s7-200控制步進(jìn)電機(jī)

1、步進(jìn)電機(jī)是工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程當(dāng)中經(jīng)常用到的一種控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它是通過(guò)接受輸入脈沖，然后每個(gè)脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)一定的步距（角度）來(lái)完成對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制傳動(dòng)的。使用PLC可以通過(guò)特殊功能存儲(chǔ)器（SM）或者增加EM253位控模塊來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)，但是使用SM需要熟悉每一位的意義，而且編程煩瑣。如果為PLC增加功能擴(kuò)展模塊，無(wú)疑會(huì)增加產(chǎn)品成本。鑒于這些原因并結(jié)合本人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文利用STEP7MicroWIN位置控制向?qū)?lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用PLC控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)功能

2、。1操作步驟操作步驟[2]使用STEP7——MicroWIN位置控制向?qū)В瑸榫€性脈沖串輸出（PTO）操作組態(tài)一個(gè)內(nèi)置輸出。啟動(dòng)位置控制向?qū)В梢渣c(diǎn)擊瀏覽條中的向?qū)D標(biāo)，然后雙擊PTOPWM圖標(biāo)，或者選擇菜單命令工具→位置控制向?qū)?。?）在位置控制向?qū)?duì)話框中選擇“配置S7200PLC內(nèi)置PTOPWM操作”。（2）選擇Q0.0或Q0.1，組態(tài)作為PTO的輸出。（3）從下拉對(duì)話框中選擇“線性脈沖串輸出（PTO）”。（4）若想監(jiān)視PTO產(chǎn)生的

3、脈沖數(shù)目，點(diǎn)擊復(fù)選框選擇使用高速計(jì)數(shù)器。（5）在對(duì)應(yīng)的編輯框中輸入最高電機(jī)速度（MAX_SPEED）和電機(jī)的啟動(dòng)停止速度（SS_SPEED）的數(shù)值。（6）在對(duì)應(yīng)的編輯框中輸入加速和減速時(shí)間。（7）在移動(dòng)包絡(luò)定義界面，點(diǎn)擊新包絡(luò)按鈕允許定義包絡(luò)，并選擇所需的操作模式。a）對(duì)于相對(duì)位置包絡(luò)：輸入目標(biāo)速度和脈沖數(shù)。然后，可以點(diǎn)擊“繪制包絡(luò)”按鈕，查看移動(dòng)的圖形描述。若需要多個(gè)步，點(diǎn)擊“新步”按鈕并按要求輸入步信息。b）對(duì)于單速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)：在編輯

4、框中輸入目標(biāo)速度的數(shù)值。若想終止單速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，點(diǎn)擊子程序編程復(fù)選框，并輸入停止事件后的移動(dòng)脈沖數(shù)。（8）根據(jù)移動(dòng)的需要，可以定義多個(gè)包絡(luò)和多個(gè)步。（9）選擇完成結(jié)束向?qū)А?應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例本例通過(guò)PLC控制步進(jìn)電機(jī)在車輪自動(dòng)超聲探傷中的應(yīng)用，進(jìn)一步說(shuō)明利用STEP7MicroWIN位置控制向?qū)?lái)實(shí)現(xiàn)利用PLC控制步進(jìn)電機(jī)的具體操作過(guò)程。車輪自動(dòng)超聲探傷系統(tǒng)是利用車輪在探傷架上的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)超聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪內(nèi)部缺陷的檢測(cè)，其中車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是

5、由步進(jìn)電機(jī)通過(guò)減速箱來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的。整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械部分的運(yùn)動(dòng)由下位機(jī)（PLC）來(lái)控制，如圖1。圖3最大、最小和開始停止速度在步驟（6）中可以設(shè)置加速時(shí)間（ACCEL_TIME）和減速時(shí)間（DECEL_TIME），如圖4所示。在該系統(tǒng)中，探傷主要是在電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)工作的，所以加速與減速時(shí)間越小越有利于探傷工作，但是時(shí)間太小會(huì)影響步進(jìn)電機(jī)的使用壽命，在此加速時(shí)間設(shè)為1000，減速時(shí)間設(shè)為500。圖4加速時(shí)間和減速時(shí)間在步驟（7）中，由于步進(jìn)電機(jī)

6、本身存在加速與減速時(shí)間，所以我們選擇建立相對(duì)位置包絡(luò)。并且探傷系統(tǒng)不需要中間變速度，所以只需要輸入希望的步0信息。在該系統(tǒng)中，我們希望的目標(biāo)速度為150（介于MAX_SPEED和MIN_SPEED之間）。假設(shè)α為步進(jìn)電機(jī)一步轉(zhuǎn)過(guò)的角度，θ為步進(jìn)電機(jī)總共需要轉(zhuǎn)的角度，ψ為步進(jìn)電機(jī)需要的總脈沖數(shù)，φ為車輪總共轉(zhuǎn)過(guò)的角度，n為減速箱的傳動(dòng)比，于是計(jì)算包絡(luò)總位移（即步進(jìn)電機(jī)需要的總脈沖數(shù)）的公式為ψ=θα=nφα（1）由于步進(jìn)電機(jī)存在開始時(shí)加速