S7-1500玩转V90 PN转矩限幅与附加转矩，这几个指令你会用吗？

工控小新 · 12 小时前

前言

很多收放卷、张力控制场合，光有位置和速度还不够，我们经常需要限制电机转矩或者叠加一个附加转矩。比如常见的“速度环饱和+转矩限幅”玩法，就是让速度环拼命转，但用转矩把输出“箍”住。

如果你用的是 S7-1500(T) PLC + V90 PN，配合标准报文105再加一个附加报文750，就能通过几个专用运动控制指令轻松实现转矩限幅和附加转矩给定。

01

硬件和软件“门槛”

想要实现这些功能，有几个硬性要求：

V90 PN 固件版本必须在 V1.3 及以上（老固件不支持750报文）

博途版本：Portal V15 以上，同时要安装对应版本的 V90 HSP0185

调试软件：V-assistant v1.05.05 或更高

HSP文件下载地址（西门子官方）：
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/72341852

02

V90 PN 的报文配置

在设备视图里，给V90 PN配置报文：

“报文”处选择：西门子报文105, PZD-10/10 → 这个负责常规的运动控制（位置、速度）

“附加报文”处选择：附加报文750, PZD 3/1 → 这个负责传送转矩限幅和附加转矩

03

工艺对象里必须勾选“扭矩数据”

新建工艺对象后，在组态界面找到 “与驱动装置进行数据交换”，里面有一个 “附加数据”，一定要勾选“扭矩数据”。

然后在轴组态的 “扩展参数 → 位置限制 → 扭矩限值” 里，可以预设置一些转矩限制参数（比如电机侧还是负载侧限幅）。这些是基础值，后面还可以通过指令动态修改。

轴的扭矩限制参数设置说明：

指令1

MC_TorqueLimiting

这个指令的作用是：给驱动装置一个扭矩上限（或下限），并且可以随时开启/关闭。

使用要点：

Mode = 0（固定模式）

Enable = TRUE → 激活转矩限制，此时 Limit 参数里填你要限制的扭矩值

Enable = FALSE → 取消转矩限制

输出 InLimitation = TRUE 表示当前已经进入转矩限制状态（也就是“撞墙”了）

典型场景：轴在运行过程中，你需要临时把转矩限制在 5Nm 以内，防止拉断材料。直接调用这个指令，随时改 Limit 就行。

细节：如果在执行 MC_Halt 停车时，转矩限幅仍然生效，轴停了且超出停止窗口时间后，MC_Halt.Done 还是会正常变 TRUE。限幅不影响停车完成判断。

指令2

MC_TorqueAdditive

有时候我们希望在位置环或速度环的基础上，叠加一个附加转矩（比如用来克服重力或摩擦力）。这时就用 MC_TorqueAdditive。

用法很简单：

Enable = TRUE → 激活附加转矩功能

Value → 你要叠加的转矩值（可实时修改）

Enable = FALSE → 取消附加转矩

这个指令依赖报文750 传递数据，所以固件版本必须是 V1.3。

注意：附加转矩是加上去的，不是替代原有的转矩给定。

指令3

MC_TorqueRange

MC_TorqueRange 用来给驱动指定一个转矩的上限和下限（比如上限 10Nm，下限 -8Nm）。

Enable = TRUE → 激活上下限功能

UpperLimit / LowerLimit → 分别指定上限和下限，可实时修改

Enable = FALSE → 取消上下限

副作用：一旦激活了转矩上下限功能，系统会自动禁用以下三个监视功能：

跟随误差监视

定位监视的时间限制

停止监视的时间限制

问题答疑

Q1：V90 PN 不创建工艺轴，能直接转矩控制吗？

可以。V90 PN 固件 V1.3 配合标准报文102 + 附加报文750，PLC 里不组态工艺轴，直接通过控制字 STW1.14 激活转矩控制模式，然后通过 750 报文发转矩设定值。这种方法适合对CPU负荷有要求的收放卷应用，但需要安装 GSD 文件（GSDML_file_v2.32_sinamcis_v90pn_20180321）。

Q2：工艺对象支持转矩限幅吗？

支持。就是上面讲的 MC_TorqueLimiting 和 MC_TorqueRange，要求 V90 PN V1.3 + Portal V15及以上 + HSP0185。

Q3：不组态工艺轴，只通过报文怎么给转矩限幅？

也是可以的。用 GSD 文件组态 V90 PN，然后直接往 750 报文的控制字里写值。注意PLC侧转矩给定值的数据格式：164000H 对应驱动中的参考转矩值 P2003。比如 P2003=10Nm，那么 164000H 就代表 10Nm。

Q4：750报文到底包含哪些数据？

3个控制字：附加转矩给定、转矩上限幅、转矩下限幅

1个状态字：实际转矩

所以正好满足上面三条指令的数据传输需求。

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