s7-200控制伺服电机总结要点

1、S7-200PLC具有脉冲输出功能，在运动控制系统中，伺服电机 和步进电机 是很重要的精确定位装置，而控制伺服电机和步进电机需要使用脉冲输出。S7-200系列PLC可以输出20-100KHz的脉冲。使用PT）口 PW嘴令可以输出普通脉冲和脉宽调制输出。通过smb66-75,smb166-175来控制 Q0.0的输出，通过 smb76-85 , smb176-185来控制 Q0.1的脉冲输出。控制伺服电机伺服电机是运动控制中一个很重要的器件，通过它可以进行精确的位置控制。 它一般带有编码器，通过高速计数功能，中断功能和脉冲输出功能，构成一个闭环系统，来进行精确的位置控制。PLC的脉冲输出由于PL

2、C在进行高速输出时需要使用晶体管输出。当将高速输出点作为普通输出而带电感性负载时，例如电磁阀，继电器线圈等,一定要注意，在负载端加保护，例如并联二极管等。以保护输出点。心得二：步进电机的控制方法我带队参加2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试项目，我院选手和其他院校的三位选手组 成了天津代表队，我院选手所在队获得了2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试项目二等奖，为 天津市代表队争得了荣誉，也为我院争得了荣誉。以下是我这个作为教练参加大赛的心得二：步进电机的控制方法2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试项目的主要内容包括如气动控制技术、机械技术（机械 传动、机械连

3、接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。但其中最为重要的 就是PLC方面的知识，而PLC中最重要就是组网和步进电机的位置控制。一、S7-200 PLC的脉冲输出功能1、概述S7-200有两个 置PTO/PWM：生器，用以建立高速脉冲用（PTQ或脉宽调节（PWM 信号波形。当组态一个输出为PTO操作时，生成一个50砧空比脉冲用用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。置PTO功能提供了脉冲用输出，脉冲周期和数量可由用户控制。但应用程序必须通过PLC内置I/O提供方向和限位控制。为了简化用户应用程序中位控功能的使用，STEP7-Micro/WIN提供的位控向导

4、可以帮助您在几分钟内全部完成PWMPTO或位控模块的组态。向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位置提供动态控制。2、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息借助位控向导组态PTO输出时，需要用户提供一些基本信息，逐项介绍如下：(1)最大速度 (MAX_SPEED口启动/停止速度 (SS_SPE6D图1是这2个概念的示意图。MAX_SPEED允许的操作速度的最大值，它应在电机力矩能力的范围。驱动负载所需的力矩由摩擦力、 惯性以及加速/版速时间决定。MAX SPEEDSS SPEED图1 最大速度和启动/停止速度示意SS_SPEED该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力，

5、如果SS_SPEED勺数值过 低，电机和负载在运动的开始和结示时可能会摇摆或颤动。如果 SS_SPEED勺数值过高，电机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停 止时会使电机超速。通常，SS_SPEEDS是MAX_SPEED的5% 15%加速和减速时间加速时间ACCEL_TIME电机从SS_SPEE曲度力口速到MAX_SPEED度所需的时间。 减速时间DECEL_TIME电 机从MAX_SPEED度旋速至ij SS_SPEE应度所需要的时间。图2加速和减速时间加速时间和减速时间的缺省设置都是 1000毫秒。通常，电机可在小于1000毫秒的时间工作。参见图2这2个值设定时要以毫秒为单位。注意：电机的

6、加速和失速时间要 过测试来确定。开始时，您应输入一个较大的值。逐渐减少这个时间 值直至电机开始失速，从而优化您应用中的这些设置。移动包络一个包络是一个预先定义的移动描述，它包括一个或多个速度，影响着从起点到终点的移动。一个包络 由多段组成，每段包含一个达到目标速度的加速/减速过程和以目标速度匀速运行的一串固定数量的脉冲。位控向导提供移动包络定义界面，在这里，您可以为您的应用程序定义每一个移动包络。PTO支持最大100个包络。定义一个包络，包括如下几点：选择操作模式；为包络的各步定义指标。为包络定义一个符号名。选择包络的操作模式：PTO支持相对位置和单一速度的 续转动，如图3所示，相对位置模式指

