伺服仿真演示
学习项目

本项目不是单纯“让电机动起来”，而是用同一套演示资料训练电气读图、控制逻辑、运动流程和工程交付。所有结论优先来自附件电路、变量表、梯形图与使用手册。

1.1 项目背景与立项

本项目以附件演示电路为对象，目标不是“让电机转一下”，而是完成一次可复现的工控项目闭环：识图→接线→编程→调试→验收。项目背景、需求、范围、周期和预算口径先固定，后续章节才有验收依据。

1.2 项目目的

1.3 学完应达到的能力

• 能在 ESim 中打开演示电路，指出 PLC 的 X0～X3、伺服使能／复位／前进／后退按钮及气缸、夹爪控制点。
• 能解释为什么 PLC 输入回路与伺服漏型 DI 回路不能按同一种思路接线。
• 能在无 AutoShop 时完成安全点动，并判断“使能”和“DI 点动”的使用条件。
• 能连接 AutoShop 虚拟 PLC／虚拟轴，执行上电使能、回原点、手动绝对定位和自动往复。
• 能根据 Servo_Axis_InStartPos、Servo_Axis_InStopPos、轴错误和完成状态定位流程停在哪一步。
• 能填写调试、验收和风险记录，不把推荐参数误当成附件实际值。

1.4 项目范围

建议采用“先核对、后通电；先手动、后自动；先单机构、后联动”的实施策略。以下为推荐教学计划，可按学习者基础压缩或拆分。

2.1 WBS 与建议进度

推荐合计 12 学时。学时属于教学建议，不是附件强制要求。

阶段 2 的“采购核对”是学习用初版 BOM/品牌核对；正式采购应在第 06 章图纸评审、BOM 冻结后进行。

2.2 角色与质量门

2.3 可行性结论

在画图、编程和通电练习前，先理解伺服 DI／DO 的电路结构。伺服 DI 不是“接＋24V 就算高电平”的普通输入端；判断对错必须看 COM＋、DI、外部 0V、内部电阻网络和光耦组成的完整电流路径。

3.1 为什么 DI 端子不能直接接＋24V

从原理图可见，DI 回路经过限流电阻、内部电阻网络和光耦，而不是一个可以直接接电源正极的逻辑探头。正确回路由 COM+ 引入外部正电源，再由外部触点把相应 DI 拉到 0V，形成驱动器预期的电流路径。把＋24V 直接加到 DI，既不符合该电路的工作方式，也不能用来证明“高电平输入”。

3.2 为什么 DI 悬空时默认是高电平

DI 空悬时，内部电阻网络提供上拉作用，使输入默认处于高电平。外部触点闭合、DI 被拉到外部 0V 后，才变为低电平。因此，“悬空”只描述接线状态，不等于功能一定无效；最终是否动作还取决于该 DI 的有效电平参数。

3.3 ESim 支持的 DI 外部电源接法

本项目按右图的外部电源供电方式练习：外部＋24V 接 COM＋，继电器或按钮使用干接点，触点另一端接外部 0V。当触点闭合时，DI 被拉低；若参数设为低电平有效，对应功能动作。

PNP 传感器输出不能直接套入该漏型 DI 回路，需要继电器等合适的接口转换。传感器类型、公共端和有效电平必须一起判断。

3.4 为什么 DO＋必须接外部＋24V

DO 输出通道的内部结构需要外部电源形成负载电流回路。对本项目采用的 PNP 接法，外部＋24V 接 DO+，DO- → 指示灯或继电器线圈 → 外部 0V。DO＋不是可以悬空等待的“信号输出正极”，而是该输出回路的外部电源入口。

电流路径

外部＋24V → DO+ → 内部输出通道 → DO- → 负载 → 外部 0V

ESim 当前仅可靠识别 PNP 接法。实物驱动继电器等感性负载时，应使用合适的续流二极管并核对极性，否则可能损坏 DO 端口。

3.5 理论合格后进入项目实施

BOM 分为“仿真电路清单”和“实物扩展核对清单”。前者来自附件图纸，后者用于教学项目规划，不等于可以直接下单的施工采购单。

4.1 仿真演示电路清单

上表列出主要功能元件；附件还包含滑台内部机构、输送带、PE 传感器等对象。经解析，交付的 .esimdrawing 含 23 个顶层控件、76 根导线、19 个图元。

4.2 实物扩展采购核对清单

4.3 教学预算参考（国产）

参考价按 2026-10 国内工控/电商同档国产产品的公开区间与常规成交价整理，仅用于教学预算；正式采购须按型号、批量、含税/运费、质保与交期向供应商询价。

5.1 控制关系

看图时先抓住“并联”二字：AutoShop 是共同数据源，PLC 控件和伺服控件各自建立连接、各自取数据；PLC 程序并不串联在伺服通信链路中。PLC 的 Y0/Y1 到 PULSE+/SIGN+ 只是接线模式的前置校验，不是当前仿真中的运动数据通道。

