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湖南亞貝納自動(dòng)化設(shè)備有限公司    

本著“以人為本、科技先導(dǎo)、顧客滿意、持續(xù)改進(jìn)”的工作方針，致力于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)、工程配套和系統(tǒng)集成，擁有豐富的自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及雄厚的技術(shù)力量，尤其以PLC復(fù)雜控制系統(tǒng)、傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用、伺服控制系統(tǒng)、數(shù)控備品備件、人機(jī)界面及網(wǎng)絡(luò)/軟件應(yīng)用為公司的技術(shù)特長，幾年來，公司在與德國 SIEMENS公司自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)部門的*緊密合作過程中，建立了良好的相互協(xié)作關(guān)系，在可編程控制器、交直流傳動(dòng)裝置方面的業(yè)務(wù)逐年成倍增長，為廣大用戶提供了SIEMENS的新技術(shù)及自動(dòng)控制的解決方案。

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支持中國轉(zhuǎn)型升級，讓關(guān)鍵所在，逐一實(shí)現(xiàn)
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4．調(diào)用接收功能塊
ET200S 1SI的接收功能塊FB2 S_RCV的參數(shù)設(shè)置見下表3。

表3 FB2 S_RCV的參數(shù)定義

圖16 在程序中調(diào)用FB2 S_RCV

4.2.2 PC機(jī)參數(shù)設(shè)置
參數(shù)分配：串口選擇COM1（默認(rèn)），傳輸波特率為9.6Kb/s， 8位數(shù)據(jù)位，無校驗(yàn)，1位停止位，這些參數(shù)要和ET200s中1SI ASCII模塊設(shè)置*，同時(shí)將串口調(diào)試軟件打開。

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圖17 串口調(diào)試軟件參數(shù)設(shè)置

4.3 通訊測試

1．ET200S 1SI發(fā)送數(shù)據(jù)，調(diào)試軟件接收數(shù)據(jù)
首先將硬件配置和程序下載到PLC，將DB1中*個(gè)字節(jié)設(shè)為十六進(jìn)制的01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 ，然后將FB3的M0.0從FALSE置成TRUE，ET200S將發(fā)送數(shù)據(jù)10個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，可以從串口調(diào)試軟件的接收字符窗口中看到收到的數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制），結(jié)果如下圖18所示。

圖18 ET200S 1SI發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)試軟件接收數(shù)據(jù)測試結(jié)果

2．調(diào)試軟件發(fā)送數(shù)據(jù)，ET200S 1 SI接收數(shù)據(jù)
首先將硬件配置和程序下載到CPU中，將FB2的M0.1設(shè)為TRUE，使能ET200S 接收。在PC機(jī)的串口軟件打開，在發(fā)送字符輸入窗口輸入16進(jìn)制數(shù)據(jù)1122334455667788 9900，然后點(diǎn)擊“手動(dòng)發(fā)送”按鈕發(fā)送數(shù)據(jù)，則在PLC側(cè)DB2的*個(gè)字節(jié)能接收到數(shù)據(jù)，接收的長度為10，測試結(jié)果如下。

圖19調(diào)試軟件發(fā)送數(shù)據(jù)ET200S 1SI接收數(shù)據(jù)測試結(jié)果

1 概述

S7--200提供了三種方式的開環(huán)運(yùn)動(dòng)控制：
? 脈寬調(diào)制（PWM）--內(nèi)置于S7--200，用于速度、位置或占空比控制。
? 脈沖串輸出（PTO）--內(nèi)置于S7--200，用于速度和位置控制。
? EM253位控模塊--用于速度和位置控制的附加模塊。

S7—200的內(nèi)置脈沖串輸出提供了兩個(gè)數(shù)字輸出通道（Q0.0和Q0.1），該數(shù)字輸出可以通過位控向?qū)ЫM態(tài)為PWM或PTO的輸出。

當(dāng)組態(tài)一個(gè)輸出為PTO操作時(shí)，生成一個(gè)50%占空比脈沖串用于步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的速度和位置的開環(huán)控制。內(nèi)置PTO功能僅提供了脈沖串輸出。您的應(yīng)用程序必須通過PLC內(nèi)置I/O或擴(kuò)展模塊提供方向和限位控制。

PTO按照給定的脈沖個(gè)數(shù)和周期輸出一串方波（占空比50％），如圖1。PTO可以產(chǎn)生單段脈沖串或者多段脈沖串（使用脈沖包絡(luò)）?？梢悦}沖數(shù)和周期（以微秒或毫秒為增加量）:
? 脈沖個(gè)數(shù)： 1到4,294,967,295
? 周期： 10μs(100K)到65535μs或者2ms到65535ms。

