西門子編碼器 1FL6022-2AF21-1AA1批發

制功能
7.1 一般功能
SINAMICS V90，SIMOTICS S-1FL6
174 操作說明, 02/2021, A5E37208845-009
200 V 系列伺服驅動
不帶負載 帶負載
400 V 系列伺服驅動
不帶負載 帶負載
7.1.3 伺服關閉時的停車方式 伺服關閉時的停車方式
當驅動處于“伺服關閉"狀態時您可以選擇一種停車方式。可用的停車方式如下：
? 斜坡下降（OFF1）
? 自由停車（OFF2）
? 快速停止（OFF3）
斜坡下降（ 斜坡下降（OFF1 ）和自由停車（OFF2 ）
通過 PROFINET 控制字 STW1.0 和 STW1.1 可設置斜坡下降和自由停車方式：
 控制功能
7.1 一般功能
SINAMICS V90，SIMOTICS S-1FL6
操作說明, 02/2021, A5E37208845-009 175
斜坡下降（ 斜坡下降（OFF1 ）
控制字 控制字 設置 設置 描述 描述
STW1.0 上升沿（0→1） 電源電路接通（驅動處于“伺服開啟"狀態），伺服電
機準備就緒。
0 電機斜坡下降。
說明 說明：
控制字 STW1.0 可以用于控制電機的啟停。
自由停車（ 自由停車（OFF2 ）
控制字 控制字 設置 設置 描述 描述
STW1.1 1 伺服電機準備就緒。
0 電機自由停車。
快速停止（ 快速停止（OFF3 ）
通過 PROFINET 控制字 STW1.2 或數字量輸入信號 EMGS 可設置快速停止。
通過 通過 PROFINET 控制字設置
控制字 控制字 設置 設置 描述 描述
STW1.2 1 伺服電機準備就緒。
0 快速停止
通過數字量輸入信號設置 通過數字量輸入信號設置
DI 信號 設置 設置 描述 描述
EMGS 1 伺服電機準備就緒。
0 快速停止
關于 PROFINET 控制字以及數字量輸入信號 EMGS 的更多詳細信息，請參見章節“控制字
定義 (頁 229)"和“數字量輸入/輸出（DI/DO） (頁 120)"。
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7.1 一般功能
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176 操作說明, 02/2021, A5E37208845-009
7.1.4 運行到固定停止點 運行到固定停止點
運行到固定停止點功能可以用來將電機以一個特定的扭矩運行到固定的停止點，而不會觸
發故障信息。該特定扭矩會在電機到達固定停止點后保持不變。
目標扭矩降額通過扭矩限值的上限和下限確定。
速度（ 速度（S ）控制模式下的功能特性
當 SINAMICS V90 PN 工作在速度控制模式下時，運行到固定停止點功能可以在除報文 1
外的所有報文中使用，這是因為該功能通過報文的過程數據 STW2 和 ZSW2 控制，而報文
1 中沒有該過程數據。
該功能可以通過 PROFINET 控制字 STW2.8 使能，而驅動狀態可以通過狀態字 ZSW2.8 查
看：
控制字 控制字 值 值 描述 描述
STW2.8 1 “運行到固定停止點"功能激活。
0 “運行到固定停止點"功能禁用。
