各种设定值插补操作方式中的位置监视都相同。例如，设定值插补完成的方式如下所示。 • 设定值到达目标位置 •通过运动控制指令“MC_Halt”或“MC_Stop”，在运动期间使用位置控制停止 违反位置监视条件在下列情况下，将通过位置监视输出工艺报警 541，并禁用工艺对象（报警响应：取消启 用）。 • 在容限时间内，实际值未到达定位窗口。• 在Zui短停留时间内，实际值离开定位窗口。 组态定位监视 可以在定位轴/同步轴组态的“扩展参数 > 位置监视 >位置监视”(Extended parameters > Position monitoring > Positionmonitoring) 下找到定位监视。 请按下列步骤操作： 1. 在“定位窗口”(Positioning window)字段中，组态定位窗口的大小。如果轴已经位于该窗口 内，则认为该位置即为要“到达”的位置。 2. 在“容差时间”(Tolerancetime) 字段中，组态时间，在该时间内，位置值必须到达定位窗 口。 3. 在“Zui短停留时间”(Minimum dwell time)字段中，组态当前位置值在定位窗口中至少须保 持“Zui短停留时间”的时间。 推荐的设置：为避免长时间暂停，请为动态定位任务设置介于 0ms 和 20 ms 之间的值。 5.8.2 跟随误差监控 (S7-1500, S7-1500T)跟随误差是设定位置与实际位置之间的差值，以驱动装置上轴的连接为基准。以下错误中包含轴的引导行为。跟随误差的大小取决于速度。跟随误差还包含来自干扰变量的部分。根据与速度相关的跟随误差限值对定位轴/同步轴工艺对象的跟随误差进行监视。允许跟随误 差取决于速度设定值。当速度小于一个可调整的速度下限时，将允许跟随误差指定为常量。 145 轴功能 (S7-1500, S7-1500T) 5.8位置监视功能 (S7-1500, S7-1500T) STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500/S7-1500T轴功能 V7.0 功能手册, 11/2022, A5E37577746-AE而高于该速度下限值时，允许跟随误差则随速度设定值按比例增长。可组态的Zui大允许跟随误 差即为Zui大速度限制。 跟随误差的计算计算跟随误差时，不会将设定值到驱动器的传输时间和实际位置值到控制器的传输时间计算在内。因此，控制器到驱动装置间的设定值以及驱动装置到控制器间实际位置值的传输时间不在跟随误差范围内。因此，跟随误差的值不等于控制器中可用的位置设定值减去现有的实际位置 所得的差值。 跟随误差是通过从 Ti + To +TDC + TServo 之前的延迟位置设定值中减去控制器中的实际位置计算 得出的。 对于以下条件，跟随误差的计算有效： • 带和不带DSC 的位置控制 • 带和不带位置控制回路预控制的组态 • 通过 PROFIdrive 报文或模拟量输出组态驱动装置耦合 警告界限跟随误差可指定警告界限。警告界限是与当前允许跟随误差进行相比后的一个百分比值。如果 达到跟随误差的警告界限，则将输出工艺报警信息522。该信息仅仅为警告信息，不包含任何 报警响应。 超出允许的跟随误差范围 如果超过允许的跟随误差，则将输出工艺报警信息521，同时禁用工艺对象（报警响应：取消 启用）。 激活力/扭矩限值时，可以取消激活对允许跟随误差的监控。 启用和组态跟随误差监视可以在定位轴/同步轴组态的“扩展参数 > 位置监视 > 跟随误差”(Extended parameters >Position monitoring > Following error) 下找到跟随误差监视。选中“启用跟随误差监控”(Enable following error monitoring) 复选框。要组态跟随误差监控，请按以下步骤操作： 1. 在“跟随误差”(Following error)字段中，以轴位置的测量单位组态低速时允许的跟随误差 （无跟随误差的动态调整）。 2. 在“Zui大跟随误差”(Maximumfollowing error) 字段中，以轴位置测量单位输入Zui大允许跟 随误差。 3. 在“开始动态调整”(Start ofdynamic adjustment) 字段中，以轴速度的测量单位输入要动态调整跟随误差的速度。