主营:数控系统,S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人机界面,触摸屏变频器,
DP总线,MM420 变频器MM430 变频器MM440 6SE70交流工程调速变频器
S7-200 SMART CPU 提供了三种开环运动控制方法:
? 脉冲串输出 (PTO)
:内置在 CPU 的速度和位置控制。此功能仅提供脉冲串输出,方向和限值控制必须通过应用程序使用PLC 中集成的或由扩展模块提供的 I/O
来提供。请参见脉冲输出PLS 指令。
?
脉宽调制 (PWM):内置在 CPU 的速度、位置或负载循环控制。若组态 PWM 输出,CPU
将固定输出的周期时间,通过程序控制脉冲的持续时间或负载周期。可通过脉冲持续时间的变化来控制应用的转速或位置。请参见脉冲输出PLS 指令。
? 运动轴:内置于CPU 中,用于速度和位置控制。 此功能提供了带有集成方向控制和禁用输出的单脉冲串输出,还包括可编程输入,并提供包括自动参考点搜索等多种操作模式。
PWM 和运动控制向导设置
为了简化您应用程序中位控功能的使用,STEP 7-
Micro/WINSMART 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO
的组态。该向导可以生成位控指令,您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。
PWM 向导设置根据用户选择的PWM
脉冲个数,生成相应的PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。
运动控制向导较多提供3
轴脉冲输出的设置,脉冲输出速度从20 Hz 到100 kHz 可调。
运动控制功能特点
?
提供可组态的测量系统,输入数据时既可以使用工程单位(如英寸或厘米),也可以使用脉冲数
? 提供可组态的反冲补偿
?
支持**、相对和手动位控模式
? 支持连续操作
? 提供多达32 组运动动包络,每组包络较多可设置16 种速度
? 提供4
种不同的参考点寻找模式,每种模式都可对起始的寻找方向和较终的接近方向进行选择
运动控制的监控
为了帮助用户开发运动控制方案,STEP 7- Micro/WIN SMART
提供运动控制面板。其中的操作、组态和包络组态的设置使用户在开发过程的启动和测试阶段就能轻松监控运动控制功能的操作。
?
使用运动控制面板可以验证运动控制功能接线是否正确,可以调整组态数据并测试每个移动包络
?
显示位控操作的当前速度、当前位置和当前方向,以及输入和输出LED(脉冲LED 除外)的状态
? 查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置
一. 概述
在自动化控制领域中,相同功能有不同实现方式,针对不同的设备对精度和响应速度的要求,选用合适的定位控制系统以实现较优的性价比。本文介绍的一种应用西门子S7-300 PLC的高速计数模块ET200S和70系列变频器通过PROFIBUS总线通讯的功能来实现的定位控制的实际应用。
二. 控制思路
横移车是钢管生产线中不可缺少的辅机设备,它主要完成将**工序生产的钢管搬运到下一工序,或有序地暂放在台架的每个工位上。随着对生产线自动化程度要求的日益提高,减轻操作人员的工作量和操作失误。要求对横移车实现全自动准确定位控制。
其控制核心就是利用装在横移车车轮上的编码器采集的位置信号,通过PLC的高速计数模块读取,CPU经过运算处理与设定位置作比较,控制变频器的多段速度,从而实现横移车的准确 定位控制。因为考虑到控制成本和操作方便,采用PROFIBUS总线控制方式,减少了布线,控制方便,灵活。
三.系统的构成和特点
1.PLC作为控制的核心,主要用来接收编码器的反馈信号,与设定的位置信号作比较,通过通讯功能来控制变频器的输出频率减小,提前减速,到位前低速运转,到位时准确停止。为了实现精确定位还设有零位置传感器,到零位时将计数器的计数值清零,消除累积误差,保证定位的准确,使横移车能平稳地放下和举起钢管。
由于放置主站CPU和变频器的控制柜与横移车比较远,在横移车上放置了远程I/O模块和高速计数器模块ET200S,通过PROFIBUS总线相连,将现场的传感器,编码器信号直接连接在远程I/O和计数模块上,减少了现场的走线和故障的发生,维护方便。通讯速率可过1.5M,整个系统的系统框图如1。
由于使用通讯功能,可以省去用于控制变频器的几个输出点,PLC的输出点也减少了。
2.高速计数器模块ET200S的控制系统中所选的编码器分辨率为2048P/R,轮径φ250,齿轮比3,可计算出脉冲精度:250×3.14/2048×3=0.127mm/脉。能完全满足横移车的准确定位精度。
精确定位过程如下:
首先设定好横移车运行的一个方向为正方向(加脉冲),当横移车向设定的位置运行时(工作运行速度),高速计数器自动进行加/减速计数,在距离设定位置300—400mm时,控制变频器的输出频率,以低速运行,在到达设定的位置时,停止变频器的输出,同时实施机械抱闸,完成了准确定位。
读取高数计数模块的程序段如下:
L PID 272 //模块开始地址,将计数器模块状态值存放到MD20~MD27
T MD 20 //当前计数值
L PID 276
T MD 24
L 123 //装载比较值
T MD 30
SET
= M 34.0 //打开软件门
A M 10.0 //使能传送比较值功能
= M35.2
L MD 30
T PQD 272
L MD 34
T PQD 276
3.PLC和变频器通讯
在CPU进行硬件配置时,对挂在总线PROFIBUS 站点都分配了物理地址,PLC与变频器进行通讯也有相应的物理地址,CPU内部有**通讯功能块SFC14,SFC15,使用内部的寄存器DB块存放数据,当PLC对变频器进行数据的写入和读出时,就需知道PLC和变频器定义的相关功能的地址,然后依据这些地址进行数据的写入和读出,才能实现对变频器的控制。
此控制系统变频器需设定的参数介绍如下:
P60=1,P53=6,P554=3100,P571=3101
P572=3102,P443=3002,P566=3107
P734.1=32,,P734.2=148
其它的参数可以按出厂默认值即可
四.结束语
通过这次的电气改进,现场布线减少,自动化程度提高了,人为参与减少了,加强了安全生产。生产效率有了很大的提高,通讯控制替代了硬接线的端子控制,不仅降低了成本,面且操作更方便,性价比更优异。也证明了西门子PLC和变频器的通讯功能非常强大和好用。