
一、设计理念
1、利用PLC控制一维运动平台实现电机自动正反转和手动正反转;
2、一维运动平台两端有行程开关,分别定义为正限位和负限位;
4、复位完成后,按下正转按钮,电机将向前运行一段距离(该距离由运动包络参数设定),到位后停止。按下反转按钮,电机会负向运行一段距离,到位后停止;
5、正反转时,轻触行程开关,电机停止运转。此时可通过手动正反转按钮控制电机远离限位开关运行,或按下复位按钮使平台复位;
6、行程开关触发后,需要复位进行自动正反转运行控制;
7、电机运行过程中,可通过“停止按钮”和“急停按钮”控制随时停止;
8、停止运行后需要复位控制自动正反转运行;
9、“复位指示器”、“运行指示器”和“停止指示器”用于指示一维平台的运行状态。
二、机械本体
三、硬件电路
S7-200 CPU提供两个高速脉冲输出点(Q0.0和Q0.1),可以分别工作在PTO(脉冲串输出)和PWM(脉宽调制)。利用PTO或PWM可以实现速度和位置的开环运动控制。
PTO功能可以输出一系列脉冲,用户可以控制脉冲的周期(频率)和数量。PWM功能可以连续输出一系列占空比可调的脉冲,用户可以控制脉冲的周期和脉宽(占空比)。
高速脉冲输出点和公共数字输出点共享输出图像Q0.0和Q0.1。当在Q0.0和Q0.1上激活PTO或PWM功能时,PTO/PWM发生器控制输出,输出波形不受其他因素影响。
只有晶体管输出型的CPU才能支持高速脉冲输出功能。
四:运动包络
轮廓是以位置为横坐标,速度为纵坐标的预定义曲线,是对运动的图形描述。
一个包络由多个段组成,每个段包含一个达到目标速度的加速和减速过程,以及一系列以匀速在目标速度下运行的指定数量的脉冲。如果是单级运动控制或多级运动控制的最后一级,还应该包括一个从目标速度到停止的减速过程。
PTO主要通过包络实现位置控制。位置控制的思路是通过设置参数创建包络,图形化显示包络曲线,自动生成位置控制的子程序。
步骤5:设置运动包络。
在编写程序之前,先设置运动包络,步骤如下:
(1)双击左图“向导-—PTO/PWM”打开“脉冲输出向导”窗口。
(2)选择Q0.0并单击下一步。
(3)选择“PTO”并点击“下一步”。
(4)设置项目中应用的最大速度、最小速度和电机启动/停止速度。
(5)点击下一步,设置加减速时间。
(6)点击“下一步”。
(7)点击“新信封”并选择“是”。
(8)图27的灰色部分被激活,其中选择“相对位置”,并设置参数。步长0的目标位置不应设置得过小,而应大于加速和减速脉冲的总和。
(9)点击“确认”。
(10)将参数“VB0”改为“VB1000”,注意不要在程序中重复定义“VB 1000-VB 1069”;点击“下一步”。
(11)点击完成,在弹出的对话框中选择是。
(12)运动包络设置完成。对应于Q0.0的位置控制子程序出现在调用子程序中。
六:PLC程序
1、通电初始化
SM0.1:该位在第一个扫描周期打开,以调用初始化子程序。
2、电机控制子程序和初始化
PTO0_CTRL在程序中只使用一次,每次扫描都执行,所以用SM0.0作为EN的输入。
EN:使能端子,与SM0.0连接,常开;
I_STOP:有效时电机立即停止;
D_STOP:有效时,电机减速停止;
完成:完成的标志。为“1”时,表示最后一条指令执行完毕;
错误:显示错误代码,“0”表示没有错误;
c _ POS:HSC计数器功能开启时,表示运行脉冲数,否则为0。
重置
VD1100:重置返回脉冲的数量,该数量在数据块的“用户定义1”中设置。根据电机的减速比、驱动器的细分和电机行程设定。
VD1043:运行包线恒速段的脉冲数;VD1100-VD1080=VD1043 .
4、向前转动
VD60.1:运动包络运行完成的标志,PTO0_CTRL中的“Done”参数;V100.1:正向运行状态;V101.3:正向旋转结束;
I0.1:前进按钮;
V100.1:正向运行状态;V101.2:重置完成标志。在正向和反向自动操作之前,必须将其复位;
Q0.2:电机方向;
VD1104:正负脉冲数,与参数VD1100相同。在“数据块”的“用户定义1”中设置. VD1104-VD1080=VD1043。
5、反转
VD60.1:运动包络运行完成的标志,PTO0_CTRL中的“Done”参数;V1002。逆转运行状态;V101.4反转结束
I0.2:反转按钮;V100.2:扭转运行状态;V101.2:重置完成标志。在正向和反向自动操作之前,必须将其复位;
Q0.2:电机方向;VD1104:正脉冲和负脉冲的数量与参数VD1100一样,在“数据块”的“用户定义1”中设置。VD1104-VD1080=VD1043 .
6、手动正向旋转
急停:系统运行到正负极限时的保护策略。在任何情况下,按下紧急停止按钮,使系统紧急停止。
7、手动反转
8、紧急停止
急停:系统运行到正负极限时的保护策略。在任何情况下,按下紧急停止按钮,使系统紧急停止。
9、输出
(1)、包络操作
EN:使能端子,始终与SM0.0 link连接;
START:参数开启时,执行运动包络,用上升沿信号保证命令只发一次;
轮廓:设定的运动包络数;
中止:位置控制模块的停止参数。打开后停止运行当前信封,减速停止;
完成:完成的标志。当模块完成该子程序时,该参数为“1”;
Error:错误代码,其中“0”表示没有错误;
C_Profile:包含位置控制模块当前执行的配置文件;
C_Step:当前正在执行的大纲步骤;
C_Pos:如果启用了PTO向导的HSC计数器功能,则C_Pos参数包含以脉冲数表示的模块;否则,该值始终为0。
(2)、点动操作
EN:使能端子,SM0.0常亮;
运行:启用该参数加速到设定速度,禁用该参数停止电机减速;
速度:设定手动操作的最大速度;
错误:该子程序的错误代码,“0”表示没有错误;
C_Pos:如果启用了PTO向导的HSC计数器功能,则C_Pos参数包含以脉冲数表示的模块;否则,该值始终为零。
(3)、指示灯
在复位状态下,复位指示灯亮起。
在前进和后退操作过程中,操作指示灯亮起。
当它不在复位或运行状态时,停止灯亮。
审核编辑:李倩









