s控制伺服电机总结要点.doc

《s控制伺服电机总结要点.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《s控制伺服电机总结要点.doc（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、S7-200PLC具有脉冲输出功能，在运动控制系统中，伺服电机与步进电机是很重要的准确定位装置，而控制伺服电机与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PTO与PWM指令可以输出普通脉冲与脉宽调制输出。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，通过它可以进展准确的位置控制。它一般带有编码器，通过高速计数功能，中断功能与脉冲输出功能，构成一个闭环系统，来进展准确的位置控制。PLC的脉冲输出由于PLC在进展高速输出

2、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?2021年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试?工程，我院选手与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?2021年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试?工程二等奖，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?2021年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试?工程的主要内容包括如气动控制技术、机械技术机械传动、机械连接等、传感器

3、应用技术、PLC控制与组网、步进电机位置控制与变频器技术等。但其中最为重要的就是PLC方面的知识，而PLC中最重要就是组网与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 发生器，用以建立高速脉冲串PTO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%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电 机的速度与位置的开环控制。 置PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期与数量可由用户控制。但应用程序必须通过PLC内置I/O 提供方向与限位控制。 为了简化用户应用程序中位控功能的使用，STEP7-Micro/WIN 提供

4、的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM，PTO 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与位置提供动态控制。 2、开环位控用于步进电机或伺服电机的根本信息 借助位控向导组态PTO 输出时，需要用户提供一些根本信息，逐项介绍如下： 最大速度 MAX_SPEED与启动/停顿速度 SS_SPEED 图1是这2 个概念的示意图。 MAX_SPEED 是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/减速时间决定。 图1 最大速度与启动/停顿速度示意 SS_SPEED：该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力，如果

5、SS_SPEED 的数值过 低，电机与负载在运动的开场与完毕时可能会摇摆或颤抖。如果SS_SPEED 的数值过高，电时机在启动时丧失脉冲，并且负载在试图停顿时会使电机超速。通常，SS_SPEED 值是MAX_SPEED 值的5%至15%。 加速与减速时间 加速时间ACCEL_TIME：电机从 SS_SPEED速度加速到MAX_SPEED速度所需的时间。 减速时间DECEL_TIME：电机从MAX_SPEED速度减速到SS_SPEED速度所需要的时间。 图2 加速与减速时间 加速时间与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

6、毫秒为单位。 注意：电机的加速与失速时间要 过测试来确定。开场时，您应输入一个较大的值。逐渐减少这个时间值直至电机开场失速，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，每段包含一个到达目标速度的加速/减速过程与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 支持相对位置与单一速度

7、的 续转动，如图3所示，相对位置模式指的是运动的终点位置是从起点侧开场计算的脉冲数量。单速续转动那么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。 图3 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，包括加速与减速时间 的距离。PTO 每一包络最大允许29 个步。 每一步包括目标速度与完毕位置或脉冲数目等几个指标。图4 所示为一步、两步、三步与四步包络。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

8、导能自动处理PTO 脉冲的单段管线与多段管线、脉宽调制、SM 位置配置与创立包络表。 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与步骤。表1 是YL-335A 上实现步进电机运行所需的运动包络。 表1 步进电机运行的运动包络 1、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/PWM操作。 在软件命令菜单中选择 工具位置控制向导并选择配置S7-200PLC内 置PTO/PWM操作，如图5所示。 图5 位控向导启动界面 2单击“下一步选择“，再单击“下一步选择“线性脉冲输出 PTO。图5 选择PTO或PWM界面3单击“下一步

9、后，在对应的编辑框中输入MAX_SPEED 与SS_SPEED 速度值。输入最高电机速度“90000，把电机启动/停顿速度设定为“600。这时，如果单击MIN_SPEED值对应的灰色框，可以发现，MIN_SPEED值改为600，注意：MIN_SPEED值由计算得出。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与电机减速时间 “200 图7 设定加速与减速时间5接下来一步是配置运动包络界面，见图8。 图8 配置运动包络界面该界面要求设定操作模式、1个步的目标速度、完毕位置等步的指标，以及定义这一包络的符号名。从第0个包络第0步开场在操作模式选项中选择相对位置控制，填

10、写包络“0中数据目标速度“60000，完毕位置“85600，点击“绘制包络，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，即从供料站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。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顿操作选项，是当停顿信号输入时再向运动方向按设定的脉冲数走完停顿，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VB

11、75VB300，默认这一建议，单击“下一步出现图11，单击 “完成。 图11 生成工程组件提示2、工程组件运动包络组态完成后，向导会为所选的配置生成三个工程组件子程序，分别是：PTOx_RUN子程序运行包络，PTOx_CTRL子程序控制与PTOx_MAN子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所示。 图12 三个工程组件它们的功能分述如下： PTOx_RUN子程序运行包络：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如图13所示。 图13 运行PTOx_RUN子程序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

12、信号前，请确定EN位保持开启。START参数：包络的执行的启动信号。对于在START参数已开启且PTO当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START参数。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，开启时位控模块停顿当前包络并减速至电机停顿。Done完成参数：当模块完本钱子程序时，此参数 ON。Error错误参数：包含本子程序的结果。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_CTRL子程序：控制启用与初始化与步进电机或伺服电机合

13、用的PTO输出。请在用户程序中只使用一次，并且请确定在每次扫描时得到执行。即始终使用作为EN的输入，如图14所示。 图14 运行PTOx_CTRL子程序I_STOP立即停顿输入：开关量输入。当此输入为低时，PTO功能会正常工作。当此输入变为高时，PTO立即终止脉冲的发出。D_STOP减速停顿输入：开关量输入。当此输入为低时，PTO功能会正常工作。当此输入变为高时，PTO会产生将电机减速至停顿的脉冲串。“完成输出：开关量输出。当“完成位被设置为高时，它说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HS

14、C计数器功能已启用，C_Pos参数包含用脉冲数目表示的模块；否那么此数值始终为零。 PTOx_MAN子程序手动模式：将PTO输出置于手动模式。这允许电机启动、停顿与按不同的速度运行。当PTOx_MAN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。 图158 运行PTOx_MAN子程序RUN运行/停顿参数：命令PTO加速至指定速度Speed速度参数。您可以在电机运行中更改Speed参数的数值。停用RUN参数命令PTO减速至电机停顿。当RUN已启用时，Speed参数确定着速度。速度是一个用每秒脉冲数计算的DINT双整数值。您可以在电机运行中更改此参数。Error错误参数包含本子程序的结果。如果PTO向导的HSC计数器功能已启用，C_Pos参数包含用脉冲数目表示的模块；否那么此数值始终为零。第 16 页