圖1

200系列的PLC的大脈沖輸出頻率除 CPU224XP 以外均為20kHz。CPU224XP可達(dá)100kHz。如表1所示：

表1

2 MAP庫的應(yīng)用

2.1 MAP庫的基本描述
現(xiàn)在，200系列 PLC 本體 PTO 提供了應(yīng)用庫MAP SERV Q0.0 和 MAP SERV Q0.1，分別用于 Q0.0 和 Q0.1 的脈沖串輸出。如圖2所示：

圖2

注： 這兩個(gè)庫可同時(shí)應(yīng)用于同一項(xiàng)目。

各個(gè)塊的功能如表2所示：

表2

總體描述
該功能塊可驅(qū)動(dòng)線性軸。
為了很好的應(yīng)用該庫，需要在運(yùn)動(dòng)軌跡上添加三個(gè)限位開關(guān)，如圖3：
? 一個(gè)參考點(diǎn)接近開關(guān)（home），用于定義位置 C_Pos 的零點(diǎn)。
? 兩個(gè)邊界限位開關(guān)，一個(gè)是正向限位開關(guān)(Fwd_Limit)，一個(gè)是反向限位開關(guān)(Rev_Limit)。
? 位置? C_Pos 的計(jì)數(shù)值格式為 DINT ，所以其計(jì)數(shù)范圍為(-2.147.483.648 to +2.147.483.647). ?
? 如果一個(gè)限位開關(guān)被運(yùn)動(dòng)物件觸碰，則該運(yùn)動(dòng)物件會(huì)減速停止，因此，限位開關(guān)的安置位置應(yīng)當(dāng)留出足夠的裕量?ΔSmin 以避免物件滑出軌道盡頭。

圖3

2.2 輸入輸出點(diǎn)定義
應(yīng)用MAP庫時(shí)，一些輸入輸出點(diǎn)的功能被預(yù)先定義，如表3所示：

表3

2.3 MAP庫的背景數(shù)據(jù)塊
為了可以使用該庫，必須為該庫分配 68 BYTE（每個(gè)庫）的全局變量，如圖4所示：

圖4

下表是使用該庫時(shí)所用到的重要的一些變量（以相對地址表示），如表4：

表4

2.4 功能塊介紹   西門子6ES7288-3AE04-0AA0 
下面逐一介紹該庫中所應(yīng)用到的程序塊。這些程序塊全部基于PLC-200 的內(nèi)置PTO輸出，完成運(yùn)動(dòng)控制的功能。此外，脈沖數(shù)將通過的高速計(jì)數(shù)器 HSC 計(jì)量。通過 HSC 中斷計(jì)算并觸發(fā)減速的起始點(diǎn)。

2.4.1 Q0_x_CTRL
該塊用于傳遞全局參數(shù)，每個(gè)掃描周期都需要被調(diào)用。功能塊如圖5，功能描述見表5。

圖5

表5

Velocity_SS 是小脈沖頻率，是加速過程的起點(diǎn)和減速過程的終點(diǎn)。
Velocity_Max 是大小脈沖頻率，受限于電機(jī)大頻率和PLC的大輸出頻率。
在程序中若輸入超出（Velocity_SS，Velocity_Max）范圍的脈沖頻率，將會(huì)被Velocity_SS 或 Velocity_Max 所取代。
accel_dec_time 是由 Velocity_SS 加速到 Velocity_Max 所用的時(shí)間（或由Velocity_Max 減速到 Velocity_SS 所用的時(shí)間，兩者相等），范圍被規(guī)定為 0.02 ~ 32.0 秒，但好不要小于0.5秒。

警告：超出 accel_dec_time 范圍的值還是可以被寫入塊中，但是會(huì)導(dǎo)致定位過程出錯(cuò)！

2.4.2 Scale_EU_Pulse
該塊用于將一個(gè)位置量轉(zhuǎn)化為一個(gè)脈沖量，因此它可用于將一段位移轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)，或?qū)⒁粋€(gè)速度轉(zhuǎn)化為脈沖頻率。功能塊如圖6，功能描述見表6。

圖6

表6

下面是該功能塊的計(jì)算公式：

2.4.3 Scale_ Pulse_EU
該塊用于將一個(gè)脈沖量轉(zhuǎn)化為一個(gè)位置量，因此它可用于將一段脈沖數(shù)轉(zhuǎn)化為位移，或?qū)⒁粋€(gè)脈沖頻率轉(zhuǎn)化為速度。功能塊如圖7，功能描述見表7。

圖7

表7

下面是該功能塊的計(jì)算公式：

2.4.4 Q0_x_Home
功能塊如圖8，功能描述見表8。 

2.6 尋找參考點(diǎn)的若干種情況
在尋找參考點(diǎn)的過程中由于起始位置、起始方向和終止方向的不同會(huì)出現(xiàn)很多種情況。

一個(gè)總的原則就是：從起始位置以起始方向 Start_Dir 開始尋找，碰到參考點(diǎn)之前若碰到限位開關(guān)，則立即調(diào)頭開始反向?qū)ふ?，找到參考點(diǎn)開關(guān)的上升沿（即剛遇到參考點(diǎn)開關(guān)）即減速到尋找低速 Homing_Slow_Spd，若在檢測到參考點(diǎn)開關(guān)的下降沿（即剛離開遇到參考點(diǎn)開關(guān)）之前已經(jīng)減速到 Homing_Slow_Spd，則比較當(dāng)前方向與終止方向 Final_Dir 是否*，若*，則完成參考點(diǎn)尋找過程；若否，則調(diào)頭找尋另一端的下降沿。若在檢測到參考點(diǎn)開關(guān)的下降沿（即剛離開遇到參考點(diǎn)開關(guān)）之前尚未減速到 Homing_Slow_Spd，則在減速到 Homing_Slow_Spd 后調(diào)頭加速，直至遇到參考點(diǎn)開關(guān)上升沿，重新減速到 Homing_Slow_Spd，后判斷當(dāng)前方向與終止方向 Final_Dir 是否*，若*，則完成參考點(diǎn)尋找過程；若否，則調(diào)頭找尋另一端的下降沿。（Final_Dir 決定尋找參考點(diǎn)過程結(jié)束后，軸停在參考點(diǎn)開關(guān)的哪一側(cè)）