西门子S7-200在步进电机定位控制中的应用
日期：2006-4-25 0:03:51 来源：本文摘自《PLC&FA》
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PLC输出的集成脉冲可通过步进电机进行定位控制。关于定位控制，调节和控制操作之间存在一些区别。步进电机不需要连续的位置控制，而在控制操作中得到应用。在以下的程序例子中，借助于CPU214所产生的集成脉冲输出，通过步进电机来实现相对的位置控制。虽然这种类型的定位控制不需要参考点，本例还是粗略地描述了确定参考点的简单步骤。因为实际上它总是相对一根轴确定一个固定的参考点，因此，用户借助于一个输入字节的对偶码(Dual coding)给CPU指定定位角度。用户程序根据该码计算出所需的定位步数，再由CPU输出相关个数的控制脉冲。
如表1所示。
PLC的部分输入信号与输出信号，以及标志位如表2所示。
4.2 系统软件设计
PLC的程序框图如图2所示。
4.3 初始化
在程序的第一个扫描周期(SM0.1=1)，初始化重要参数。选择旋转方向和解除联锁。
4.4 设置和取消参考点
如果还没有确定参考点，那么参考点曲线应从按“START”按扭(I1.0)开始。CPU有可能输出最大数量的控制脉冲。在所需的参考点，按“设置/取消参考点”开关(I1.4)后，首先调用停止电机的子程序。然后，将参考点标志位M0.3置成1，再把新的操作模式“定位控制激活”显示在输出端Q1.0。
如果确定了一个参考点(M0.3=1)而且没有联锁，那么就执行相对的定位控制。在子程序2中，控制器从输入字节IBO读出对偶码方式的定位角度后，再存入字节MB11。与此角度有关的脉冲数，根据下面的公式计算:
N=φ/360°×S
式中:N-控制脉冲数
φ-旋转角度
S-每转所需的步数
该程序所使用的步进电机采用半步操作方式(S=1000)。在子程序3中循环计算步数，如果现在按“START”按钮(I1.0)，CPU将从输出端Q0.0输出所计算的控制脉冲个数，而且电机将根据相应的步数来转动，并在内部将“电机转动”的标志位M0.1置成1。
在完整的脉冲输出之后，执行中断程序0，此程序将M0.1置成0，以便能够再次起动电机。
按“STOP”(停止)按扭(I1.1)，可在任何时候停止电机。执行子程序0中与此有关的指令。
//标题:用脉冲输出进行定位控制
//主程序
LD SM0.1
//仅首次扫描周期SM0.1才为1。
R M0.0，128
//MD0至MD12复位
ATCH 0，19
//把中断程序0分配给中断事件19(脉冲串终止)
ENI
//允许中断
//脉冲输出功能的初始化
MOVW 500，SMW68
//脉冲周期T=500us
MOVW 0,SMW70
//脉冲宽度为0(脉冲调制)
MOVD 429496700，SMD72
1 引言
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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PLC输出的集成脉冲可通过步进电机进行定位控制。关于定位控制，调节和控制操作之间存在一些区别。步进电机不需要连续的位置控制，而在控制操作中得到应用。在以下的程序例子中，借助于CPU214所产生的集成脉冲输出，通过步进电机来实现相对的位置控制。虽然这种类型的定位控制不需要参考点，本例还是粗略地描述了确定参考点的简单步骤。因为实际上它总是相对一根轴确定一个固定的参考点，因此，用户借助于一个输入字节的对偶码(Dual coding)给CPU指定定位角度。用户程序根据该码计算出所需的定位步数，再由CPU输出相关个数的控制脉冲。
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
2 系统结构
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如图1所示。
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图1 系统结构
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3 硬件配置
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如表1所示。
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4 软件结构
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W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
4.1 PLC的输入信号与输出信号
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
PLC的部分输入信号与输出信号，以及标志位如表2所示。
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
4.2 系统软件设计
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PLC的程序框图如图2所示。
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4.3 初始化
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
在程序的第一个扫描周期(SM0.1=1)，初始化重要参数。选择旋转方向和解除联锁。
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4.4 设置和取消参考点
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如果还没有确定参考点，那么参考点曲线应从按“START”按扭(I1.0)开始。CPU有可能输出最大数量的控制脉冲。在所需的参考点，按“设置/取消参考点”开关(I1.4)后，首先调用停止电机的子程序。然后，将参考点标志位M0.3置成1，再把新的操作模式“定位控制激活”显示在输出端Q1.0。
plcjs.技.术_网
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如果I1.4的开关已激活，而且“定位控制”也被激活(M0.3=1)，则切换到“参考点曲线”参考点曲线。在子程序1中，将M0.3置成0，并取消“定位控制激活”的显示(Q1.0=0)。此外，控制还为输出最大数量的控制脉冲做准备。当再次激活I1.4开关，便在两个模式之间切换。如果此信号产生，同时电机在运转，那么电机就自动停止。
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
plcjs.技.术_网
实际上，一个与驱动器连接的参考点开关将代替手动操作切换开关的使用，所以，参考点标志能解决模式切换。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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4.5 定位控制
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如果确定了一个参考点(M0.3=1)而且没有联锁，那么就执行相对的定位控制。在子程序2中，控制器从输入字节IBO读出对偶码方式的定位角度后，再存入字节MB11。与此角度有关的脉冲数，根据下面的公式计算:
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
N=φ/360°×S
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
式中:N-控制脉冲数
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
φ-旋转角度
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
S-每转所需的步数
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该程序所使用的步进电机采用半步操作方式(S=1000)。在子程序3中循环计算步数，如果现在按“START”按钮(I1.0)，CPU将从输出端Q0.0输出所计算的控制脉冲个数，而且电机将根据相应的步数来转动，并在内部将“电机转动”的标志位M0.1置成1。
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
在完整的脉冲输出之后，执行中断程序0，此程序将M0.1置成0，以便能够再次起动电机。
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4.6 停止电机
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按“STOP”(停止)按扭(I1.1)，可在任何时候停止电机。执行子程序0中与此有关的指令。
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5 程序和注释
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//标题:用脉冲输出进行定位控制
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
//主程序
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LD SM0.1
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
//仅首次扫描周期SM0.1才为1。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
R M0.0，128
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
//MD0至MD12复位
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
ATCH 0，19
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
//把中断程序0分配给中断事件19(脉冲串终止)
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
ENI
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
//允许中断
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
//脉冲输出功能的初始化
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
MOVW 500，SMW68
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
//脉冲周期T=500us
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
MOVW 0,SMW70
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
//脉冲宽度为0(脉冲调制)
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
MOVD 429496700，SMD72
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