5.2 两条通信关系不要混淆

两条连接是并联关系，都从 AutoShop 取数据；不要把 PLC 控件画成伺服虚拟轴的前置串联环节。

5.3 固定仿真对象

5.4 资料证据与置信边界

6.1 上电前的分层核对

6.2 PLC 点位与控制电源

按 2026-10-28 的 伺服仿真演示电路.esimdrawing 解析：23 个顶层控件、76 根导线、19 个图元；X0～X3、Y0/Y1 已连接，X4～X7、Y2～Y7 备用。

6.3 伺服 DI：漏型、低电平有效模型

端子号不等于功能：手册出厂分配为 DI1=POT(14)、DI2=NOT(15)、DI8=HOME(31)。若演示工程把 DI1/DI2 用作点动，必须设 H03-02=18、H03-04=19；DI8 本教学固定 H03-16=31（HOME）。调试前以参数界面“仿真”列为准。电路文件只保存接线，不含 H03 参数；请按 9.3 任务 M0 手动设置。本电路 COM−、DI3 未接，DI 回路以外部 0V 为参考，不能把 COM− 当外部 0V。

6.4 伺服 DO 与机构控制

仿真推荐且仅可靠识别 PNP 接法：外部正电源接 DO+，DO- → 负载 → 0V。附件中 DO1+～DO5+ 接外部正电源，DO1-～DO5- 分别接五只指示灯再回 0V。实物若驱动继电器线圈，必须按制造商要求处理续流二极管与线圈极性。

默认 DO 功能用于识读，不应跳过参数核对；是否参与仿真以参数界面最右侧“仿真”列为准。

6.5 布线质量要求

6.6 动手：在 ESim 中复现一段 DI 回路

1. 新建学习副本

   打开演示电路，另存为“学习副本_日期”，只改副本，不覆盖基准文件。

2. 放置元件

   放置 DC24V 电源、点动按钮、SV630P 与滑台；确认 COM+、DI1、0V 端子。

3. 按回路接线

   外部 +24V → COM+；按钮一端 → DI1；按钮另一端 → 外部 0V。

4. 设置参数

   DI1=FunIN.18、逻辑 0；S-ON 无效；H06-04=100 rpm（以界面为准）。

5. 运行验证

   启动仿真，按住按钮观察滑台/电机；松手停止。再故意拆掉 COM+，确认 DI 不生效，恢复后复测。

6. 保存证据

   保存电路，截图 DI 状态与运行结果，填入实训记录。

PLC 控件连接 AutoShop 后可进行编程练习。运动控制采用附件中的 AutoShop 单虚拟轴模型：先建立轴可控状态，再回零，最后执行绝对定位和自动步序。

7.1 连接前检查

本章准备项已完成 0 / 8。勾选只保留在当前页面，刷新后需重新核对。

7.2 建议连接顺序

1. 同机启动两个软件

   AutoShop 与 ESim 必须在同一台电脑。启动演示电路、虚拟 PLC 和单虚拟轴，确认驱动器、电机和滑台无未处理报警。

2. 打开 AutoShop 工程并监控变量

   确认能观察到 Axis_0、Servo_Axis_0 及附件定义的位置、速度和状态变量，先不发送运动命令。

3. 第一步：连接 PLC 控件

   在 PLC 配置中取消手动强制运行，使用 ModbusTCP（默认），填写 AutoShop 所在电脑的实际 IP 和项目端口，执行连接测试；成功后确定。

4. 选择伺服连接方式

   若要判断自己的 PLC 脉冲／方向接线是否正确，在驱动器“接线设置”中选择接线模式；连接前将校验 Y0、Y1 等接线。只进行非接线练习时，才选择相应非接线模式。

5. 第二步：连接伺服虚拟轴

   打开 SV630P 的“连接设置”，执行“开始连接”。连接成功后，伺服控件实时同步 AutoShop 虚拟轴数据。

6. 确认控制权再编程

   两项连接均成功后，才能进入 PLC 运动控制练习。本地端子和参数不再控制虚拟轴；气缸、夹爪仍作为独立手动机构。

7.3 虚拟轴状态思维

正常轴流程可理解为从 Disabled 经 MC_Power 到 Standstill，再经 Homing 回到 Standstill，之后进入离散运动。MC_MoveAbsolute 的目标是绝对位置，不是“从当前位置再走多少”。