7、的是 运动的终点位置是从起点侧开始计算的脉冲数量。单速续转动则不需要提供终点位置， PTO一直持续输出脉冲，直 至有其他命令发出，例如到达原点要求停发脉冲。单速连注需戏您的程序拧制门建fl JI它畲令发出（如放弁一个包络的操作模式包络中的步一个步是工件运动的一个固定距离，包括加速和减速时间的距离。PTO每一包络最大允许29个步。每一步包括目标速度和结束位置或脉冲数目等几个指标。图4所示为一步、两步、三步和四步包络。注意一步包络只有一个常速段，两步包络有两个常速段，依次类推。步的数目与包络中常速段的数目一致。图4包络的步数示意7.2.5使用位控向导编程STEP7 V4.0软件的位控向导能自动处理

8、 PTO脉冲的单段管线和多段管线、脉宽调制、SM位置配置和创建包络表。本节将给出一个在YL-335A上实现的简单工作任务例子，阐述使用位控向导编程的方法和步骤。YL-335A上实现步进电机运行所需的运动包络。步进电机运行的运动包络运动包络站点脉冲量移动方向1供料站一加1站470mm856002加工站一装配站286mm520003装配站一分解站235mm427004分拣站一高速间零前-925mm168000DIRL 低速回零单递返回DIR1、使用位控向导编程的步骤如下:1 ）为S7-200 PLC选择选项组态 置PTO/PWMI作 在STEP7 V4.0软件命令菜单中选择 工具一位置控制向导并选

9、择配置 S7-200PLC内置PTO/PWMI作，如图5所示此冏易盲朝勤也在应用鹿序中使用运取控制功蔚.S1-2« TU理|士团（尊冲d峰步/除冲宽星谱利1FTO/EOJi生嵋* MS ST-M0的 药硒*取矍竽CTU的蚕号.1 jod Q 可交痔的通面髭通 罩力100加.EM253-配置 nr Afi kh覆底善更强道蛆瞳运动芨翻饕可以使用就网号配置EN 253度及理嶙的修军.比通送支 持的量大鼾冲好率比2t» Jdt.图5位控向导启动界面PTO) ”。2）单击“下一步”选择" QO.0',再单击“下一步”选择“线性脉冲输出JH（冲W出向轩-J住1

10、87;；中的餐出（FTO）CVCU 一疑黑藤骏解飙式3目蚪虫.生的格比碇整内"PTO/PWM上一步I下。步 I 取高I选择PTOHE PW郦面3）单击“下一步”后，在对应的编辑框中输入电机启动/停止速度设定为“600”。这时，如果单击MAX_SPEEDP SS_SPEE述度值。输入最高电机速度 “90000” ,把MIN_SPEED：对应的灰色框,可以发现，MIN_SPEED：改为600,注意：MIN SPEED：由计算得出。用户不能在此域中输入其他数值。图64）单击“下一步”填写电机加速时间“ 1500”和电机减速时间“200”图7设定加速和减速时间5）接下来一步是配置运动包络界面

11、，见图8。图8配置运动包络界面0个包，点击“绘即从供料站该界面要求设定操作模式、1个步的目标速度、结束位置等步的指标，以及定义这一包络的符号名。（从第 络第0步开始）在操作模式选项中选择 相对位置控制，填写包络“0”中数据目标速度“60000”，结束位置“85600” 制包络”，如图9所示，注意，这个包络只有1步。包络的符号名按默认定义。这样，第 0个包络的设置, 一加工站的运动包络设置就完成了。现在可以设置下一个包络。图9设置第0个包络点击“新包络”，按上述方法将下表中上3个位置数据输入包络中去站点位移脉冲量目标速度移动力网加工站一装配站2861111n5200060000装配站一分解站23

