应用探讨——T-CPU原理、功能及应用探讨

当代装备制造业的迅速发展，给行业装备提出了设计灵活、运转高效和成本节省等高要求。机电一体化的解决方案顺应此市场需求，因而得到广泛的应用和发展。工艺功能是机电一体化的重要组成部分，它专注于采用运动控制，从而更大程度地完成自动化和驱动系统中各种复杂的工艺要求。
西门子提供了SIMATIC S7-300 Technology CPU（工艺型PLC，又称T-CPU），它集成了以下两部分：
1） 高性能的标准CPU 315-2DP或317-2DP，以及
2） PLCopen-兼容运动控制功能.

新型的CPU 317TF-2DP还集成了safety（安全）功能，能满足最苛刻安全标准的要求。
本次话题将对T-CPU的原理、功能、应用等方面的知识进行探讨，欢迎大家加入，说说您的应用行业及工艺、应用心得。我们也欢迎您提出与T-CPU相关的问题，我们将悉心解答，深度探讨，共同提高！

活动奖励：
此次集中交流将持续至3月12日，其中所有精华帖作者将获得加倍精华奖励积分；最终所有有效留帖的网友将获得加倍发帖积分。更多积分带给您更多奖品兑换的自由。
对于有突出发言贡献的网友，还可以在当前的可兑换奖品中免费挑选200分（含）以下任一款奖品。
交流结束后也将专门整理重要内容，供广大网友分享参考。
预祝大家交流愉快，收获丰富！

DP子站太多，如何确定子站(地址确定)间连线的顺序？

连接顺序跟地址没有关系。只要是将所有子站按照profibus连接方式连接即可。还是要看你现场的布局来定。

用过tcpu控制S120和液压的项目。
希望和大家交流。

technology版本已经到4.2了。新增加了力控制是一大亮点。但是4.2以上就需要授权了，不是免费的了。

管理员注：本帖已被纳入此次探讨发帖整理，请点此详阅。

1：tcpu的滤波概念一直不是很清楚，希望这个有技术支持参加将这个问题讲一下。
http://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?b_id=61&a_id=946367&s_id=70&num=0#anch

http://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?b_id=4&a_id=851245&s_id=23&num=4#anch

2：另外现在tcpu没有支持速度同步，不知道如果做速度同步，该如何处理。smoition中直接有速度同步的指令了。

3：tcpu在分析实际速度的时候，感觉计算出的速度波动很大。
老是跳动。加速度也存在这样的情况。
不知道大家怎么解决这个事情。实际值可以滤波。速度可以吗？
速度的波动大，对于分析一些问题比较困难。

最近调试过程中几点
1：工艺对象的名称不能加带有下划线，否则编译出错
2：对于液压的同步控制，可以通过主轴和从轴之间插入一个虚拟轴的方式，通过虚拟轴的参数进行滤波。
也可以通过实际值的滤波来达到比较理想的效果。主要是由于液压伺服的特性不像伺服电机那样稳定。
3：手册中关于Gear_in指令中对于速度和加速度的描述都不是很准确。手册中描述加速度和速度时，说到在同步中能够达到的最大速度。实际上从轴依然可以超过这个速度，当主轴的速度高于Gear——in中的速度值时。
4：对于液压轴来说手动来说用movevelocity时，如果对运行轨迹没有要求的话，可以将默认的position管脚设置为false。这样运行更稳定一些。
5：关于寻参方式，有好多模式需要在位置模式下，才能够运行。如果轴在速度模式下，要通过movevelocity的position管脚进行转换模式后，才能够进行寻惨
6：液压轴必须通过模型的学习。这是液压调试的关键。模型学习不好，调试就不会有效果。
7：trace功能在调试过程中，要多用。

暂时先写这么多，希望大家一起交流。上面有不对的地方希望大家指点。

上图中有个预设动态相应，这个在什么时候用呢？感觉没什么依据。
在配置液压伺服还是应该根据实际的情况来配置吧。在配置伺服电机的时候，能用到吗？

http://www.ad.siemens.com.cn/products/as/simatic/download/T_CPU.pdf

西门子T-CPU_手册
http://www.gongkong.com/webpage/datum/200907/2009070709374200002.htm

管理员注：本帖已被纳入此次探讨发帖整理，请点此详阅。

T-CPU的编程软件有更改吗？
为什么我用STEP7下载不了？

现在是S7-Technology V4.2 SP1了。STEP 7怎么下载？

1：tcpu在做pid的时候，想用积分。想限制积分项，防止积分饱和。应该如何处理？
2：理论上多圈绝对值编码器都会有从最大值调到最小值的情况，这种情况应该如何处理。
如果不处理的话，可能会问题。闭环就会出现大的跳变。

将组态好的T-CPU（Technology CPU31xT-2DP）替换为另外一个T-CPU的详细说明：
1 、备份所有的工艺参数（Technology）的数据块
2、 更新已经组态的CPU
2.1 在硬件配置中更换CPU
2.2 在S7T 配置中调整工艺对象
2.3 在工艺对象管理器（TOM）中重新生成工艺数据块（Technology DBs ）