7.4 任务 P1：单步验证使能、回零和定位

7.5 编程变量最小集合

变量名 wPLCOpenState 为附件轴实例的原始命名，阅读时按“虚拟轴状态”理解，不改变附件变量名。

更多 JOG、停止、限位和状态字变量见附录。变量单位与范围以当前轴配置和软件界面为准。

7.6 自动往复的进入与退出

1. 先单动、后往复

   使能、回零、去起点和去目标位分别通过后，再把选择开关置于 X0 自动档。不要一开始就连续循环。

2. 观察 Start 与 M10

   附件中 Start、M10 参与自动流程标志控制，M8002 上电初始化会置位 M10。自动不启动时先检查这些标志与入口条件。

3. 跟踪两端完成标志

   自动流程通过起点／终点绝对定位、InStartPos／InStopPos 的置复位和 TONR Time1 形成往复。

4. 退出自动

   切到 X1 手动流程，LDI X1 会屏蔽自动移动条件；M10/Start 的复位/置位由步序决定，不保证切换瞬间全部复位。若需立即停止，应使用已验证的停止／断使能方法，而不是只等待下一网络。

7.7 任务 P0：从零写一个最小轴程序

1. 新建 AutoShop 工程

   新建工程，添加 Easy320 与单虚拟轴；保存为学习副本。

2. 写三个功能块

   MC_Power（Enable=M0.0）、MC_Home（Execute=M0.1，Position=30.0）、MC_MoveAbsolute（Execute=M0.2，Position=60.0，Speed=20.0，Ac/De=5.0）。

3. 下载到虚拟 PLC

   编译、下载、启动仿真；确认虚拟 PLC 运行。

4. 连接 ESim

   同机启动 ESim；先连接 PLC，再连接伺服虚拟轴。

5. 逐条置位

   M0.0→观察 bPowerState；M0.1→观察 Home_Status；M0.2→观察 InStartPos。每步只做一件事。

6. 改造成手动/自动

   把 M0.1/M0.2 换成 X3/X2 条件，参照附件 Main 程序，完成手动去起点/目标位。

本任务只要求最小闭环，不要求复刻附件全部网络；完成后与 7.4 的验收表对照。

本章依据 MAIN.LD / MAIN.compile 的可读指令串、变量表.gvt 与 AutoShop 监控截图进行功能级还原；图形布局仍以 AutoShop 工程为准，不虚构未出现的网络。

8.1 已确认的程序构成

8.2 自动往复功能流程

8.3 为什么完成标志要先复位

绝对定位完成后，InStartPos 或 InStopPos 可作为步序转换条件。如果上一段完成标志一直保持，下一段命令刚发出时，程序可能误读为“已经完成”。附件中对两个完成标志的复位，正是步序可靠性的关键观察点。

8.4 程序不动作时的定位顺序

这条路线只使用 ESim 演示电路与驱动器本地功能。目的不是追求动作速度，而是建立“条件—输入—状态—动作—反馈”的调试思维。

9.1 先分清演示模式与被控模式

演示模式关闭后，还要分清 S-ON 与 DI 点动：DI 点动要求 S-ON 无效；AutoShop 虚拟轴则通过 MC_Power 使能。不要把“使能”和“点动”同时按住。

9.2 实训准备

1. 关闭演示模式

   确认滑台面板“演示模式”关闭，处于被控模式；否则驱动器强制不干预，DI 点动和虚拟轴都不会生效。

2. 打开并冻结版本

   打开附件 伺服仿真演示电路.esimdrawing，另存学习副本。记录原始图纸，不直接覆盖教师提供的基准文件。

3. 完成静态检查

   核对 U/V/W、编码器四线、L1/L2、DC24V、COM+、PULLHI 与按钮公共端。将滑台 PE、SQ2A 未接问题写入检查表。

4. 断开虚拟轴连接

   本练习不使用 AutoShop。若先前连接过，必须在伺服连接设置中执行“断开连接”，确认伺服控件不再实时同步虚拟轴，恢复本地端子和参数控制。

5. 确定停止方法

   开始前知道如何松开点动按钮、断开使能、停止仿真和处理报警。任何时候方向与预期不符，都先停止再排查。

交付文件为 伺服仿真演示电路.esimdrawing（2026-10-28）；截图中的“伺服仿真电路9”为历史版本，接线与参数以交付文件为准。

9.3 任务 M0：设置 DI 功能与逻辑电平（必做）

1. 上电读状态

   确认无报警，面板显示 rdy；进入参数设置 H03 组。

2. 逐项写入

   按上表设置 DI 功能与逻辑电平；遇到“停机更改/再上电生效”的参数，按界面提示断电重启。

3. 核对生效 DI

   在状态栏或“生效 DI”列表确认 DI1/DI2/DI4/DI5/DI8 的功能号与逻辑电平。

4. 验证动作

   S-ON 无效时按 DI1/DI2 正反转点动；按 DI4 复位；DI5 观察使能；DI8 观察原点开关（HOME）。

5. 记录

   记录原值、新值、生效方式、现象和异常代码。

9.4 任务 M1：上电、状态观察与复位

9.5 任务 M2：前进 / 后退 DI 点动

1. 进入点动条件

   确认 S-ON 无效；核对 H03-02=18、H03-03=0、H03-04=19、H03-05=0、H06-04=100（若演示工程已预置，以参数界面为准）；滑块处于可安全点动的中间区域。

