施耐德电气SoMachine控制器应用技巧120例

本书以施耐德电气公司基于SoMachine控制平台下的可编程序控制器（PLC）、人机界面（HMI）以及带控制器的HMI、变频器可编程卡、运动控制器的硬件应用环境，并结合基于CoDeSys平台的SoMachine软件编程环境，以案例的形式总结了在使用这些硬件与软件的过程中所遇到的一系列问题。本书从基础的单一产品的应用到编程环境的应用技巧再到复杂的CNC（计算机数字控制）运动控制功能，并且在复杂的应用中也提供了程序案例，结合IEC61131标准中的各种编程语言的灵活性，以方便读者在现场遇到类似问题时，可以快速处理，同时也可以了解到一些现场应用中的实战经验。
本书适合具备自动化控制与机械设计制造基础的工程师阅读，也适合作为OEM（原始设备制造商）技术工程师、大专院校师生和业界学者、专家的参考用书，亦可作为案例教学的教学用书。

李振，施耐德电气（中国）有限公司 工业事业部 OEM 资深工程师2003年正式进入电气自动化行业，在济南海得控制系统有限公司（上海海得子公司）负责欧姆龙、施耐德品牌自动化产品技术支持；在中达电通股份有限公司（台达电子大陆合资公司）负责可编程产品类的市场调研、新产品与新技术的推广、现场应用等；2011年加入施耐德电气（中国）有限公司，负责自动化产品在OEM中机器自动化解决方案的现场应用。

序
前言
第1章可编程序控制器（PLC）
1.1基于SoMachine控制平台的PLC硬件基础
1.1.1M218 PLC硬件
1.1.2M238 PLC硬件
1.1.3M241 PLC硬件
1.1.4M251 PLC硬件
1.1.5M258 PLC硬件
1.2SoMachine软件基础
1.3SoMachine软件与硬件的应用
1.3.1如何在SoMachine V4.1中列出未使用的变量
1.3.2如何创建自定义库文件
1.3.3如何传输文件至控制器存储区
1.3.4如何在SoMachine V3.1中更新Lexium 23 Plus库文件至V1.1.5.0
1.3.5Lexium 23 Plus库文件在安装后找不到Lexium 23的解决方法
1.3.6RETAIN与PERSISTENT断电数据类型
1.3.7功能块与扩展功能
1.3.8函数功能
1.3.9结构体与扩展功能
1.3.10枚举功能
1.3.11网络变量表通信
1.3.12保持型变量在程序下载时仍保持数据不变的方法
1.3.13在SoMachine V3.x安装完成M218插件后报错的解决方法
1.3.14SoMachine使用技巧
1.3.15SoMachine网关通信问题
1.3.16全局变量表（GVL）的监控
1.3.17如何在SoMachine V3.1中对oftMotionWin进行仿真
1.3.18如何在SoMachine V4.1中对SoftMotionWin进行仿真
1.3.19如何在SFC（顺序功能图）程序执行时直接跳至初始步
1.3.20SoMachine PLC与HMI的Modbus地址转换
1.3.21字符串占用地址
1.3.22SoMachine PLC的默认IP地址
1.3.23如何修改M2x8 PLC的SN地址
1.3.24如何修改M2x8串口的通信参数
1.3.25如何查看SoMachine PLC的负载率
1.3.26SFC编程语言中步动作的定义
1.3.27程序下载器（TM2USBABDEV1）的使用
1.3.28SoMachine PLC如何通过外部通信控制运行与停止
1.3.29SoMachine PLC如何通过外部输入信号控制运行与停止
1.4自定义库的应用
1.4.1Modbus和Modbus TCP功能块
1.4.2RTCCompareDate功能块
1.4.3Lexium 23 Plus脉冲与工程单位的换算功能块
1.4.4十六进制至单精度浮点数的换算功能块
1.5Modbus与ASCII通信的应用
1.5.1使用Modbus IOScanner时的注意事项
1.5.2标准Modbus读写功能块说明
1.5.3使用ASCII方式实现Modbus ASCII的通信
1.5.4M218与LXM23D的Modbus通信时遇到限位报 AL185错误的解决方法
1.5.5M2x8与ATV303的Modbus通信
1.5.6M2x8与国产电能表的通信
1.6CANopen通信的应用
1.6.1如何判断CANopen总线上从站的通信状态
1.6.2M238与ATV312的CANopen总线通信
1.6.3M238与LXM23A的CANopen（PLCopen模式）总线通信
1.6.4M238与LXM23A的CANopen（Pr模式）总线通信
1.6.5M238与LXM23A的CANopen通信时的注意事项
