西门子S7-1200运动控制指令说明及重要指令应用讲解

>用户组态轴的参数，通过控制面板调试成功后，就可以开始根据工艺要求编写控制程序了。
关于运动控制指令有几点需要说明：
1. 打开OB1块，在Portal软件右侧“指令”中的“工艺”中找到“运动控制”指令文件夹，展开“S7-1200 Motion Control”可以看到所有的S7-1200 运动控制指令。可以使用拖拽或是双击的方式在程序段中插入运动指令，如下图所示，以MC_Power指令为例，用拖拽方式说明如何添加Motion Control指令。

这些Motion Control指令插入到程序中时需要背景数据块，如下图所示，可以选择手动或是自动生成DB块的编号。

添加好背景DB后的MC_Power指令如下图所示。

『注意』运动控制指令之间不能使用相同的背景DB，最方便的操作方式就是在插入指令时让Portal软件自动分配背景DB块。

2. 运动控制指令的背景DB块在“项目树”-->“程序块” --> “系统块”-->“程序资源”中找到。用户在调试时可以直接监控该DB块中的数值，如下图所示。

3. 每个轴的工艺对象都一个背景DB块，用户可以通过下面的方式打开这个背景DB块：

可以对DB块中的数值进行监控或是读写。
以实时读取“轴_1”的当前位置为例，如下图所示，轴_1 的DB块号为DB1，用户可以在OB1 调用MOVE指令，在MOVE指令的IN端输入：DB1.Position，则Portal软件会自动把DB1.Position更新成：“轴_1”.Position。用户可以在人机界面上实时显示该轴的实际位置。

4. 每个Motion Control指令下方都有一个黑色三角，展开后可以显示该指令的所有输入/输出管脚。展开后的指令管脚有灰色的，表示该管脚是不经常用到的指令管脚。

5. 指令右上角有两个快捷按钮，可以快速切换到轴的工艺对象参数配置界面和轴的诊断界面。

下图是快速切换到诊断界面。

6. 有部分S7-1200 运动控制指令有一个Execute触发管脚，该管脚需要用上升沿触发。上升沿可以有两种方式：

①用上升沿指令|P|。
②使用常开点指令，但是该点的实际应用中使其成为一个上升沿信号，例如用户通过触摸屏的按钮来操作控制，该按钮的有效动作为上升沿触发。

7. 运动控制指令输入端“Execute”和输出端“Done”和“Busy”之间的关系如下图所示：

因此，如果用户用|P|指令触发带有“Execute”管脚的指令，则该指令的“Done”只在一个扫描周期内为1，因此在监控程序时看不到Done位为1。

MC_Power指令
指令名称：启动/禁用轴。
功能：使能轴或禁用轴。
使用要点：在程序里一直调用，并且在其他运动控制指令之前调用并使能。

输入端：
①EN：该输入端是MC_Power指令的使能端，不是轴的使能端。

MC_Power 指令必须在程序里一直调用，并保证MC_Power指令在其他Motion Control指令的前面调用。

②Axis：轴名称

可以有几种方式输入轴名称：
a. 用鼠标直接从Portal软件左侧项目树中拖拽轴的工艺对象，如下图所示：

b. 用键盘输入字符，则Portal软件会自动显示出可以添加的轴对象，如下图所示：

c. 用拷贝的方式把轴的名称拷贝到指令上，如下图所示：

d. 还可以用鼠标左键点击“Aixs”，系统会出现带可选按钮的白色长条框，这时用鼠标点击“选择按钮”，就会出现下图中的列表。

③Enable：轴使能端

• Enable = 0：根据组态的“StopMode”中断当前所有作业。停止并禁用轴。
  
• Enable = 1：如果组态了轴的驱动信号，则Enable=1时将接通驱动器的电源。
  

④StartMode：轴启动模式

• Enable = 0：启用位置不受控的定位轴即速度控制模式。
  
• Enable = 1：启用位置受控的定位轴即位置控制（默认）
  

注意：1.使用带 PTO (Pulse Train Output) 驱动器的定位轴时忽略该参数。2. 只有在信号检测（False 变为 True）期间才会评估 StartMode 参数。
⑤StopMode：轴停止模式