达到该速度时即开始调整跟随误差，直至达到Zui大速度时的Zui大跟 随误差。 4. 在“警告级别”(Warninglevel) 字段中，输入允许的跟随误差的百分比，从达到该百分比时开 始输出警告。 示例：当前Zui大跟随误差为 100mm。警告级别被组态为 90%。如果当前跟随误差的值大 于 90mm，则会输出工艺报警522“跟随误差容差警告”。该信息仅仅为警告信息，不包含 任何报警响应。 146 STEP 7 V18 及以上版本的S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0 功能手册, 11/2022, A5E37577746-AE 轴功能(S7-1500, S7-1500T) 5.8 位置监视功能 (S7-1500, S7-1500T)基于活动动态滤波器的跟随误差计算的参数分配 跟随误差通过从 Ti、To、TDC 和 TServo的延迟插补位置设定值中减去当前实际位置值计算得出。 计算跟随误差时，不考虑工艺对象中的动态滤波器或驱动装置中的附加滤波器对位置设定值产生的减速度。因此，相对于动态滤波器之前的位置设定值，计算出的跟随误差更大。为正确计算跟随误差，组态一个额外的延时时间.FollowingError.AdditionalSetpointDelayTime，此时间内在计算跟随误差时会延迟位置设定值。 5.8.3 停止信号 (S7-1500, S7-1500T)当实际速度到达停止窗口并在Zui短停留时间内停留在该窗口时，指示轴的停止状态。 组态静止状态检测 可以在定位轴/同步轴组态的“扩展参数> 位置监视 > 停止信号”(Extended parameters > Position monitoring> Standstill signal) 下找到静止状态检测。 请按下列步骤操作： 1. 在“停止窗口”(Standstillwindow) 字段中，以轴速度的测量单位组态停止窗口的大小。 为了避免重复切换“.Statusword.X7(Standstill)”位，当退出停止窗口时，滞后会在内部起作用。要再次退出停止窗口，实际速度必须略高于为“停止窗口”(Standstill window) 组 态的速度。 2.在“停止窗口中的Zui短停留时间”(Minimum dwell time in standstill window) 字段中，组态轴速度必须保持在停止窗口中以进行静止状态检测的持续时间（以秒为单位）。 5.8.4 变量：位置监视功能 (S7-1500,S7-1500T) 停止信号 以下工艺对象变量与位置监视和停止信号相关： 状态指示灯 变量 说明.StatusWord.X7(Standstill) 当实际速度到达停止窗口，且未在Zui短停留时间内离开时，设 置为“TRUE”。停止信号仅出现在定位轴/同步轴上。 定位轴/同步轴 当实际速度值在容差时间内到达定位窗口，且在Zui短停留时间内停留在该窗口，则设置为值“TRUE”。.StatusWord.X6 (Done) 转数轴当运动结束后且速度设定值等于零时，设置为“TRUE”。.ErrorWord.X12 (PositioningFault)发生定位错误。 147 轴功能 (S7-1500, S7-1500T) 5.8 位置监视功能 (S7-1500, S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0 功能手册, 11/2022,A5E37577746-AE 位置和时间 变量 说明.PositioningMonitoring. ToleranceTime到达定位窗口前的Zui大允许时间 设定值插补结束后开始计时。.PositioningMonitoring. MinDwellTime在定位窗口停留的Zui短时间.PositioningMonitoring.Window 定位窗口 停止信号 变量说明.StandstillSignal.VelocityThreshold停滞信号的速度阀值.StandstillSignal.MinDwellTime 低于速度阀值的Zui短停留时间 跟随误差监视以下工艺对象变量可用于跟随误差的监视操作： 状态指示灯 变量 说明.StatusPositioning.FollowingError当前跟随误差.ErrorWord.X11 (FollowingErrorFault)状态指示，表明跟随误差过大.WarningWord.X11 (FollowingErrorWarning)状态指示，表明已达到跟随误差警告的限值 控制位 变量 说明.FollowingError.EnableMonitoring启用/禁用跟随误差监控 定时器 变量 说明.FollowingError. AdditionalSetpointDelayTime位置设定值的附加减速时间常量，用于以轴的时间单位计算跟 随误差 限值 变量 说明.FollowingError.MinVelocityZui大跟随误差的特性曲线的较低速度设定值.FollowingError.MinValue低于“.FollowingError.MinVelocity”时的允许跟随误差.FollowingError.MaxValueZui大轴速度时的Zui大允许跟随误差.FollowingError.WarningLevel百分比值形式的警告限值，与Zui大允许跟随误差相关（与特性 曲线速度相关） 148 STEP 7 V18 及以上版本的S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0 功能手册, 11/2022, A5E37577746-AE 轴功能(S7-1500, S7-1500T) 5.8 位置监视功能 (S7-1500, S7-1500T) 5.9 组态控制回路(S7-1500, S7-1500T) 工艺对象连同驱动装置中的控制器一起，构成级联控制系统。Zui内侧的控制级联是电流控制，下一级联是速度控制。二者均位于驱动装置中。位置控制器是Zui外侧的级联，在工艺对象中。定位轴/同步轴的位置控制器是一个使用或不使用预控制速度的闭环 P 控制器。使用伺服增益 系数设置比例作用控制器的增益。启用位置控制时，编码器系统、实际值计算、控制器和监视器均处于激活状态。如果位置控制处于非活动状态，则编码器系统、实际值计算和监视在实际值侧激活。 位置控制器组态 组态定位轴/同步轴工艺对象的位置控制器：• 控件方法 – 支持动态伺服控制 (DSC) 的驱动装置中的位置控制 (页 149) – PLC 中的位置控制 (页 150) •位置控制器从何处获取值？ – 在 PLC 中组态位置控制器 (页 152) – 使用 DSC 为驱动装置组态位置控制器 (页 151)• 设定值滤波器 – 组态动态滤波器 (页 153) 在调试期间优化位置控制器。 • 优化位置控制器 (页 164) 更多信息有关轴控制和控制器优化的更多信息，请参见西门子工业在线支持中的常见问题解答支持动态伺服控制 (DSC) 的驱动装置中的位置控制(S7-1500, S7-1500T)如果驱动装置支持动态伺服控制 (DSC)，则可使用驱动装置中的位置控制器。如果使用支持DSC的报文以及驱动装置中的位置控制器，DSC会自动激活。通常，在转数控制回路的时钟周期内，可在驱动装置中执行位置控制器。这样，便可设置更高的位置控制器增益（Kv因子），并针对高动态驱动装置的参考变量序列和干扰变量校正提高动态响应。使用 SINAMICS 驱动装置时，DSC属于一种标准情况，因为驱动装置中更快的控制周期（例如125 μs）会带来更高的控制质量。
下图所示为带有 DSC 和预控制时的有效控制结构：① 运动控制插补器②内部考虑转数控制回路替代时间③ 控制器与驱动装置之间的通信要求使用 DSC 时必须满足以下要求：•将驱动装置的电机编码器（报文中的第一个编码器）用作工艺对象的第一个编码器。• 在驱动装置上组态以下 PROFIdrive 报文之一：–标准报文 5 或 6– SIEMENS 报文 105 或 106操作步骤要使用 DSC在驱动装置中为定位轴/同步轴组态位置控制，请按以下步骤操作：1. 在工艺对象的组态中，导航到“扩展参数 > 控制回路 >动态伺服控制 (DSC)”(Extendedparameters > Control loop > DynamicServo Control (DSC))。2. 选择“驱动装置中的位置控制（启用 DSC）”(Position control inthe drive (DSC enabled)) 选项。3. 应用驱动装置中的值。使用 DSC 为驱动装置组态位置控制器 (页151)信号流程图有关定位轴/同步轴工艺对象的信号流程图形式的控制结构的更多信息，请参见附录 (页327)。