在与实际值连接时，如何避免速度出现剧烈波动？
1 与实际值连接时滤波
当从动轴使用主动轴或外部编码器的实际值作为设定值时，执行实际值连接。根据运行时(PROFIBUS 运行时)延迟该实际值，即使在恒速时，也并不是每个扫描周期都显示恒定位置变化。
位置变化波动越大，编码器分辨率越低，速度越低。这是因为每个扫描周期传送的单个编码器增量的多少对根据该增量计算的速度影响很大(离散噪声)。因此，所形成的实际速度值噪声很大；由于从动轴尝试跟随速度的变化，从而引起从动轴转动不 平稳。
如果从动轴转动不平稳，则必须对从动轴的设定值进行滤波。该滤波操作将会延迟从动轴的位置设定值，并因此导致在位置上始终与主动轴之间存在一个偏差。这就是为何该过程通常并不适用于所有应用场合的原因。
1.1 互连用于位置滤波器的技术对象
到目前为止，尚没有对实际值和设定值直接执行滤波的技术。一个补救措施就是在主动轴和从动轴之间插入一个虚拟轴，起到滤波器的作用。然后，从动轴形成与虚拟轴的实际值连接。(外部编码器作为主动轴)
通过在虚拟轴使用位置控制来实现滤波效应。由于虚拟轴通常没有位置控制功能，因此，必须在列表中修改虚拟轴。
2 参数化
2.1 将虚拟轴转换为伪实际轴
这样一来虚拟轴可实现位置控制。通过一个时间常数为 10ms 的低通 PT1 来模拟驱动器。这样便实现了实际值的基本滤波。
2.2 设置虚拟轴的位置控制
启用并将预先控制设为 100%
Kv 系数 = 30 (比例增益)
动态控制器数据：所有等效时间 = 0
2.3 增大滤波效应
如果 PT1 元件的滤波效应不足以执行驱动器模拟，则可启用动态补偿作为附加滤波器使用(虚拟轴的专家列表)：
3 结果
采取滤波措施后，外部传感器速度突然变得平滑，然后再传递给从动轴。
然而，在外部传感器位置和从动轴位置之间发生与速度相关的显著偏差。
因此，该过程仅适用于：
转速极慢的主动轴(例如，叶轮)的实际值连接
主动值在生产操作期间几乎恒速传送的机器和可以容许与主动轴存在偏差的机器(例如，定尺切割)或通过校正槽口来平衡错位的机器(例如，根据槽口切割)。
然而，在高速时速度波动也减少，因为增大了每个扫描周期的传感器递增次数，从而自动减少离散噪声。

西门子SIMATIC T-CPU在高速铺网机的应用

谁能说明白红线部分选取的依据。为什么用用到前馈。前馈为什么是100%

这种方法我用过，感觉如果要达到实际值滤波的概念，可以通过将从轴的实际值滤波的方式即可，没有必要添加一个虚轴。和添加一个虚拟轴的效果是一样的。
不知道有没有用过这种方法，有什么看法。

关于precontrol我的理解是 前馈控制。
原理上是将位置值直接微分，进行计算速度，再将速度的值叠加到PID的输出上，生成了总的输出。
TCPU的precontrol给我感觉和微分的概念有点像。因为precontrol的输入就是位置的微分。
不知道大家有什么看法。

有种说法 前馈控制可以减小误差，但是运行时间相对于P控制器要长一些。
对吗？感觉上前馈的作用是增加系统的动态响应性，使轴在运行过程中的轮廓跟接近实 际曲线。应该比P控制器的要快一些吧

个人感觉，这种方式，还没有自己重新建一个，将程序拷贝到新的程序中去。
technology重新配置，因为本身内容也不会太多。照着抄一下就行。

最近想做一个力控，通过tcpu，不知道有没有做过液压力控的朋友，分享一下经验。

STEP 7 是用于对 T-CPU 进行组态和编程的全局平台。 所需的所有组态工具都在STEP 7 的 SIMATIC Manager 中调用。
SIMATIC S7-Technology 是一个选件包，用于组态 T-CPU 的运动控制功能。SIMATIC S7-Technology 在安装后将完全集成到 STEP 7 中。目前它的最新版本是V4.2 SP1。S7-Technology V4.2的运行需要一个浮动授权。实际上，从V4.1起，S7-Technology就需要授权。

管理员注：本帖已被纳入此次探讨发帖整理，请点此详阅。

看到技术支持也加入进来了，希望给解疑一下。
关于同步的疑问
现在最新的版本关于Gear_IN指令mode的说明
附图


从上面上来看是否mode 1模式在做项目，就不用了，是把。
2：为什么mode2方式下，去同步需要同步距离呢？我想立即去同步不可以吗？
3：同步的跟随误差和从轴的跟随误差是一回事吧
4：跟随成功，有没有一个地方设置，跟随误差到多少以后，就算是同步了，就像在monitor里面设置的参数那样？