西門子S7-200PLC的介紹及控制伺服和步進電機的詳細資料概述

2020-11-23 電子發燒友

西門子S7-200PLC的介紹及控制伺服和步進電機的詳細資料概述

易水寒 發表於 2018-07-05 17:40:46

S7-200 有兩個 置PTO/PWM 發生器，用以建立高速脈衝串（PTO）或脈寬調節（PWM） 信號波形。

當組態一個輸出為PTO 操作時，生成一個50%佔空比脈衝串用於步進電機或伺服電機的速度和位置的開環控制。 置PTO 功能提供了脈衝串輸出，脈衝周期和數量可由用戶控制。但應用程式必須通過PLC內置I/O 提供方向和限位控制。

為了簡化用戶應用程式中位控功能的使用，STEP7--Micro/WIN 提供的位控嚮導可以幫助您在幾分鐘內全部完成PWM，PTO 或位控模塊的組態。嚮導可以生成位置指令，用戶可以用這些指令在其應用程式中為速度和位置提供動態控制。

2、開環位控用於步進電機或伺服電機的基本信息

藉助位控嚮導組態PTO 輸出時，需要用戶提供一些基本信息，逐項介紹如下：

⑴ 最大速度 （MAX_SPEED）和啟動/停止速度 （SS_SPEED）

圖1是這2 個概念的示意圖。

MAX_SPEED 是允許的操作速度的最大值，它應在電機力矩能力的範圍 。 驅動負載所需的力矩由摩擦力、慣性以及加速/減速時間決定。

圖1  最大速度和啟動/停止速度示意

SS_SPEED：該數值應滿足電機在低速時驅動負載的能力，如果SS_SPEED 的數值過 低，電機和負載在運動的開始和結束時可能會搖擺或顫動。如果SS_SPEED 的數值過高，電機會在啟動時丟失脈衝，並且負載在試圖停止時會使電機超速。通常，SS_SPEED 值是MAX_SPEED 值的5%至15%。

⑵加速和減速時間

加速時間ACCEL_TIME：電機從 SS_SPEED速度加速到MAX_SPEED速度所需的時間。 減速時間DECEL_TIME：電機從MAX_SPEED速度減速到SS_SPEED速度所需要的時間。

圖2 加速和減速時間

加速時間和減速時間的預設設置都是1000 毫秒。通常，電機可在小於1000 毫秒的時間工作。參見圖2。這2 個值設定時要以毫秒為單位。

注意：電機的加速和失速時間要 過測試來確定。開始時，您應輸入一個較大的值。逐漸減少這個時間值直至電機開始失速，從而優化您應用中的這些設置。

⑶移動包絡

一個包絡是一個預先定義的移動描述，它包括一個或多個速度，影響著從起點到終點的移動。一個包絡由多段組成，每段包含一個達到目標速度的加速/減速過程和以目標速度勻速運行的一串固定數量的脈衝。 位控嚮導提供移動包絡定義界面，在這裡，您可以為您的應用程式定義每一個移動包絡。PTO 支持最大100 個包絡。

定義一個包絡，包括如下幾點：①選擇操作模式；②為包絡的各步定義指標。③為包絡定義一個符號名。

⑴選擇包絡的操作模式：PTO 支持相對位置和單一速度的 續轉動，如圖3所示，相對位置模式指的是運動的終點位置是從起點側開始計算的脈衝數量。單速續轉動則不需要提供終點位置，PTO 一直持續輸出脈衝，直至有其他命令發出，例如到達原點要求停發脈衝。

圖3   一個包絡的操作模式

⑵包絡中的步

一個步是工件運動的一個固定距離，包括加速和減速時間 的距離。PTO 每一包絡最大允許29 個步。

每一步包括目標速度和結束位置或脈衝數目等幾個指標。圖4 所示為一步、兩步、三步和四步包絡。注意一步包絡只有一個常速段，兩步包絡有兩個常速段，依次類推。步的數目與包絡中常速段的數目一致。