狀態字 狀態字 值 值 描述 描述
ZSW2.8 1 到達固定停止點
0 無運行到固定停止點狀態
使用 PROFINET 報文 2、3 和 5 時，不能設置扭矩減速。當運行到固定停止點功能激活
時，電機加速到扭矩限值。
使用 PROFINET 報文 102 和 105 時，可以通過控制字 MOMRED 設置扭矩減速。
 控制功能
7.1 一般功能
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操作說明, 02/2021, A5E37208845-009 177
示例 示例
以下以 S 控制模式下使用運行到固定停止點的操作步驟為例。
前提條件 前提條件
使用的電機為 0.4 kW 低慣量電機（額定扭矩 = 1.27 Nm）
步驟 步驟
1. 設置 STW2.8 = 1，使能“運行到固定停止點"功能。
2. 設置目標扭矩限制。內部扭矩限制 TLM 和全局扭矩限制中，值較小的一組為實際生效
的扭矩限制。
假設 假設
內部扭矩限制 TLM：
– p29050[0] = 300 → 扭矩正限值
– p29051[0] = -300 → 扭矩負限值
全局扭矩限制：
– p1520 = 100 Nm → 全局扭矩正限值
– p1521 = -150 Nm → 全局扭矩負限值
控制功能
7.1 一般功能
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178 操作說明, 02/2021, A5E37208845-009
3. 通過控制字 MOMRED 設置扭矩減速（僅使用于報文 102 和 105）。
當使用扭矩減速功能時，實際扭矩值如下：
實際扭矩限值 實際扭矩限值 = 扭矩限值 × （1 - 參考扭矩百分比）
示例 示例
– 在上面的示例中，實際生效的扭矩值為內部扭矩限制值（扭矩限值 = 300% × 額定
扭矩）
– MOMRED = 3600 hex（13824 dec）
實際扭矩限值 = 300% × 1.27 Nm ×（1 - 13824/16384）= 0.5953 Nm
4. 啟動電機后，即可運行到固定停止點。
電機以設定的速度運行，直至到達停止點，到達后電機將繼續運轉，直至達到扭矩限
值。
對于報文 2、3 和 5，扭矩限值到達狀態可以通過狀態字 ZSW1.11 查看。對于報文
102 和 105，扭矩限制狀態可以通過狀態字 MELDW.1 查看。
基本定位器（ 基本定位器（EPOS ）控制模式下的功能特性
當驅動工作在 EPOS 運行程序段模式時，若運行程序段執行 FIXED STOP 指令
（p2621[0...15] = 2 ），則功能啟動。通過參數 p2622[0...15] 可以設置夾緊扭矩。可以
為固定點設置一個監控窗口，防止在驅動離開固定點停止后超出該范圍運行。有關參數設
置的詳細信息，請參見“運行程序段 (頁 204)"章節。
參數 參數 設定值 設定值 描述 描述
p2621[0...15] 1（默認值） POSITIONING
2 FIXED STOP
3 ENDLESS_POS
4 ENDLESS_NEG
5 WAITING
6 GOTO
7 SET_O
8 RESET_O
9 JERK
 控制功能
7.1 一般功能

