西门子S7200PLC中高速脉冲输出的应用.docx

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1、西门子S7-200P1C中高速脉冲输出的应用作者：王宗伟来源：内燃机与配件2023年第05期周期脉宽时间脉宽时间50%低电平50%50%高电平低电平50%高电平脉宽调制(PWM)脉冲串输出(PTO)图1PWM和PTO输出波形表1I/O地址分配表输入地址输出地址地址功能10.1正限位10.2负限位Q0.0xQ0.110.3反转10.4正转10.5正方向增量运转1转图2电气原理图序号表2程序及注释程序注释QO-O-CTR1ENVe1OarJPBVetoercd_-FWdJrRv1iVD100该块用于传递全局参数，每个扫描周期都需要被调用，用于实现正反转方向。该块用于将一段脉冲数转化为位移，或将一个

2、脉冲频率转化为速度。设置电机转一圈所需要的脉冲数为200,电机转一圈所产生的位移是5mmo该功能块用于让轴按照指定的方向和频率运动，在运动过程中可对频率进行更改。实现正转。该功能块用于让轴按照指定的方向，以指定的速度，运动指定的距离。实现正方向增量运转1转O图3脉冲输出向导界面KCQOJ1CTR1GQ0_0_MoveRe1abveQ00MOveAbsoIutecQ1o_MOVeVeIoCityrCQOj1HOrrteIC.Q(1c1StoPP0Qc1e11OGdPQSCQ0_0_ComputjRdte:CSca1e_EUePuIse1CSca1ePu1seEUWPWBUMapservqoom.

3、8)BUMAPSERVQ0.1(v1.8)口QOJeCTR1匚QOj1MOVeRe1aWe匚Q11MOVeAbso1ute匚QOJ1MOVeVeIOCityT001Home摘要：步进电动机是一种将脉冲信号转变成角位移的执行元件，通过控制脉冲的个数及频率来实现位移和速度的控制。本文基于一个实际应用案例，利用了西门子S7-200P1C提供的高速脉冲输出功能，逐步逐项的设计分析，实现了对步进电动机的速度和位置的控制。关键词：步进电动机;西门子S7-200P1C;高速脉冲;实际应用0;引言西门子S7-200P1C提供高速脉冲输出功能，由Q0.0或Q01输出端产生高速脉冲，用于驱动步进电动机等负载，实现

4、速度和位置的控制。高速脉冲输出形式常用的有两种，一是脉宽调制（PWM）,输出周期一定，占空比可调的高速脉冲串;一是脉冲串输出（PTO）,输出周期可调，占空比为50%的脉冲串，如图1所示，两种均内置于P1C中，此外还可以采用附加的EM253位控模块。1；应用案例本论文基于西门子S7-200P1C的高速脉冲输出功能控制步进电动机，其中P1C的型号是CPU224DC/DC/DC,步进驱动器使用雷赛M535,步进电动机参数为8c728A,要求实现以下功能：完成步迤电动机速度控制，运行速度为500rmin.完成步进电动机正反转点动控制。完成步进电动机增量位置控制。要求向正方向以增量方式运行1转。2;设计

5、流程2.1 绘制电气原理图，完成I/O地址分配。根据控制要求，绘制电气原理图如图2,I/O地址分配如表1。其中：驱动器PU1接口为脉冲信号接口，驱动器接收到脉冲信号转换成步进电机的角位移。脉冲上升沿有效，PU1-高电平时45V,低电平时00.5V为了可靠响应脉冲信号，脉冲宽度应大于12s如采用+12V或+24V时需串电阻，本文中串联了3kC的电阻。驱动器D1R接口为方向信号接口，高/低电平信号，为保证电机可靠换向，方向信号应先于脉冲信号至少5s建立C电机的初始运行方向与电机的接线有关，互换任一相绕组（如A+、A-交换）可以改变电机初始运行的方向，DIR-高电平时45V,低电平时00.5V驱动器

6、ENA接口为使能信号，此输入信号用于使能或禁止。ENA+接+5V,ENA-接低电平(或内部光耦导通)时，驱动器将切断电机各相的电流使电机处于自由状态，此时步进脉冲不被响应。当不需用此功能时，使能信号端悬空即可。驱动器提供了电流及细分功能的设置功能，可根据实际需要完成设置。本文中所有数据均基于电流及细分设置之后计算得出。2.2 程序设计2.2.1 实现方法使用STEPKMicroZWin提供的PTe)/PWM向导功能，生成若干个子程序，在主程序中通过调用子程序实现对步进电机速度和位置的控制，如图3所示。使用S7-200P1C本体的脉冲输出指令集MAP指令库，其中提供了两个库指令“MAPSERVQ

7、0.0”和“MAPSERVQ0.1,1分别用于Q0.0和QO.I的脉冲输出控制。(图4)2.2.2 程序及注释3;结语步进电动机由于其没有累计误差，精度较高，被广泛应用于各种自动化控制中。本文正是使用MAP脉冲输出库指令的方法，实现了西门子S7-200P1C对步进电动机的速度和位置的控制C该方法清晰实用，有很好的借鉴价值。参考文献：王芹P1C技术应用M.高等教育出版社，2018：174-204.林小宁.可编程控制器应用技术M电子工业出版社，2018：165-167.3陈小江.基于西门子S7-200P1C驱动控制步进电机的设计及应用J.内蒙古科技与经济，2016(7)：113-114.4林基宏，张兴华.基于P1C的定长自动切割系统J内燃机与配件，2017(21)：103-104.