• StopMode= 0：紧急停止
  如果禁用轴的请求处于待决状态,则轴将以组态的急停减速度进行制动。轴在变为静止状态后被禁用。
  
• StopMode=1：立即停止
  如果禁用轴的请求处于待决状态，则会输出该设定值 0，并禁用轴。轴将根据驱动器中的组态进行制动，并转入停止状态。对 对于通过 PTO (Pulse Train Output) 的驱动器连接：
  禁用轴时，将根据基于频率的减速度，停止脉冲输出：
  •  输出频率 ≥ 100 Hz
  减速度：最长 30 ms
  •  输出频率 < 100 Hz
  减速度：30 ms；2 Hz 时，最长 1.5 s
  

• StopMode=2：带有加速度变化率控制的紧急停止：
  

如果禁用轴的请求处于待决状态，则轴将以组态的急停减速度进行制动。如果激活了加速度变化率控制，会将已组态的加速度变化率考虑在内。轴在变为静止状态后被禁用。

输出端：
⑥ENO：使能输出
⑦Status：轴的使能状态
⑧Busy：标记MC_Power指令是否处于活动状态
⑨Error：标记MC_Power指令是否产生错误
⑩ErrorID：当MC_Power指令产生错误时，用ErrorID表示错误号。
⑪ErrorInfo：当MC_Power指令产生错误时，用ErrorInfo表示错误信息 。
结合ErrorID和ErrorInfo数值，查看手册或是Portal 软件的帮助信息中的说明，来得到错误原因。


MC_Reset指令
指令名称：确认故障

功能：用来确认“伴随轴停止出现的运行错误”和“组态错误”。
使用要点：Execute用上升沿触发。
『注意』部分输入/输出管脚没有具体介绍，请用户参考MC_Power指令中的说明。

输入端：
①EN：该输入端是MC_Reset指令的使能端。
②Axis：轴名称。
③Execute：MC_Reset指令的启动位，用上升沿触发。
④Restart：

• Restart = 0：用来确认错误。
  
• Restart = 1：将轴的组态从装载存储器下载到工作存储器（只有在禁用轴的时候才能执行该命令）。
  
  

输出端：除了Done指令，其他输出管脚同MC_Power指令，这里不再赘述。
⑥Done：表示轴的错误已确认。


MC_Home指令
指令名称：回原点指令
功能：使轴归位，设置参考点，用来将轴坐标与实际的物理驱动器位置进行匹配。
使用要点：轴做绝对位置定位前一定要触发MC_Home指令。
『注意』部分输入/输出管脚没有具体介绍，请用户参考MC_Power指令中的说明。

①Position：位置值

• Mode = 1时：对当前轴位置的修正值
  
• Mode = 0,2,3时：轴的绝对位置值
  

②Mode：回原点模式值

• Mode = 0：绝对式直接回零点，轴的位置值为参数“Position”的值
  
• Mode = 1：相对式直接回零点，轴的位置值等于当前轴位置 + 参数“Position”的值
  
• Mode = 2：被动回零点，轴的位置值为参数“Position”的值
  
• Mode = 3：主动回零点，轴的位置值为参数“Position”的值
  

下面详细介绍模式0和模式1.
Mode = 0绝对式直接回原点

以下图为例进行说明。该模式下的MC_Home指令触发后轴并不运行，也不会去寻找原点开关。指令执行后的结果是：轴的坐标值更直接新成新的坐标，新的坐标值就是MC_Home指令的“Position”管脚的数值。例子中，“Position”=0.0mm，则轴的当前坐标值也就更新成了0.0mm。该坐标值属于“绝对”坐标值，也就是相当于轴已经建立了绝对坐标系，可以进行绝对运动。
『优点』MC_Home的该模式可以让用户在没有原点开关的情况下，进行绝对运动操作。

Mode = 1相对式直接回原点

与Mode = 0相同，以该模式触发MC_Home指令后轴并不运行，只是更新轴的当前位置值。更新的方式与Mode = 0不同，而是在轴原来坐标值的基础上加上“Position”数值后得到的坐标值作为轴当前位置的新值。如下图所示，指令MC_Home指令后，轴的位置值变成了210mm.，相应的a和c点的坐标位置值也相应更新成新值。

Mode = 2和Mode = 3参见回原点。
『注意』用户可以通过对变量 <轴名称>.StatusBits.HomingDone = TRUE与运动控制指令“MC_Home”的输出参数 Done = TRUE进行与运算，来检查轴是否已回原点。
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