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西門子編碼器

1FL6022-2AF21-1AA1

觸摸屏

S7-200CN、S7-200Smart、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500、V20、V90、G120、G120C、S120。

西門子數控伺服系統：802C?S、802D?SL、810D?DE、820D?SL、840C?CE、840D?DE、840D?SL、840Di?SL、S120數控系統、數控伺服驅動模塊、控制模塊、電源模塊、備品備件等。

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操作說明, 02/2021, A5E37208845-009 179
你可以通過 p2622 為運行程序段設置不同的任務：
參數 參數 描述 描述
p2622[0...15] FIXED STOP ：夾緊轉矩或夾緊力（旋轉 0...65536 [0.01 Nm]）
WAITING ：等待時間 [ms]
GOTO ：程序段編號
SET_O ：1、2 或者 3 - 設置直接輸出 1、2 或者 3（兩者）
RESET_O ：1、2 或者 3 - 復位直接輸出 1、2 或者 3（兩者）
JERK ：0 - 禁用；1 - 激活
軸從初始位置出發，以設定的速度（p2618）靠近目標位置。固定停止點即工件必須位于
軸的初始位置和制動動作點之間，即：目標位置必須在工件中。設置的扭矩限制一開始就
生效，即運行到固定點的過程中也采用被降低的扭矩。此外，設置的加速度/減速度倍率
和當前速度倍率也生效。
說明 說明
當運行到固定停止點功能已激活時，F7452 失效。
控制功能
7.1 一般功能
SINAMICS V90，SIMOTICS S-1FL6
180 操作說明, 02/2021, A5E37208845-009
到達固定停止點 到達固定停止點
一旦軸壓住機械固定停止點，驅動中的閉環控制將增加扭矩值繼續移動此軸。該值將一直
增加到極限值，然后保持不變。當實際位置跟隨誤差超出了參數 p2634（固定停止點：
大跟隨誤差）中設置的值，則已到達固定停止點。
一旦識別出“已到達固定停止點"狀態，該任務便結束。程序段切換方式由任務設定決定。
驅動會停留在固定停止點上，直到執行下一個定位任務或進入 JOG 模式。在下一個
WAITING 任務中，夾緊扭矩也生效。如果設置了繼續條件 CONTINUE_EXTERNAL_WAIT，
驅動便一直停留在固定停止點上，直到外部給出一個繼續執行的信號。
在驅動停留在固定停止點的期間，位置設定值會跟蹤實際值，即兩個數值相等。固定停止
點監控和控制器使能都生效。
說明 說明
驅動位于固定停止點上時，可以通過控制信號“設置參考點"使驅動回零。
如果軸到達固定停止點后，脫離該位置且超出了為此設定的監控窗口 p2635，則轉速設定
值會設為 0，并輸出故障信息 F7484“固定停止點超出監控窗口"，故障響應為 OFF3（快速
停止）。監控窗口可以由參數 p2635（“固定停止點監控窗口"）設定。此時可以設置正向
或負向的監控窗口，但必須設置合適，確保一旦軸脫離固定停止點，便輸出故障。
未到達固定停止點 未到達固定停止點
如果直到制動動作點都沒有檢測到“已到達固定停止點"狀態，則輸出故障信息 F7485“未到
達固定停止點"，故障響應為 OFF1；并取消扭矩限制，驅動中斷程序段執行。
相關參數 相關參數
? p2617[0...15]
EPOS 運行程序段位置
? p2618[0...15]
EPOS 運行程序段速度
? p2619[0...15]
EPOS 運行程序段加速度倍率
? p2620[0...15]
EPOS 運行程序段減速度倍率
? p2621[0...15]
EPOS 運行程序段任務
? p2622[0...15]
EPOS 運行程序段任務參數
? p2634
EPOS 固定停止點大跟隨誤差
? p2635
EPOS 固定停止點監控窗口
有關參數的更多信息，參見章節“參數列表 (頁 294)"。
 控制功能
7.1 一般功能
SINAMICS V90，SIMOTICS S-1FL6
操作說明, 02/2021, A5E37208845-009 181
示例 示例
以下以 EPOS 控制模式下使用運行到固定停止點的操作步驟為例。
前提條件 前提條件
使用的電機為 0.4 kW 低慣量電機（額定扭矩 = 1.27 Nm）
步驟 步驟
1. 配置 PLC 和 V90 PN 驅動。選擇報文 111。
2. 設置運行程序段 0 的目標位置。
p2617[0] = 10000
3. 將運行任務配置為運行到固定停止點。
p2621[0] = 2
4. 檢查扭矩限制為 0.1 Nm。
p2622[0] = 10
5. 通過參數 p2634 設置大跟隨誤差，參數 p2635 設置監控窗口。
6. 執行回參考點操作。
說明： 說明：
當 SINAMICS V90 PN 工作在 EPOS 運行程序段模式下時，必須在移動軸之前執行回參
考點操作。
7. 驅動執行回參考點操作成功后，通過控制字 STW1.6 觸發運行程序段 0。
8. 觀察驅動狀態，確認是否到達固定停止點。
到達固定停止點： 到達固定停止點：
– 當實際位置跟隨誤差超出了參數 p2634 中的設定值時，表示達到固定停止點。
未到達固定停止點： 定停止點：
– 在達固定停止點后，如果軸脫離該位置且超出了為此設定的監控窗口（p2635），
則轉速設定值會設為 0，并輸出故障信息 F7484。
– 如果直到制動動作點都沒有檢測到“已到達固定停止點"，則輸出故障信息 F7485。
9. 一旦識別出“已到達固定停止點"狀態，該任務便結束。程序段切換方式由任務設定決
定。
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西門子編碼器 1FL6022-2AF21-1AA1批發

