前段時間發(fā)了不少案例文,也是大家愛看的。但都三菱為多,這幾期該發(fā)西門子的了,今天先給大家一個干貨案例文:以S7-200Smart為基礎,控制步進電機,內(nèi)容分上下篇,為大家介紹兩種控制方法。
某設備上有1套步進驅(qū)動系統(tǒng),步進驅(qū)動器的型號為SH-XXXXXMa,采用某的步進電動機,其型號為1XXXX1,是兩相四線直流24V步進電動機,其控制車床部件加工過程如下,按下啟動按鈕SB1后,要從A點加速到B點后恒速運行,又從C點開始減速到D點,完成這一過程時用指示燈閃爍。電動機的轉(zhuǎn)動受脈沖控制,A點和D點的脈沖頻率為2kHz,B點和C點的頻率為10kHz,加速過程的脈沖數(shù)為400個,恒速轉(zhuǎn)動的脈沖數(shù)為4000個,減速過程脈沖數(shù)為200個。
1、所需主要軟硬件配置
a.1套STEP 7-MicroWIN SMART V2.3;
b.1臺步進電動機的型號為17HS111;
c.1臺步進驅(qū)動器的型號為SH-2H042Ma;
d.1臺CPU ST20。
2、硬件接線
某牌的步進電機型號是1XXXX1,這種型號的步進電動機的出線接線圖如下圖所示。
其含義是:步進電動機的4根引出線分別是紅色、綠色、黃色和藍色;其中紅色引出線應該與步進驅(qū)動器的A+接線端子相連,綠色引出線應該與步進電機驅(qū)動器的A-接線端子相連,黃色引出線應該與步進驅(qū)動器的B+接線端子相連,藍色引出線應該與步進電機驅(qū)動器的B-接線端子相連。
PLC與步進電動機、步進驅(qū)動器的接線。步進驅(qū)動器有共陰和共陽兩種接法,這與控制信號有關系,通常西門子PLC輸出信號是+24V信號(即PNP接法),所以應該采用共陰接法,所謂共陰接法就是步進驅(qū)動器的DIDIR-和CP-與電源的負極短接。
考慮到畫圖美觀,燈就省略了哈。
注意:由于PLC的輸出信號電壓與步進電機驅(qū)動器的接受信號電壓不一致,故不能直聯(lián)接,那怎么辦捏?辦法是有的,那就是采取串電阻分壓,具體還是看圖吧。
3、方案分析
既然都控制步進電機,那么PTO指令肯定跑不了,此外,任務里是需要輸出多個脈沖串,那么編程時候就應當允許脈沖串進行排隊,形成管線,當前輸出的脈沖串完成之后,立即輸出新脈沖串,這保證了脈沖串順序輸出的連續(xù)性,說白了,就是用多段管線方式,你估計會問,什么是多段管線,那好,看下科普文:
多段管線:在多段管線模式,CPU自動從V存儲器區(qū)的包絡表中讀出每個脈沖串的特性。在該模式下,僅使用特殊存儲器區(qū)的控制字節(jié)和狀態(tài)字節(jié)。選擇多段操作,必須裝入包絡表在V存儲器中的起始地址偏移量(SMW168或SMW178)。時間基準可以選擇微秒或者毫秒,但是,在包絡表中的所有周期值必須使用同一個時間基準,而且在包絡正在運行時不能改變。執(zhí)行PLS指令來啟動多段操作。
將任務的多段管線畫出來就是下圖:
4、方案實施步驟
1)確定脈沖發(fā)生器及工作模式,選擇Q0.0輸出,選擇3段管式PTO的輸出形式。設置控制字節(jié),選擇的時基單位為μs,向控制字節(jié)寫入控制字。
2)確認并寫入周期值、周期增量值和脈沖數(shù),由每段的初始頻率可得初始周期,某一段每個脈沖周期增量值△用下式確定:周期增量值△=(該段結(jié)束時的周期時間-該段初始的周期時間)/該段的脈沖數(shù)。用該式,計算出1段的周期增量值△為-2μs,2段的周期增量值△為0,3段的周期增量值△為1μs。
3)裝入包絡表首地址,假設包絡表位于從VB400開始的V存儲區(qū)中,這里選擇的首地址為VB400。
4)中斷調(diào)用,設置中斷事件并全局開中斷。如果想在PTO完成后,立即執(zhí)行相關功能,則需設置中斷,將脈沖串完成事件(中斷事件號19)連接一中斷程序。
5)執(zhí)行PLS指令,編程PTO指令,高速脈沖串由Q0.0輸出。
5、指令溫習
考慮到大家可能會對指令及用到的特殊存儲區(qū)不熟悉或不記得了,因此,為了讓這期內(nèi)容更加豐富并凸顯實用,很有必要給你們來多點科普文:
一、高速脈沖輸出指令介紹
在PLC的指定輸出點(Q0.0~Q0.1,Q0.3)上實現(xiàn)脈沖輸出(PTO)和脈寬調(diào)制(PWM)功能。CPU ST20具備配有兩個PTO/PWM發(fā)生器,它們可以產(chǎn)生一個高速脈沖串或者一個脈沖調(diào)制波形。Q0.1。當Q0.0和 Q0.1作為高速輸出點時,其普通輸出點被禁用,而當不作為PTO/PWM發(fā)生器時,Q0.0和 Q0.1可作為普通輸出點使用。一般情況下,PTO/PWM輸出負載至少為10%的額定負載。脈沖輸出指令(PLS)配合特殊存儲器用于配置高速輸出功能,PLS指令格式見下表。
脈沖串操作(PTO)按照給定的脈沖個數(shù)和周期輸出一串方波(占空比50%,如下圖所示)。PTO可以產(chǎn)生單段脈沖串或者多段脈沖串(使用脈沖包絡)??梢詓或ms為單位指定脈沖寬度和周期。
二、PLS指令相關的特殊寄存器的含義
如果要裝入新的脈沖數(shù)(SMD72或SMD82)、脈沖寬度(SMW70或SMW80)和周期(SMW68),應該在執(zhí)行PLS指令前裝入這些值和控制寄存器,然后PLS指令會從特殊存儲器SM中讀取數(shù)據(jù),并按照存儲數(shù)值控制PTO/PWM發(fā)生器。這些寄存器的含義見下表:
表1、PTO控制寄存器的SM標志(Q0.0)
三、溫馨提示:
① 如果要裝入新的脈沖數(shù)(SMD72或SMD82)、脈沖寬度(SMW70)或者周期(SMW68),應該在執(zhí)行PLS指令前裝入這些數(shù)值到控制寄存器。
②PTO狀態(tài)字中的空閑位(SM66.7或者SM76.7)標志著脈沖輸出完成。另外,在脈沖串輸出完成時,可以執(zhí)行一段中斷服務程序。如果使用多段操作時,可以在整個包絡表完成后執(zhí)行中斷服務程序。
6、程序
根據(jù)任務,結(jié)合上文第4第5點內(nèi)容進行編程,程序只做參考哈:
其實,步進電機可以很簡單
記得隨手 點 雞腿 ,謝謝!
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