12、5拣站一高速回考前925i皿16800057000DIR低速间零单速返回20000DIR表中最后一行低速回零，是单速连续运行模式，选择这种操作模式后，在所出现的界面中（见图10）,写入目标速度“20000”。界面中还有一个包络停止操作选项，是当停止信号输入时再向运动方向按设定的脉冲数走完停止，在本 系统不使用。6）运动包络编写完成单击 “确认”，向导会要求为运动包络指定 V存储区地址（建议地址为VB75-VB30。，默认这一建议，单击 “下一步”出现图11,单击“完成”就冲除出向导脉冲输出向导现在含椁所选的配置生成项目组件，并使此代蚂能批被用户程序使用口 终要聚的e已

13、选包括以下确犯伴：FTO配置将被放置在地址t VECI - VB25 5 ，空博页"FTOO DATK"中*字程序-PT口Ci_EV京程序下10口1相" 在每个程序扫描周期中调用初始化和控制子程序“FTOO CTRL" ,如需关于每个子程序的 交用说EB，请参见fqu法释.此向导配置将在项目树中按名称排列引用"悠可以廉疆默认名检，以便更好地识别此向 导配置口|PTO 配置 QQ, 0上一步| 完成 取聘 |图11生成项目组件提示2、项目组件运动包络组态完成后，向导会为所选的配置生成三个项目组件（子程序），分别是：PTOx_RUlT程序（运行包络

14、），PTOx_CTRL程序（控制）和PTOx_MA即程序（手动模式）子程序。一个由向导产生的子程序就可以在程序中调用如图12 所7K。+血表+苕)定时器十施库-0调用于程序0 S0R_O S8R0)ig PTOOCTRL(SBR1吗 PTOD.RUN (SBR3)PTOO.MAN SBR2图12三个项目组件它们的功能分述如下:SMO.O12.7 PTOx_RUlT程序（运行包络）：命令 PLC执行存储于配置/包络表的特定包络中的运动操作。运行这一子程序 的梯形图疝图13所示。PTOO.FIUN ENSTARTProfileDoneAbortErrorC_ProffcC_Step C P(KLm

15、22-VE505口 8-VB512VB50C-M5.0-图13运彳f PTOx RU丽程序EN位：启用此子程序的使能位。在“完成”位发出子程序执行已经完成的信号前，请确定EN位保持开启。STAR修数：包络的执行的启动信号。对于在 STAR惨数已开启且PTO3前不活动时的每次扫描，此子程序会激活PTO为了确保仅发送一个命令，请使用上升缘以脉冲方式开启STAR修数。Profile （包络）参数：包含为此运动包络指定的编号或符号名。Abort （终止）参数命令，开启时位控模块停止当前包络并减速至电机停止Done （完成）参数：当模块完成本子程序时，此参数ON。Error （错误）参数：包含本子程序的

16、结果。C_Profile参数：包含位控模块当前执行的包络。C_Step参数：包含目前正在执行的包络步骤。PTOx_CTRLf程序：（控制）启用和初始化与步进电机或伺服电机合用的PTO俞出。请在用户程序中只使用一次,并且请确定名每次扫描时得到执行。即始终使用SM0.0作为EN的输入，如图14所示。PTOO.CTRLENLSTOPD_STOP-M2 0-VB5D0-VD5002DoreErrorC Pos图14运彳f PTOx_CTRL?程序I_STOP （立即停止）输入：开关量输入。当此输入为低时, 止脉疝的发出。PTO功能会正常工作。当此输入变为高时，PTO立即终-VB510VD5006D_S

17、TOP减速停止）输入：开关量输入。当此输入为低时，PTOft能会正常工作。当此输入变为高时，PTO会产生将电机减速至停止的脉冲串。“完成”输出：开关量输出。当“完成”位被设置为高时，它表明上一个指令也已执行。Error （错误）参数：包含本子程序的结果。当“完成”位为高时，错误字节会报告无错误或有错误代码的正常完成。 如果PTO向导的HSCf数器功能已启用，C_Pos参数包含用脉冲数目表示的模块；否则此数值始终为零。PTOx_MANf程序（手动模式）：将PTO俞出置于手动模式。这允许电机启动、停止和按不同的速度运行。当PTOx_MJ 子程序已启用时，任何其他 PTO子程序都无法执行。运行这一子程序的梯形图如图15所示。PTO