西門子編碼器

1FL6022-2AF21-1AA1

總線插頭、總線電纜、電機驅動、觸摸屏、變頻器、電源模塊、控制模塊、人機界面，數控系統、數控伺服驅動模塊、西門子樓宇系列、備品備件等：
7.1 一般功能
SINAMICS V90，SIMOTICS S-1FL6
182 操作說明, 02/2021, A5E37208845-009
7.1.5 位置跟蹤 位置跟蹤
通過位置跟蹤，可以實現以下功能：
? 為單圈值編碼器設置一個虛擬多圈
? 擴展位置區域
? 使用齒輪箱時編碼器可以重復負載位置
若位置跟蹤功能使能，實際位置值在驅動斷電時會保存在驅動的掉電存儲區中。當重新給
驅動上電后，驅動可以讀取保存的位置數據。
虛擬多圈編碼器 虛擬多圈編碼器
對于位置跟蹤功能激活（p29243 = 1）的單圈值編碼器，p29244 可用于設置一個虛
擬多圈分辨率。該功能可以實現使用單圈編碼器時輸出一個多圈編碼器值。r2521 中大
實際位置值為 2 32 位。
? 當位置跟蹤功能禁用時（p29243 = 0）：
編碼器實際位置值范圍 = 實際單圈分辨率
? 當位置跟蹤功能激活時（p29243 = 1）：
編碼器實際位置值范圍 = 實際單圈分辨率 × 虛擬多圈分辨率（p29244）
公差窗口 公差窗口
公差窗口的預設值為編碼器分辨率的四分之一。驅動上電后，會測量實際位置與已保存位
置之間的差值。基于該差值，會執行以下操作：
? 差值在公差窗口內：
根據當前編碼器的實際位置值重復位置。
? 差值超出公差窗口：
輸出故障信息 F7449（針對 EPOS 模式）。
注意 注意
驅動斷電時，軸移動導致多圈位置信息丟失 驅動斷電時，軸移動導致多圈位置信息丟失
當驅動斷電時，若軸移動，驅動不會存儲多圈位置信息（使用虛擬多圈編碼器時）。實
際位置丟失。
? 確保在使用位置跟蹤功能時電機抱閘功能使能。
 控制功能
7.1 一般功能
SINAMICS V90，SIMOTICS S-1FL6
操作說明, 02/2021, A5E37208845-009 183
位置區域擴展 位置區域擴展
當位置跟蹤功能激活時，位置區域可以被擴展。
示例 示例
下圖中所選擇的編碼器可以數出八圈編碼器旋轉。
? 若位置跟蹤功能禁用（p29243 = 0），編碼器可以記錄 +/- 4 圈的位置信息。
? 若位置跟蹤功能激活（p29243 = 1），并設置虛擬多圈 p29244 = 24，傳動比為
p29248/p29249 = 1，編碼器可以記錄 +/- 12 圈（負載齒輪箱上為 +/- 12 負載圈數）
的位置信息。
機械齒輪配置 機械齒輪配置
若在電機和負載之間使用了機械齒輪，并需要通過該值編碼器進行位置跟蹤，在每次
編碼器計數溢出后，編碼器和電機負載的零位便會發生偏移，偏移大小取決于傳動比。
說明 說明
若多圈分辨率與模數范圍（p29246）之比不是整數，則輸出故障 F7442。
控制功能
7.1 一般功能
SINAMICS V90，SIMOTICS S-1FL6
184 操作說明, 02/2021, A5E37208845-009
為確保多圈分辨率和模態軸的比值為整數，遵循以下公式。比值 v 的計算方法如下：
? 不帶位置跟蹤功能的編碼器（p29243 = 0）：
– 對于多圈編碼器：
v = (4096 × p29247 × p29248)/(p29249 × p29246)
– 對于單圈編碼器：
v = (p29247 × p29248)/(p29249 × p29246)
? 有位置跟蹤功能的編碼器（p29243 = 1）：
v = (p29244 × 29247)/p29246
示例 示例
? 傳動比 = p29248: p29249 = 1:3
? 值編碼器可數出八圈編碼器旋轉
? 位置跟蹤功能禁用（p29243 = 0）
在這種情況下，編碼器計數器每溢出一圈，負載便偏移 1/3 轉，編碼器溢出三圈后，電機
和負載零位再次重疊。編碼器溢出一圈后便不能再重復負載位置。
此時，若激活位置跟蹤功能（p29243 = 1），并設置虛擬多圈 p29244 = 24，傳動比會同
時換算成編碼器位置實際值。
 控制功能
7.1 一般功能
SINAMICS V90，SIMOTICS S-1FL6
操作說明, 02/2021, A5E37208845-009 185
說明 說明
將 p29243 設為 1 之后，務必再次執行“ABS"功能。
重要參數一覽 重要參數一覽
? p29243
位置跟蹤激活