圖4   包絡的步數示意

7.2.5    使用位控嚮導編程

STEP7 V4.0 軟體的位控嚮導能自動處理PTO 脈衝的單段管線和多段管線、脈寬調

制、SM 位置配置和創建包絡表。

本節將給出一個在YL-335A 上實現的簡單工作任務例子，闡述使用位控嚮導編程的方法和步驟。表1 是YL-335A 上實現步進電機運行所需的運動包絡。

表1                步進電機運行的運動包絡

1、使用位控嚮導編程的步驟如下：

1）為S7--200 PLC選擇選項組態 置PTO/PWM操作。

在STEP7 V4.0軟體命令菜單中選擇 工具→位置控制嚮導並選擇配置S7-200PLC內

置PTO/PWM操作，如圖5所示。

圖5 位控嚮導啟動界面

2）單擊「下一步」選擇「QO.0」，再單擊「下一步」選擇「線性脈衝輸出 PTO）」。

圖5   選擇PTO或PWM界面

3）單擊「下一步」後，在對應的編輯框中輸入MAX_SPEED 和SS_SPEED 速度值。輸入最高電機速度「90000」，把電機啟動/停止速度設定為「600」。這時，如果單擊MIN_SPEED值對應的灰色框，可以發現，MIN_SPEED值改為600，注意：MIN_SPEED值由計算得出。用戶不能在此域中輸入其他數值。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 基於PLC的梳棉機步進電機控制系統
    所以只要控制指令脈衝的數量、頻率及電機繞組通電的相序, 便可控制步進電機的輸出位移量、速度和方向。步進電機具有較好的控制性能, 其啟動、停車、反轉及其它任何運行方式的改變都可在少數脈衝內完成, 且可獲得較高的控制精度, 因而得到了廣泛的應用。　 2 步進電機脈衝分配器 　在可編程控制器plc的應用中，步進電機是常見的被控制對象。
  • 分析:plc是否能夠控制步進電機
    打開APP 分析：plc是否能夠控制步進電機 vacsin2018 發表於 2021-01-12 16:14:28 經常聽到眾多人說
  • PLC電氣控制系統中,如何選擇步進電機和伺服電機
    步進電機和伺服電機，不同於三相異步電機，它們的主要作用是用作定位。也就是精確的確定工件的位置。步進電機 和伺服電機的選型，必須有電氣人員和結構人員以及工藝人員共同確定。由於伺服電機比步進電機價格、性能都要高，因此，必須根據實際的機械結構，工藝數據以及控制系統，選擇性價比最高的方案。
  • 伺服電機驅動器與步進電機驅動器之間的區別
    步進電機的控制系統由可編程控制器、環行脈衝分配器和步進電機功率驅動器組成，控制系統中plc用來產生控制脈衝;通過plc編程輸出一定數量的方波脈衝，控制山社步進電機的轉角進而控制伺服機構的進給量;同時通過編程控制脈衝頻率就是伺服機構的進給速度，環行脈衝分配器將可編程控制器輸出的控制脈衝按步進電機的通電順序分配到相應的繞組。
  • 伺服電機控制能否代替步進電機控制,交流伺服電機與步進電機的區別...
    伺服電機（servo motor ）是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。　　伺服電機控制是否可以替代步進電機控制　　1.步進電機、伺服電機都是控制電機，主要用於精密定位控制用途。特別是伺服電機，數控系統常用電機。一般使用控制器+驅動器+伺服（步進）電機+聯軸器+絲槓副+導軌不需要減速器的，因為伺服和步進速度根據脈衝頻率可以大範圍調節速度。　　2.伺服電機是閉環控制，步進一般開環控制。
  • 三菱plc控制步進電機實例
    打開APP 三菱plc控制步進電機實例 發表於 2019-10-01 09:05:00 　　3.程序如下: 　　按下啟動按鈕，兩臺步進電機開始復位，M11控制步進電機1復位，M12控制步進電機2復位。
  • 徹底搞定西門子1200PLC——伺服篇
    但是複雜一些的運動控制主要關注點在於協調多個電機，完成指定的運動（合成軌跡、合成速度），比較著重軌跡規劃、速度規劃、運動學轉換；比如數控工具機裡面要協調XYZ軸電機，完成插補動作。所以我們學習控制伺服電機，先從控制單個伺服電機開始，然後學習同時控制多個電機，最後學習如何讓這些電機協同運轉，互相配合完成工作。
  • 伺服電機與步進電機的區別差異,步進電機控制能否用伺服電機控制代替
    步進電機是一種將數字脈衝信號轉化為角位移的執行機構。也就是說，當步進驅動器接收到一個脈衝信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（即步進角、步距角）。您可以通過控制脈衝個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時您可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。一般步進電機的精度為步進角的3-5%，且不累積。
  • 怎樣進行PLC控制伺服電機準確定位?