1.6.6LXM23A在PLCopen功能块控制模式下出现AL111报警的解决方法
1.7Modbus TCP通信的应用
1.7.1M258 PLC之间的Modbus TCP无线通信
1.7.2M241（客户端）与M221 PLC（服务器）的Modbus TCP通信
1.7.3M221（客户端）与M241 PLC（服务器）的Modbus TCP通信
1.7.4如何在线诊断以太网的连接状态
1.7.5如何关闭以太网的错误指示灯
第2章人机界面（HMI）
2.1HMI硬件基础
2.1.1GXO HMI硬件
2.1.2GTO HMI硬件
2.1.3GTU HMI硬件
2.2Vijeo Designer软件的应用
2.2.1Vijeo Designer 配方的上载
2.2.2Vijeo Designer输入安全性密码时提示“Vijeo Runtime Error”的解决方法
2.2.3报警信息的数据记录
2.2.4系统事件记录
2.2.5事件组
2.2.6参考地址
2.2.7数据记录
2.2.8Web Gate操作
2.2.9如何读取U盘中的加工数据
2.2.10为什么要恢复操作系统
2.2.11与西门子公司PLC的MPI通信注意事项
2.2.12标准Modbus通信注意事项
2.2.13报警设置
2.3实例应用
2.3.1GXO与西门子公司S7300 PLC MPI通信显示0A报警代码的解决方法
2.3.2GXO与汇川公司PLC的Modbus RTU通信
2.3.3GXO通过Java函数与拓安信公司电磁流量计的通信
2.3.4XBTGT与安川公司MP2300 PLC通过MemoBus协议通信
2.3.5XBTGT与西门子公司S7300 PLC的Profibus DP通信
第3章伺服系统
3.1伺服系统硬件基础
3.1.1Lexium 23 Plus硬件
3.1.2Lexium 32硬件
3.2Lexium 23 Plus的应用
3.2.1Lexium 23 Plus增益参数计算软件
3.2.2Lexium 23 Plus转矩限制功能
3.2.3Lexium 23 Plus的P009等监控参数的设置
3.2.4Lexium 23 Plus与Lexium 32的PTO功能的区别
3.2.5Lexium 23 Plus制动电阻的选择与参数设置
3.2.6Lexium 23 Plus检测编码器通信是否干扰的方法
3.2.7Lexium 23 Plus报警问题汇总
3.2.8Lexium 23 Plus AL401报警的解决方法
3.2.9LXM23A的AL201报警重现与解决方法
3.2.10LXM23A在CANMotion通信下限位方向的问题
3.2.11LXM23A如何在Pr模式下通过CANopen总线控制时在线修改速度与位置
3.2.12LXM23A通过PLCopen功能块控制时无法使能的解决方法
3.2.13LXM23A点动有时不动作的解决方法
3.2.14LXM23A在CANopen模式下的原点回归方式
3.2.15LXM23A在CANMotion模式下的原点回归方式
3.2.16LXM23A在Pr模式下运行JOG停止时无减速过程的解决方法
3.2.17LXM23A在CANMotion通信时AL180报警处理方法
3.2.18LXM23A在CANopen通信时AL180报警处理方法
3.3Lexium 32的应用
3.3.1Lexium CT专家模式设置
3.3.2Lexium 32制动电阻的选择与参数设置
3.3.3Lexium 32M如何配置第二块编码器卡
第4章变频器
4.1变频器硬件基础
4.1.1ATV303硬件
4.1.2ATV32硬件
4.1.3ATV61硬件
4.1.4ATV61F硬件
4.1.5ATV71硬件
4.2ATV3xx的应用
4.2.1ATV32应用于高速电机（电主轴）时的参数调试步骤
4.2.2ATV303使用通信启停内部PID控制设置说明
4.2.3ATV312驱动电主轴OCF报警与停止后反转的解决方法
4.3ATV61与ATV 71的应用
4.3.1ATV71处于发电状态时的面板显示电源电压比较高是怎么回事
4.3.2ATV71起重提升宏垂直升降应用中起动或停止时有缓冲现象的处理方法
4.3.3ATV71的AO设置为ORS（有符号斜坡）或者是OFS（+/输出频率）的功能区别
4.3.4ATV71 Plus柜式变频器与AFE（能量回馈单元）的调试步骤
4.3.5AC 380V变频器驱动AC 220V的三相异步电机设置
4.3.6如何判断ATV61与ATV71变频器制动单元是否工作正常
第5章运动控制器
5.1基于SoMachine控制平台的运动控制器硬件基础
5.1.1LMC058硬件
5.1.2LMC078硬件
