西门子S在步进电机定位控制中的应用.doc

西门子S 7 - 2 0 0在步进电机定位控制中的应用i引言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岀所需的定位步数， 再由CPU输岀相关个数的控制脉冲2系统结构如图1所示图1系统结构3硬件配置如表1所示4软件结构PLC的输入信号与输出信号PLC的部分输入信号与输岀信号，以及标志位如表 2所示系统软件设计PLC的程序框图如图 2所示初始化在程序的第一个扫描周期 =1），初始化重要参数选择旋转方向和解除联锁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按扭开始 CPU有可能输岀最大数量的控制脉冲在所需的参考点，按“设置 /取消参考点”开关后，首先调用停止电机的子程序。

然后，将参考点标志位置成1，再把新的操作模式“定位控制激活”显示在输出端如果的开关已激活，而且“定位控制”也被激活 =1），则切换到“参考点曲线”参考点曲线在子程序 1中，将置成0，并取消“定位控制激活”的显示 =0）此外，控制还为输岀最大数量的控制脉冲做准备当再次激活开关，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定位控制如果确定了一个参考点 =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IB0读岀对偶码方式的定位角度后，再存入字节 MB11o与此角度有关的脉冲数，根据下面的公式计算 ：N=$ /360 ° XS式中:N-控制脉冲数$ -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，CPU将从输岀端输岀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”的标志位置成 1在完整的脉冲输岀之后，执行中断程序 0,此程序将置成 0,以便能够再次起动电机。

停止电机按“ STOP （停止）按扭，可在任何时候停止电机执行子程序 0中与此有关的指令5程序和注释//标题：用脉冲输出进行定位控制//主程序LD//仅首次扫描周期才为 1R，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//脉冲输岀功能的初始化MOVW 500 SMW68//脉冲周期T=500usMOVW 0,SMW70//脉冲宽度为0（脉冲调制）MOVD 0, SMD72//为参考点设定的最大脉冲数//设置逆时针旋转LDN //若电机停止A //且旋转方向开关=1S， 1 //则逆时针旋转=1）//设置顺时针旋转LDN //若电机停止AN //且旋转方向开关=0R , 1 //则逆时针旋转=0）//联锁LDII若按“ STOP （停止）按钮S，1 II则激活联锁=1）II解除联锁LDNII若“START （启动）按钮松开ANII且“ STOP （停止）按钮松开R，1 II则解除联锁=0）II确定操作模式（参考点定位控制）LDII若按“设置I取消参考点”按钮EU II上升沿CALL 1 II则调用子程序 1II启动电机LDII若按“ START （启动）按钮EU II上升沿AN II且电机停止AN II且无联锁AD> SMD72 1II且步数》1,贝UMOVB 16#85, SMB67II置脉冲输岀功能（PTO）的控制位PLS 0 II启动脉冲输岀// "电机运行”标志位置位 =1)//定位控制LD//若已激活“定位控制” 操作模式AN //且电机停止CALL 2 //则调用子程序 2//停止电机LDII若按“ STOP (停止)按钮EU II上升沿A II且电机运行，则CALL 0 II则调用子程序 0MEND II主程序结束II子程序1SBR 0 II子程序0停止电机MOVB 16#CB SMB67II激活脉宽调制PLS 0 II停止输岀脉冲到R , 1II “电机运行”标志位复位 =0)RET II子程序0结束SBR1II子程序1，“确定操作模式”LD II 若电机运行CALL 0II则调用子程序0,停止电机II申请“参考点曲线”LDII若已激活“定位控制”，则R , 1II参考点标志位；复位=0)//取消“定位控制激活”信息 =0)MOVD 0, SMD72//为新的“参考点曲线”设定最大的脉冲数。

CRET//条件返回到主程序//申请“定位控制”LDN//若未设置参考点=0)，则S，1//参考点标志位置位 =1)S，1//输出“定位控制激活”信息 =1)RET //子程序1结束//子程序2SBR2 //子程序2,“定位控制”MOVB IB0，MB11MB11//把定位角度从IBO拷到MD8的最低有效字节R，24//MB8至MB10清零DIV 9，MD8// 角度 /9=q1+r1MOVW MW8MW14//把r1存入MD12MUL 25，MD8//q1 X 25~MD8MUL 25，MD12DIV 9，MD12// r1 X 25/ 9= q2+r2CALL 3//在子程序3中循环步数MOVW 0 MW12 // 删除 r2+ D MD12 MD8//把步数写入MD8MOVD MD,8 SMD72//把步数传到 SMD72RET //子程序2结束//子程序3SBR3 //子程序3,“循环步数”LDW^ MW12 5 // 如果 r2 > 5/ 9，贝UINCW MW14 //步数增加1RET//子程序3结束//中断程序0,“脉冲输岀终止”INTO //中断程序0R , 1// "电机运行”标志位复位 =0)RET //子程序0结束6结束语通过对硬件和软件的合理设计，用较为价廉的西门子 S7-200系列PLC作为核心控制部件，构成的定位系统能够达到精确定位的目的。

特别应指岀的是通过灵活、 巧妙的应用PLC的指令系统，可使系统实现高精度定位。