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SINUMERIK 840D sl 将 CNC、PLC、HMI、驱动控制和通讯任务都集中在了一个 NCU (Numerical Control Unit) 上。
组件在 CNC 软件中集成有对应的操作软件，用于实施操作、编程及可视化。 在操作区域中性能较高的情况下，可采用工业 PC SINUMERIK PCU 50.5。
一个 NCU/PCU 上多可以运行 4 个分布式操作面板。操作面板可作为精简型客户端单元安装在 NCU/PCU 100 米以内的地点。
图片: 完整系统 SINUMERIK 840D sl 的典型拓扑结构 SINUMERIK 840D sl系统概述概述SINUMERIK 840D sl
在 SINUMERIK 840D sl 上可以连接下列组件：
SINUMERIK 前置操作面板，带 TCU，PCU
SINUMERIK 机床控制面板 MCP，MPP
SINUMERIK 手持设备
SIMATIC CE 面板
SIMATIC Thin Client（自 V1.4 版本起）
通过 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 实施的分布式 PLC 外设
SINUMERIK I/O 模块 PP 72/48
用于 4 轴的 SINUMERIK 模拟驱动接口模块 ADI 4
SINAMICS S120 驱动系统
进给电机和主主轴电机
操作组件一览
图片: 操作面板
如何扩展值编码器的测量范围
在运动控制系统中，经常使用值旋转编码器作为位置反馈，值编码器具有返回值与实际位置一一对应、断电后位置信息不丢失等优点，在使用时给用户带来了很多方便，比如在设备重新上电时，不需要重新寻找参考点（回零）。
不过值旋转编码器也有缺点，不管是单圈值编码器，还是多圈值编码器，它的测量范围都是有限的。如果负载不停地单方向运行，那么一定会造成编码器返回值溢出，此时编码器的值又重新返回零，周而复始。此时如果设备重新上电，编码器返回值是不包含溢出次数信息的，所得到的位置值也是不可用的。
图1 值旋转编码器的返回值与负载位置的关系
问题1：在使用SINAMICS S120进行位置控制时，在采用值编码器作为位置反馈时，如果负载行程较长，超出了值编码器的测量范围，那么在设备重新上电时，编码器的返回位置r0483与负载实际位置是不匹配的。此时应该如何扩展值编码器的测量范围，正确地读取负载的位置？
1.2 如何正确使用测量齿轮
在一些场合会使用测量齿轮改变电机或负载的转速特性，以便于速度或位置的测量，如图2所示为一个齿轮比为1：3的测量齿轮。如果所用的编码器为值编码器，那么在发生溢出时，编码器返回值的零点与电机/负载的零点就出现偏移，偏移量的大小取决于齿轮比。一旦编码器返回值发生溢出，负载的实际位置值就不可用了。
图2 测量齿轮示意图
举一个例子，在使用图2的测量齿轮时，假设所用的编码器是一个8圈的值编码器，那么默认情况下，编码器返回位置、电机/负载的角度、编码器的角度随时间变化的关系如图3所示。
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图3 编码器返回位置、电机/负载角度、编码器角度的关系
从图3可以看出，在编码器旋转8圈以后发生溢出，每次溢出后编码器返回值的零点与电机/负载的零点会有1/3圈的偏移，在发生溢出以后编码器返回的位置值就不可用了。在溢出3次以后，编码器返回值零点与电机/负载零点又重合了。
问题2：在使用SINAMICS S120进行位置控制时，在采用值编码器作为位置反馈时，如果使用了测量齿轮，那么如何在编码器溢出时，也能正确读取电机/负载的实际位置？
2 SINAMICS S120位置跟踪功能的使用
2.1 SINAMICS S120位置跟踪功能概述
SINAMICS S120位置跟踪（Position Tracking）可用于：
? 扩展值编码器的测量范围
? 在使用测量齿轮时，正确计算负载的位置
该功能可通过参数P0411.0来激活，激活以后，编码器溢出的次数信息会被保存在断电保持数据区中，这样即使编码器返回值发生溢出，即使设备重新上电，也可以重新根据编码器溢出次数和当前返回值计算出负载的当前位置。
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