5.2CANopen与CANMotion通信的应用
5.2.1LMC058与LXM23A的CANopen与CANMotion通信
5.2.2LMC058在与LXM23A的CANMotion通信时重启读取到轴错误的处理方法
5.2.3LMC058与LXM23A在CANMotion通信下监控实时转矩与电流
5.2.4LMC058与LXM23A在CANMotion通信下如何对总线进行通信复位
5.2.5如何在线修改LMC058中SoftMotion轴的机械参数
5.3电子凸轮功能的应用
5.3.1电子凸轮相关参数说明
5.3.2如何在线创建电子凸轮
5.3.3如何在线切换电子凸轮
5.3.4如何在线修改电子凸轮的坐标
5.4CNC功能的应用
5.4.1LMC058中的常用G代码功能说明
5.4.2如何在SoMachine的CNC编辑器中直接使用带变量的G代码指令
5.4.3LMC058读取并执行U盘上的NC文件
5.4.4如何在SoMachine的NC文件中直接使用带变量的G代码指令
5.4.5在LMC058中SMC_Interpolator功能块的应用
5.4.6LMC058在使用CNC功能时的8轴控制
5.4.7LMC058执行CNC文件时的多通道控制
5.4.8如何在LMC058中显示正在执行的G代码行
5.4.9SCARA在LMC058中的应用
5.4.10如何在线切换CNC文件的执行
5.4.11如何在LMC058中动态创建G00和G01代码文件
5.4.12如何在LMC058中指定圆弧的起点与终点坐标以及半径动态创建G代码文件
5.4.13使用CAD/CAM软件转换成G代码文件时的注意事项

自2003年以来，作者已从事电气自动化工作十余年的时间，并从2004年开始接触施耐德电气公司自动化相关产品，通过接触更多的调试现场，深知在调试现场遇到一个棘手的技术难题时，工程师通宵达旦费尽心思不断调试以及测试的辛酸；如果这些问题都是有过前车之鉴的，通过通信方式进行沟通，问题就可迎刃而解。正是基于这样的想法与初衷，作者将多年在现场调试过程中遇到的一些技术问题与经验等汇集成书，虽不能覆盖所有的应用，但对每一个具体的技术问题都做了非常详细的描述，以通俗易懂的语句使读者更好地理解与应用。 施耐德电气公司自动化产品进入中国最早应用于冶金、热电等行业，比如可以实现双机热备的Quantum系列PLC。而基于OEM行业的自动化产品从2004年才真正开始进入中国市场，也正是如此，作者从最早的Twido系列PLC、Lexium05系列伺服系统的产品身上看到了未来自动化的发展方向——以围绕运动控制、现场总线为核心的高端整体解决方案，基于此，施耐德电气公司在各个行业也提出了自己的整体解决方案与“KnowHow”（关键技术），尤其是在包装、印刷、纺织等行业得到了大量成熟的应用经验，以帮助OEM行业内的机器制造商提高市场占有率、提升品牌知名度并缩短机器的上市周期。 本书使用施耐德电气公司基于SoMachine控制平台下的可编程序控制器（PLC）、人机界面（HMI）以及带控制器的HMI、变频器可编程卡、运动控制器的硬件应用环境，并结合基于CoDeSys平台的SoMachine软件编程环境，在案例的介绍中穿插了符合IEC 61131标准的各种编程语言的编程方法以及SoftMotion与PLCopen标准功能块的详细介绍，不但涉及单一或多个产品的难点问题以及多种不同类产品的网络互连等，同时包括软件的应用技巧以及现场总线的通信应用；从初始的建立项目文件到多台产品的网络互连再到运动控制器的CNC（计算机数字控制）功能，均有不同层次的覆盖。 本书介绍了作者在多个现场中遇到的各种问题的解决方案，如果能够帮助在现场遇到技术难题的工程师快速解决问题将是作者莫大的欣慰。同时，对还没有遇到过此类问题的技术工程师也是有所帮助的，通过了解本书的内容，可以从设计上避免一些技术问题，节约现场的调试时间，提高编程效率。对于书中有些实例，作者提供了详细程序，请读者扫描封底作者的二维码下载。 本书适合具备一定CoDeSys或SoMachine编程经验的工程师阅读，也适合机器设计、现场总线与运动控制设计的工程师阅读，在运动控制器部分也特别着重介绍了CNC功能。本书也是OEM企业技术工程师、大专院校师生和业界学者专家的参考用书，亦可作为案例教学的教学用书。 在本书的编写过程中，得到了施耐德电气（中国）有限公司工业事业部OEM业务部副总裁庞邢健先生、华北区区域经理郑雪明先生、全国技术经理沈伟峰先生、全球技术专家李幼涵先生的宝贵意见以及鼎力支持，在此一并表示由衷的感谢！ 由于作者水平有限，涉及的各个技术问题未必面面俱到，不妥之处，欢迎读者不吝指教。 施耐德电气（中国）有限公司工业事业部 资深解决方案应用工程师李振 2015年4月