    這種定位控制僅僅要求控制對象按指令進入指定的位置，對運動的速度無特殊要求，例如生產過程中的點位控制(比較典型的如臥式鏜床、坐標鏜床、數控工具機等在切削加工前刀具的定位)，倉儲系統中對傳送帶的定位控制，機械手的軸定位控制等等。在定位控制系統中常使用交流異步電機或步進電機等伺服電機作為驅動或控制元件。實現定位控制的關鍵則是對伺服電機的控制。
  • 直流伺服電機、交流伺服電機和步進電機的優缺點
    為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多採用步進電機、直流電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然三者在控制方式上相似，但在使用性能和應用場合上存在著的差異。現大蘭電機小編就三者的優點用途作一比較。　　交流伺服電機　　優點：　　⑴無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養要求低。
  • 步進電機與伺服電機的區別是什麼?
    ，那步進電機與伺服電機的區別是什麼呢？下面就是詳細的介紹。1、控制精度不同。步進電機的相數和拍數越多，它的精確度就越高，伺服電機取決於自帶的編碼器，編碼器的刻度越多，精度就越高。2、控制方式不同。一個是開環控制，一個是閉環控制。3、低頻特性不同。
  • 1200PLC通過PTO方式(最常用方式)控制步進和伺服電機詳解(上)!
    模擬量輸出（AQ）：S7-1200 PLC通過輸出模擬量來控制驅動器。接下來我們講解最常用的運動控制方式：1200PLC通過發送PTO脈衝串的方式控制步進電機和伺服電機。PTO控制方式是目前為止所有版本的S7-1200 CPU都具有的運動控制方式，該控制方式由CPU向軸驅動器發送高速脈衝信號（以及方向信號）來控制軸的運行。這種控制方式是開環控制，PLC只管發送脈衝和方向信號，伺服電機尾部的編碼器只與伺服驅動器相連，反饋給伺服驅動器伺服電機轉子速度、轉子位置和機械位置等信號。
  • 步進電機和伺服電機的區別
    在目前國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多採用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈衝和方向信號），但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。
  • PLC控制伺服電機準確定位的方法
    這種定位控制僅僅要求控制對象按指令進入指定的位置，對運動的速度無特殊要求，例如生產過程中的點位控制(比較典型的如臥式鏜床、坐標鏜床、數控工具機等在切削加工前刀具的定位)，倉儲系統中對傳送帶的定位控制，機械手的軸定位控制等等。在定位控制系統中常使用交流異步電機或步進電機等伺服電機作為驅動或控制元件。實現定位控制的關鍵則是對伺服電機的控制。
  • 詳解步進電機和伺服電機聯繫和區別
    詳解步進電機和伺服電機聯繫和區別 佚名 發表於 2017-12-06 17:19:01 步進電機 步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構
  • 步進電機和伺服電機的差別在哪裡
    步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件，在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝個數，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個脈衝信號，它就驅動步進電機安設定的方向轉動一個固定的角度，稱為「步距角」，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。
  • 步進電機PLC的直接控制
    步進電機的角位移與輸入脈衝個數成正比，其轉速與脈衝頻率成正比，其轉向與脈衝分配到步進電機的各相繞組的相序有關。由於步進電機的轉角、轉速和轉向均可採用數字量（脈衝）控制，故步進電機廣泛應用於數字伺服領域。圖1表示了步進電機的典型應用。
  • 步進電機與伺服電機
    傳統步進電機與伺服電機的基本區別在於電機類型及其控制方式。步進電機通常使用50到100極無刷電機，而典型的伺服電機只有4到12極。極點是電機的一個區域，其中北極或南極磁極是由永磁體磁鐵或通過繞組的線圈通過電流產生的。
  • PLC控制步進電機方法
    2、步進電機速度控制 FP1有一條SPD0指令，該指令配合HSC和Y7脈衝輸出功能可實現速度及位置控制。速度控制梯形圖見圖1，控制方式參數見圖2，脈衝輸出頻率設定曲線見圖3。而下一個頻率即最後一個參數是K0，當執行到這一步時脈衝停止，電機停轉。故當運行此程序時即可使步進電機規定速度、預定轉數驅動控制對象，使之達到預定位置後自動停止。
  • 步進電機和伺服電機有什麼不同?
    步進電機和伺服電機在工業傳動控制領域都是重要的控制部件，應用面廣泛。但是步進電機和伺服電機有什麼不同呢？ 只有明白了步進電機和伺服電機的不同之處，才能夠準確的判斷是採用步進電機呢還是伺服電機。