一、系统架构概述

• PLC：S7-1214C DC/DC/DC（6ES7 214-1AG40-0XB0），固件 V4.5，IP: 192.168.0.1
• 远程 I/O：EX-1110 适配器 + 3×EX-210H（DI/DO 模块）+ 4×EX-3208（AI/AO 模块），IP: 192.168.0.11
• 伺服驱动器：SINAMICS V90 PN（固件 V1.0），IP: 192.168.0.16，使用 标准报文 3（PZD-5/9）
• 网络设备：交换机连接所有设备，PC 用于编程与监控
• 通信协议：PROFINET IO（V90 作为 PROFINET 设备）

二、硬件组态（TIA Portal 中）

1. 创建新项目

• 打开 TIA Portal（建议 V16 或更高，兼容 S7-1200 V4.5）
• 添加 S7-1214C DC/DC/DC 控制器

2. 设置 PLC IP 地址

• 在设备视图中 → 属性 → PROFINET 接口 → 设置 IP 为 192.168.0.1，子网掩码 255.255.255.0

3. 添加远程 I/O（DEC 模块）

• 在“硬件目录” → “Other field devices” → “IO” → 找到 EX-1110 适配器（需安装 GSD 文件）
• 若未安装 GSD，从厂商官网下载 .gsdml 文件并导入 TIA Portal（选项 → 安装 GSD 文件）
• 添加 EX-1110，设置 IP 为 192.168.0.11
• 在其插槽中添加：
  • 3 个 EX-210H（数字量输入/输出模块）
  • 4 个 EX-3208（模拟量输入/输出模块）

4. 添加 SINAMICS V90 PN

• 在“硬件目录” → “Drives” → “SINAMICS” → “SINAMICS V90 PN”
• 拖入 V90 驱动器，设置 IP 为 192.168.0.16
• 选择 报文类型：Standard Telegram 3 (PZD-5/9)

  报文3结构：

  • 控制字（2字节） + 速度设定值（2字节） → 共4字节（PZD1-PZD2）
  • 状态字（2字节） + 实际速度（2字节） + 实际位置（4字节） → 共8字节（PZD1-PZD4）

⚠️ 注意：V90 固件 V1.0 支持报文3，但功能有限。建议确认是否支持 EPOS（基本定位）模式。

三、V90 参数设置（通过 V-ASSISTANT 或 BOP）

1. 设置控制模式为 EPOS（基本定位）
   • P29000 = 1 （EPOS 模式）
2. 设置参考点方式
   • P29240 = 1 （主动回零，如使用零点开关 + 编码器零脉冲）
   • 或 P29240 = 4（仅编码器零脉冲）
3. 设置电机参数、编码器类型等
4. 启用 PROFINET 控制
   • P29001 = 1 （允许通过 PROFINET 控制）
5. 确认报文为 Standard Telegram 3

四、PLC 编程（TIA Portal）

1. 分配 I/O 地址

• V90 的输入/输出数据将自动映射到过程映像区（如 IB100/QB100 等）
• 建议在“设备视图” → V90 属性 → “地址”中查看实际地址

假设：

• 输出（PLC → V90）：QB100（控制字低字节）、QB101（控制字高字节）、QB102-QB103（速度设定值，但 EPOS 中通常用位置）
• 输入（V90 → PLC）：IB100-IB101（状态字）、IB102-IB105（实际位置，DINT）

💡 报文3中，EPOS 模式下，速度设定值字段可被复用为位置设定值（需设置 P29227=1）

2. 关键控制逻辑（使用 MC 指令或直接写控制字）

方案 A：使用 MC_Power / MC_Home / MC_MoveAbsolute（推荐）

七、扩展建议

• 需在“工艺对象”中添加 定位轴（Positioning axis）
  • 类型：外部编码器或驱动器内部编码器
  • 通信：PROFINET，报文3
  • 驱动器：V90 PN
• 配置完成后，自动生成 DB 块，可直接调用 MC 指令
• 方案 B：手动控制字操作（适用于不支持工艺对象的情况）

• 控制字（Control Word, CW）关键位（报文3）：

  位	功能
  0	ON/OFF1
  1	OFF2
  2	OFF3
  3	脉冲使能
  4	RFG 使能
  7	故障确认
  8	运行使能（必须为1）
  9	回原点启动（设为1触发）
  10	绝对定位启动（设为1触发）

  状态字（Status Word, SW）关键位：

  位	含义
  0	驱动就绪
  1	运行使能
  2	故障
  10	回原点完成
  12	定位完成

• 示例逻辑（LAD/STL/SCL）：

  Scl

  编辑

  1// 回原点
  2IF "Start_Home" THEN
  3    "ControlWord" := 16#047F; // 包含 ON, Enable, Home=1
  4ELSIF "Home_Done" THEN
  5    "ControlWord" := 16#047E; // Home=0，保持使能
  6END_IF;
  7
  8// 绝对定位（点位1）
  9IF "Start_Move1" THEN
  10    "Position_Setpoint" := 10000; // 单位：增量单位（根据 P29245 设置）
  11    "ControlWord" := 16#0C7E;     // Bit10=1 (Start positioning)
  12END_IF;

  数据写入：

  • 将 ControlWord 写入 QB100（低字节）和 QB101（高字节）
  • 将 Position_Setpoint（DINT）写入 QB102~QB105（注意字节序）

  ---

  五、3个绝对定位点实现

  在程序中定义3个目标位置（如 Pos1=10000, Pos2=20000, Pos3=30000），通过按钮或 HMI 触发：

  Scl

  编辑

  1CASE "Mode" OF
  2    1: "TargetPos" := 10000;
  3    2: "TargetPos" := 20000;
  4    3: "TargetPos" := 30000;
  5END_CASE;
  6
  7IF "Execute_Move" AND NOT "Axis_Busy" THEN
  8    // 写入目标位置到 V90 输出区（QB102-QB105）
  9    PQD 102 := "TargetPos";  // 或使用 MOVE 指令到 QD102
  10    // 设置控制字启动定位
  11    "ControlWord".Start_Positioning := TRUE;
  12    // 等待完成或超时
  13END_IF;

  ---

  六、调试与注意事项

• 确保网络连通：PLC、V90、远程IO 在同一网段，能 ping 通
• V90 必须处于“EPOS”模式，否则报文3无法执行定位
• 单位一致性：位置单位由 V90 参数 P29245（每转单位数）决定
• 回原点前需先使能驱动（控制字 bit0,3,8=1）
• 故障处理：监控状态字 bit2，若故障需发送控制字 bit7=1 清除
• 使用 HMI（如 KTP700）实现点动、回零、多点选择
• 添加 急停逻辑（通过 OFF2/OFF3 控制）
• 记录当前位置到 DB 块，实现断电记忆（需电池或非易失存储）