5.9.2 PLC中的位置控制 (S7-1500, S7-1500T)位置控制器在运动控制应用周期中执行，例如，在 MC‑Servo [OB91]中为4 ms。150STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0功能手册, 11/2022,A5E37577746-AE轴功能 (S7-1500, S7-1500T)5.9 组态控制回路 (S7-1500,S7-1500T)通过 CPU中的位置控制，可采用等时同步或非等时同步方式连接驱动装置。如果驱动装置支持等时同步模式，也可以采用等时同步方式进行连接。有关如何采用等时同步方式连接驱动装置的说明，请参见“添加和组态驱动装置(页 38)”。下图所示为控制器中的位置控制的有效控制结构：① 运动控制插补器② 内部考虑信号传播时间和转数控制回路替代时间③控制器与驱动装置之间的通信操作步骤要在 CPU 中为定位轴/同步轴组态位置控制，请按以下步骤操作：1.在工艺对象的组态中，导航到“扩展参数 > 控制回路 > 动态伺服控制 (DSC)”(Extendedparameters> Control loop > Dynamic Servo Control (DSC))。2. 选择“PLC中的位置控制”(Position control in the PLC) 选项。3. 在“位置控制”(Positioncontrol) 下，组态预控制、转数控制回路替代时间和增益（Kv 因子）的值。在 PLC 中组态位置控制器 (页152)信号流程图有关定位轴/同步轴工艺对象的信号流程图形式的控制结构的更多信息，请参见附录 (页327)。5.9.3 使用 DSC为驱动装置组态位置控制器 (S7-1500, S7-1500T)在组态的“扩展参数 > 控制回路 >位置控制”(Extended parameters > Control loop > Positioncontrol)下为定位轴/同步轴组态值的自动采用。有关如何使位置控制器采用的值适应您的轴的说明，请参见“优化位置控制器 (页164)”部分。从驱动装置自动传输如果已使用 SINAMICS Startdrive组态和优化了已分配的驱动装置，则可以应用该驱动装置的Kv 系数值和转数控制回路替代时间值。151轴功能 (S7-1500,S7-1500T)5.9 组态控制回路 (S7-1500, S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0功能手册, 11/2022, A5E37577746-AE要求：•驱动装置已链接至相应工艺对象。• 已启用动态伺服控制 (DSC)。驱动装置已优化仅当使用“一键优化”(OBT)功能对分配的驱动装置进行优化后，才能进行显示。• 显示为绿色：驱动装置已优化•显示为灰色：驱动装置未优化优化驱动装置上的值通过绿色箭头进入 Startdrive中的驱动装置组态。可在其中优化驱动装置。从驱动装置中获取值单击此按钮时，会将值从驱动装置传输到工艺对象。• 增益（Kv因子）工艺对象采用来自驱动装置的值的 50%。• 转数控制回路替代时间：工艺对象采用来自驱动装置的值。SINAMICSStartdrive 离线 SINAMICS Startdrive 在线监视关闭应用驱动装置的离线值。这些值将作为起始值传输到工艺对象。应用驱动装置的在线值。这些值将作为起始值传输到工艺对象。监视开启应用驱动装置的离线值。这些值将作为实际值传输到工艺对象。应用驱动装置的在线值。这些值将作为实际值传输到工艺对象。5.9.4 在 PLC中组态位置控制器 (S7-1500, S7-1500T)在组态的“扩展参数 > 控制回路 > 位置控制”(Extendedparameters > Control loop > Positioncontrol)下为定位轴/同步轴组态位置控制器的值。下面说明了有关组态值的基础知识。有关如何在调试期间为您的轴设置合适的位置控制器值的说明，请参见“优化位置控制器(页164)”部分。需要在驱动装置上单独优化速度控制器。预控制在该字段中，组态百分比形式的速度预控制。在位置控制过程中可使用速度预控制Zui大程度消除跟随误差。因此，可实现更快的定位，因为参考变量的作用更快。