2. 短时按“前进”

   使用 DI1 对应按钮，观察滑块方向、实际位置与速度。松开按钮后确认运动停止。

3. 短时按“后退”

   使用 DI2 对应按钮，确认方向相反、松手停止。不要一开始就靠近行程端部。

4. 验证同时输入

   在教师指导下同时给正反转输入，按手册预期速度为零。该步骤用于理解互锁结果，不作为正常操作方法。

5. 验证限位意识

   只在确认信号与参数有效后测试限位。附件 SQ2 回路不完整，不得把右限位保护列为已验证。

9.6 任务 M3：本地按钮配合气缸、夹爪

在不连接 AutoShop 时，滑块位置由本地按钮调整，气缸和夹爪仍由各自按钮独立控制。练习重点是“先到位，再动作；先确认反馈，再进入下一步”，不是追求连续速度。

完整装箱与卸货顺序见第 10 章。手动练习中每个动作由学习者单独触发，因此“到位后再按下一个按钮”本身就是重要的联锁训练。

9.7 手动实训完成标准

• 能说明 DI 点动前为什么断开 S-ON，并演示前进、后退和松手停止。
• 能记录至少一次状态变化或报警处理过程，而不是只写“正常”。
• 能独立操作 EXT、GRIP，并指出 SQ3、SQ4、SQ5 的反馈差异。
• 能说出滑台 PE 和 SQ2A 的图纸问题，不将未验证项目判为合格。

本章把滑块、气缸和夹爪组合成教学动作序列。附件未给出完整物料工艺自动程序，因此以下是手动按钮练习编排，不声称已经实现全自动装箱。

建议先在演示模式看一遍完整流程，再关闭演示模式，用手动按钮逐步分解；不要把演示模式当成伺服调试模式。

10.1 动作信号与放行条件

被控模式下，输送带是否运行只看 L1/N1、L2/N2 是否接通；“自动收放料”开关只在演示模式参与。PE1/PE2 为进料带入口/出口，PE3/PE4 为出料带入口/出口；PE2 触发表示取料位，PE3 触发表示放料位。PE1～PE4 在当前演示电路中未外接，由滑台内部逻辑使用；本表把它们作为面板反馈，不是 PLC 输入点。

10.2 装箱：取料 → 移载 → 放料

10.3 卸货：取箱内物料 → 放回出料侧

卸货是相反工艺方向，但放行原则不变：

如果练习中使用自动往复，只让自动流程负责滑块运动；到端点后先退出自动或进入已验证的停止状态，再操作气缸和夹爪。不要让学习者在滑块连续往复时追赶机构动作。

10.4 推荐练习节拍

10.5 联动禁止条件

调试以可重复、可观察、可回退为原则。先验证基础连接，再验证单步运动，最后验证连续流程；任何参数都要确认是否真正参与仿真。

11.1 已知的机械与位置基准

11.2 参数核对表

11.3 六步调试法

11.4 定位不准确的排查思路

11.5 修改记录模板

报警处理遵循“停运动 → 读代码 → 找原因 → 消除原因 → 按条件复位 → 小步验证”。复位只清除可复位的报警状态，不会修复接线、参数或机械问题。

12.1 典型报警速查

12.2 无报警但不动作

12.3 故障报告最小内容

验收不仅看“能动”，还要验证模式、方向、状态、异常处理和记录完整性。以下用例可在页面勾选用于当前学习，正式结果仍应打印签字或填入项目记录。

13.1 功能验收用例

当前页面已勾选 0 / 15 项；勾选本身不是验收证据。

13.2 关键指标实测

验收不只打勾，至少记录一次“目标—实测—误差”。下表以 ±1 mm 为教学示例，正式公差由教师/项目负责人确认。

13.3 验收结论

14.1 风险登记表

14.2 维护与变更

14.3 交付物清单

14.4 课程结束复盘问题

1. 为什么回零完成后仍可能需要“由原点去运动起点”？
2. 为什么 X2 去目标位要检查回零完成状态，而不是只看按钮是否按下？
3. 自动往复停住时，如何区分命令问题、轴状态问题、目标参数问题和完成标志问题？
4. 为什么 AutoShop 连接后，本地伺服按钮和气缸按钮表现不同？
5. 如果要把项目转为实物，哪些仿真结论必须重新设计和验证？

15.1 参考来源

引用日期：2026-10-30。附件路径以交付包为准；第三方手册页面不作为权威依据。转实物时还需按 ISO 13849-1 / IEC 62061 评估安全回路。

15.2 文档版本说明