定值
之间的容许偏差。图 8 随动误差①“启用随动误差监控”：勾选此选项时，轴在错误范围内停止；②“最大随动误差”：组态最大速度时容许的
随动误差；③“随动误差”： 小于“启动动态调整”速度时的容许随动误差（无动态调整）；④“启动动态调整”：超过该组态速度时，将会动态
调整随动误差。随动误差是轴的位置设定值与实际位置值之间的差值。计算随动误差时，会将设定值到驱动器的传输时间、实际位置值到控制器的传
输时间计算在内。允许随动误差取决于速度设定值。当速度设定值小于“启动动态调整”时，随动误差的容许范围为常数；而当速度设定值高于“启
动动态调整”时，随动误差则随速度设定值按比例增长。当设定位置值与实际位置值之间超出允许随动误差容许偏差范围时，轴将停止运行。在运动
轴调试初期，可以将“随动误差”设置为较大值以避免运动轴频繁出现随动误差错误。位置监视-停止信号组态停止检测标准。图 9 停止信号①
“停止窗口”：组态停止窗口的大小；②“停止窗口停留的最短时间”：组态停止窗口中的最短停留时间。轴的实际速度必须在“停止窗口”内保持“停止窗口停留的最短时间”，轴显示停止。控制回路用于组态位置控制回路的“预控制”和“增益”。图 10 控制回路①“预控制”：修改控制回路的速度预控制百分比；②“增益”：组态控制回路的增益系数。“预控制”可提高系统的动态响应特性，但过大的设置值会使位置控制系统超调。轴的机械硬度越高，设置的“增益”就越大；较大的“增益”可以减少随动误差，实现更快的动态响应，但过大的“增益”将会使位置控制系统振荡。 |
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