西門子編碼器 1FL6022-2AF21-1AA1批發

西門子編碼器

1FL6022-2AF21-1AA1

批發

本公司出售產品保證*，質保一年。

? p29244
值編碼器虛擬旋轉分辨率
? p29248
機械齒輪：分子
? p29249
機械齒輪：分母
? r2521[0]
LR 位置實際值
控制功能
7.2 基本定位器（ EPOS ）
SINAMICS V90，SIMOTICS S-1FL6
186 操作說明, 02/2021, A5E37208845-009
7.2 基本定位器（ 基本定位器（EPOS ）
7.2.1 設置機械系統 設置機械系統
通過設置機械參數，可建立實際運動部件和脈沖當量（LU）之間的聯系。
內部位置設定值的單位為脈沖當量（LU）。所有后續位置設定值，相關速度值和加速度值
在內部設定值位置控制模式下都以 LU 為單位。
以滾珠絲杠系統為例，如系統有 10 毫米/轉（10000 微米/轉）的節距并且脈沖當量的分
辨率為 1 微米（1 LU = 1 微米），則一個負載轉相當于 10000 LU（p29247 = 10000）。
說明 說明
如果 p29247 的值增加 N 倍，則 p2542、p2544 和 p2546 的值也增加 N 倍。否則，產生
故障 F7450 和 F7452。
相關參數 相關參數
參數 參數 范圍 范圍 出廠設置 出廠設置 單位 單位 描述 描述
p29247 1 至 10000 - LU 負載每轉
p29248 1 至 1048576 1 - 負載轉數
p29249 1 至 1048576 1 - 電機轉數
 控制功能
7.2 基本定位器（ EPOS ）
SINAMICS V90，SIMOTICS S-1FL6
操作說明, 02/2021, A5E37208845-009 187
配置機械系統的示例 系統的示例
步
驟 驟
描述 描述 機械系統 機械系統
滾珠絲杠 圓盤
1 識別機械系統 ? 滾珠絲杠的節距：6 mm
? 減速齒輪比：1:1
? 旋轉角度：360 o
? 減速齒輪比：3:1
2 定義 LU 1 LU = 1 µm 1 LU = 0.01 o
3 計算負載軸每轉的 LU 6/0.001 = 6000 LU 360/0.01 = 36000 LU
4 設置參數 p29247 6000 36000
p29248 1 1
p29249 1 3
7.2.2 配置線性軸 配置線性軸/ 模態軸
可根據實際情況選擇使用線性軸或模態軸。線性軸有限定的運行范圍，為 SINAMICS V90
伺服驅動的出廠設置。
模態軸沒有限定的運行范圍。位置的取值范圍在 p29246 中值之后會重復。另外，可
通過設置以下參數使用模態軸：
參數 參數 范圍 范圍 單位 單位 默認值 默認值 描述 描述
p29245 0 至 1 - 0 ? 0：線性軸
? 1：模態軸