使用速度预控制时，速度设定值将额外切换到位置控制器的输出中。您可以设定添加该设定值时的权重。采用数字驱动装置耦合时，速度预控制应为100％。转数控制回路替代时间在此字段中，组态转数控制回路替代时间(Tvtc)。转数控制回路替代时间包含在平衡滤波器中。平衡滤波器是闭环转数控制回路的简化模型。平衡滤波器用于防止位置控制器在加速和减速阶段覆盖速度调节变量。为此，位置控制器的位置设定值延迟了转数控制回路替代时间，该时间与速度预控制有关。152STEP7 V18 及以上版本的 S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0功能手册, 11/2022,A5E37577746-AE轴功能 (S7-1500, S7-1500T)5.9 组态控制回路 (S7-1500,S7-1500T)有关转数控制回路替代时间的组态，请注意以下几点：• 如果不使用任何速度预控制(0%)，则转数控制回路替代时间的组态不相关。• 如果使用速度预控制 (>0%) 并将转数控制回路替代时间设置为 0.0s（默认值），则轴将超调。要找到正确的设置，请优化位置控制器。增益（Kv 因子）在该字段中，组态位置控制回路的增益 Kv。Kv因数影响以下参数：• 定位精度和停止控制• 运动的一致性• 定位时间实际轴的机械状态（硬度越高）越好，可以组态的 Kv因子越大。这样可以减小跟随误差，实现更快的动态响应。5.9.5 组态动态滤波器 (S7-1500, S7-1500T)适用于•定位轴•同步轴使用大部分相互独立运行的轴通常相互独立地进行优化。如果需要在整个系统中进行交互，则在优化各个轴之后进行动态调整可能会很有用。机器中涉及的轴通常具有不同的机械结构。在优化各个轴的速度和位置控制器时，轴将具有不同的动态值。组态动态滤波器以使轴的动态响应相互适应。对于具有不同转数控制回路替代时间的同步操作组件中的轴，我们建议使用动态滤波器进行动态调整。可以jingque地同步引导轴和跟随轴或两个跟随轴之间的实际遍历运动，因为所涉及的轴会出现相同的跟随误差。对于具有不同运动机构轴的转数控制回路替代时间Tvtc 的运动机构，需要动态调整来以高轮廓精度行进插补路径运动。说明动态滤波器是一个可参数化的 PT2 设定值滤波器，具有时间常量T1、T2 和一个额外的可参数化死区时间Tt。可使用滤波器将具有较高动态值的轴调整为具有Zui低动态值的轴。动态滤波器可针对每个定位轴和同步轴单独参数化。默认情况下，在轴上禁用动态滤波器。要在轴上激活动态滤波器，请在工艺对象的组态中启用动态滤波器，并将定时器T1、T2 或 Tt 中的至少一个组态为大于 0.0 的值。Tt1) T1 T2 激活的动态滤波器0.0 0.0 0.0动态滤波器未激活（默认）1) 死区时间 Tt 在内部限制为 MC_Servo 应用周期值的 16 倍。值较高时不输出报警。153轴功能(S7-1500, S7-1500T)5.9 组态控制回路 (S7-1500, S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的S7-1500/S7-1500T 轴功能 V7.0功能手册, 11/2022, A5E37577746-AETt1) T1 T2激活的动态滤波器>0.0 0.0 0.0 通过死区时间确定的jingque设定值延迟0.0 >0.0 0.0无额外死区时间的 PT1 设定值滤波器>0.0 >0.0 0.0 含额外死区时间的 PT1 设定值滤波器0.0 0.0>0.0 无额外死区时间的 PT1 设定值滤波器>0.0 0.0 >0.0 含额外死区时间的 PT1设定值滤波器0.0 >0.0 >0.0 无额外死区时间的 PT2 设定值滤波器>0.0 >0.0>0.0 含额外死区时间的 PT2 设定值滤波器1) 死区时间 Tt 在内部限制为 MC_Servo 应用周期值的 16倍。值较高时不输出报警。动态滤波器对于有和没有 DSC 的位置控制都是有效的。动态滤波器延迟插补器的计算位置和速度设定值。两个 PT1滤波器的串联构成一个 PT2 滤波器。PT1/PT2 滤波器用作低通滤波器。这可以平滑处理插补的位置和速度设定值。对于 PT2滤波器的阻尼滤波器 D，D >= 1。PT2 滤波器不能振动。操作步骤1. 首先，优化所有轴。2.确定所有轴的速度控制环路替代时间 Tvtc(