项目5 任务1 电动阀门自动控制

项目5西门子S7-1200PLC运动控制

任务1电动阀门自动控制任务描述任务1

电动阀门自动控制电动蝶阀结构示意图任务描述任务1

电动阀门自动控制1）按下关按钮SB1，系统回原点，阀门运行到完全关闭位置停止，即工位一（0度）；2）阀门在关的位置，按下开按钮SB2，阀门运行到开度60%位置时，停5s后，然后在运行到开工位二（90度）停止，阀门完全打开；3）阀门在开的位置，按下关按钮SB1，阀门以一定速度运行到关的位置，即工位一（0度），阀门完全关闭；4）在阀门运行过程中，按下停止按钮SB3，阀门停止工作，当出现超程时候，阀门运行停止，并且红色报警灯HL1常亮，阀门在运行过程中，绿色运行指示HL2以1s周期闪烁。任务目标掌握S7-1200运动控制的三种控制方法。掌握PTO控制方式的硬件接线与组态方法。掌握工艺对象“轴”的配置方法。掌握S7-1200PLC运动控制指令的应用任务1电动阀门自动控制运动控制方式分类基础知识PTO控制方式根据连接驱动方式不同，分成三种控制方式：1.通信控制方式；2.脉冲串输出PTO方式；3.模拟量输出方式。PTO控制方式基础知识PTO控制方式

脉冲串输出PTO的信号类型有多种，本次任务用的是脉冲A和方向B，一个输出（P0）控制脉冲，另一输出（P1）控制方向，如果脉冲处于正向，则P1为高电平（正转），如果脉冲处于负向，则P1为低电平（反转）PTO控制方式基础知识PTO控制方式CPU/信号板PTO1PTO2PWM1PWM2高速通道脉冲频率脉冲方向脉冲方向脉冲方向脉冲方向CPU1211CQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.0—Q0.2—2100kHzCPU1212CQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.0—Q0.2—2100kHzCPU1214CQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.0—Q0.2—2100kHzCPU1215CQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.0—Q0.2—2100kHzCPU1217CQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.0—Q0.2—21MHzSB1222Q4.0Q41.Q4.2Q4.3Q4.0—Q4.2—2200kHzSB1223Q4.0Q41.——Q4.0———1200kHzPTO控制方式基础知识PTO控制方式PTO方式硬件选型要点：1.S7-1200控制器CPU集成了两个100kHz的高速脉冲输出；2.信号板I/O可以扩展两个高速脉冲输出；3.选型上要用晶体管输出的CPU；4.S7-1200CPU硬件版本v2.2以上本体可以直接组态四个轴，2个100K，2个20k。TIA硬件组态配置基础知识PTO控制方式

创建S7-1200项目。添加硬件配置，在CPU的属性中设置：1.启用脉冲发生器；2.信号类型为“PTO”；3.脉冲输出配置Q0.0，方向Q0.1轴工艺配置基础知识PTO控制方式添加工艺对象“轴”，运动控制---TO_Axis_PTO---自动生成背景数据块。S7-1200运动控制系统中，必须对工艺对象进行配置才能够应用到控制指令块轴工艺配置基础知识PTO控制方式1.轴工艺对象包括：组态、调试、诊断三部分；2.轴组态包括：基本参数和扩展参数。轴工艺配置基础知识PTO控制方式轴基本参数常规：轴名称，脉冲发生器，位置工程单位；轴工艺配置基础知识PTO控制方式PLC控制输出信号使能驱动器，本任务没有使用。电机每转一圈需要的脉冲数和轴位移距离。轴工艺配置基础知识PTO控制方式扩展参数：位置限制对应轴运动的左右保护限位，一般用机械限位，接常闭点，为低电平有效，反之接常开点，为高电平有效。轴工艺配置基础知识PTO控制方式扩展参数：动态常规设置轴的启停、加减速度、最大最小速度，这里显示的速度单位“转/分和°/s”是通过前面设定的工程单位转换过来的。轴工艺配置基础知识PTO控制方式扩展参数：动态急停当轴出现错误时，或使用MC_Power指令禁用轴时（StopMode=0或是StopMode=2），采用设定的急停速度停止轴。轴工艺配置基础知识PTO控制方式扩展参数：回原点常规原点开关为Q0.2，PNP型接近开关常开输入，所以选择高电平有效轴工艺配置基础知识PTO控制方式扩展参数：主动回原点逼近速度是Home指令开始的速度，到第一次感知参考点边沿后，改为参考速度，“逼近速度”要大于前面设的“启动/停止速度”，同时也要大于“参考速度”。轴工艺配置基础知识PTO控制方式逼近/回原点方向：规定正方向后，根据运动物体在原点左右那个方向，选取逼近方向；轴工艺配置基础知识PTO控制方式参考点开关一侧：“上侧”指的是：完成回原点指令后，轴的左边沿停在参考点开关右侧边沿“下侧”指的是：完成回原点指令后，轴的右边沿停在参考点开关左侧边沿。轴工艺配置基础知识PTO控制方式扩展参数：被动回原点被动回原点指的是轴在运行过程中碰到原点开关，轴的当前位置将设置为回原点位置值。

1.

步进电机驱动控制系统

步进电机控制系统是开环控制系统没有反馈检测环节，控制器发出指令脉冲控制驱动器，驱动步进电机通过机械结构完成位置、距离和速度的控制。拓展知识

2.步进驱动器输入电压：DC9-42V，电流：1-4A可调，细分数：64000细分可调步进电机接线：两相四线控制脉冲：方向DIR+脉冲PUL使能信号：EN拓展知识

任务实施1.

输入/输出地址分配表I/O地址分配表输

入输

出符

号地

址功

能符

号地

址功

能SB0I0.3关按钮PULSEQ0.0脉冲SB1I0.4开按钮SIGNQ0.1方向SB2I0.5停止按钮HL1Q0.4故障灯SQ0I0.1原点开关HL2Q0.5运行灯SQ1I0.2开方向限位

SQ2I0.1关方向限位

SB3I0.6故障复位

任务实施2.绘制PLC的I/O接线图PLC控制I/O接线图

任务实施3.西门子S7-1200PLC的编程轴使能启保停轴使能Mode=3主动回原点，关阀门上升沿触发

任务实施3.西门子S7-1200PLC的编程30度和60度标志位置位后，轴_1分别以绝对运行方式运行到指定位置。复位按钮和故障信号复位轴_1

任务实施3.西门子S7-1200PLC的编程

任务实施3.西门子S7-1200PLC的编程功能流程图

任务实施3.西门子S7-1200PLC的编程故障指示灯控制逻辑

任务实施3.西门子S7-1200PLC的编程运行指示灯控制逻辑

任务实施4.安装与调试安装配线：

首先按照I/O接线图进行配线。运行调试：（1）连接好PLC输入/输出接线；（2）启动博途编程软件，配置硬件与轴工艺；（3）打开OB1块，录入程序并下载到PLC中，使PLC进入运行状态；（4）使PLC进入梯形图监控状态；（5）观察输入/输出状态指示灯的亮灭情况，调试程序。任务拓展

电动蝶阀自动控制系统有两个工作模式手动/自动，通过转换开关SA1（两位）实现。在工位一（0度）全关和工位二（90度）全开分别安装了二个接近传感器SQ1/SQ2，检测关和开的到位信号。任务要求：1.在手动模式下，SB1为正向（阀门关）点动按钮、SB2反向（阀门开）点动按钮，阀门在中间位置可以进行正反转点动操作，在关的位置只能进行反向点动，在开的位置只能进行正向点动；