PLC控制步进电机16页Word文件下载.docx

1、=360度（转子齿数J*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。4. 步进电动机的特征 1） 运转需要的三要素：控制器、驱动器、步进电动机 以上三部分是步进电机运转必不可少的三部分。控制器又叫脉冲产生器，目前主要有PLC、单片机、运动板卡等等。 2） 运转量与脉冲数的比例关系 二、 西门子S7-200 CPU 224 XP CN 本机集成14输入/10输出共14个数字量I/O点。2输入/1输出3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数

2、字量I/O点或38路模拟量I/O点。22K字节程序和数据存储空间，6个独立的30KHz高速计数器，2个独立的20KHz高速脉冲输出，具有PID控制器。1个RS458通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强能力的控制器。三、 三相异步电动机DF3A驱动器 1.产品特点 可靠性高:数字技术和单片机的应用,使得驱动器线路简单可靠;合理的结构设计，使得整机结构紧凑、防护性能好；短路、过流、超温、欠压保护线路提供全面、可靠的保护、大大提高了步进驱动器的可靠性。低速性能好：引入单片机进行软环分及矢量细分，实现1:1平滑细分及5、10、20倍

3、矢量细分，使得步进电机低速运行平稳，避免振荡及失步。矢量细分技术的应用，使得与m级位置控制器配套的步进系统输出精度接近m级。高速性能优：输入信号频率不大于250kHz（20细分时），输出电流频率可达15kH。由于采用单高压（300V）恒流斩波，高速特性好，驱动步进电机空载运行最高速不低于7.0mm/min适用面广：输出电流3A10A可调，可驱动90BF、110BF、130BF步进电机，输出转矩2Nm25Nm。2.主要技术参数 四、 PLC与步进电机驱动器接口原理图五、 PLC控制实例的流程图及梯形图 1. 控制要求 1） 要求点机能正反转 2） 电机有高低速两档 3） 电机位移和距离有两档 4

4、） 要求说明用PLS原理 5） 所有换挡均需要在电机停止时进行 2. 流程图 3. 梯形图| 管理 | 设为最佳回复上面的“PLC与步进电机驱动器接口原理图 ”太大显示不全，下面是缩小版的！步进电机的定位控制plc输出的集成脉冲可通过步进电机进行定位控制。关于定位控制，调节和控制操作之间存在一些区别。步进电机不需要连续的位置控制，而在控制操作中得到应用。在以下的程序例子中，借助于cpu214所产生的集成脉冲输出，通过步进电机来实现相对的位置控制。虽然这种类型的定位控制不需要参考点，本例还是粗略地描述了确定参考点的简单步骤。因为实际上它总是相对一根轴确定一个固定的参考点，因此，用户借助于一个输入

5、字节的对偶码（dual coding）给cpu指定定位角度。用户程序根据该码计算出所需的定位步数，再由cpu输出相关个数的控制脉冲。1、 系统结构 如图1所示： 图1 系统结构2、 硬件配置 如表1所示：3、软件结构 3.1 plc的输入信号与输出信号 plc的部分输入信号与输出信号，以及标志位如表2所示。3.2 系统软件设计 plc的程序框图如图2所示。3.3 初始化 在程序的第一个扫描周期（sm0.1=1），初始化重要参数。选择旋转方向和解除联锁。3.4 设置和取消参考点 如果还没有确定参考点，那么参考点曲线应从按“start”按扭（i1.0）开始。cpu有可能输出最大数量的控制脉冲。在所

6、需的参考点，按“设置/取消参考点”开关（i1.4）后，首先调用停止电机的子程序。然后，将参考点标志位m0.3置成1，再把新的操作模式“定位控制激活”显示在输出端q1.0。如果i1.4的开关已激活，而且“定位控制”也被激活（m0.3=1），则切换到“参考点曲线”参考点曲线。在子程序1中，将m0.3置成0，并取消“定位控制激活”的显示（q1.0=0）。此外，控制还为输出最大数量的控制脉冲做准备。当再次激活i1.4开关，便在两个模式之间切换。如果此信号产生，同时电机在运转，那么电机就自动停止。实际上，一个与驱动器连接的参考点开关将代替手动操作切换开关的使用，所以，参考点标志能解决模式切换。3.5 定

7、位控制 如果确定了一个参考点（m0.3=1）而且没有联锁，那么就执行相对的定位控制。在子程序2中，控制器从输入字节ibo读出对偶码方式的定位角度后，再存入字节mb11。与此角度有关的脉冲数，根据下面的公式计算:n=/360s 式中:n-控制脉冲数 -旋转角度 s-每转所需的步数 该程序所使用的步进电机采用半步操作方式（s=1000）。在子程序3中循环计算步数，如果现在按“start”按钮（i1.0），cpu将从输出端q0.0输出所计算的控制脉冲个数，而且电机将根据相应的步数来转动，并在内部将“电机转动”的标志位m0.1置成1。 在完整的脉冲输出之后，执行中断程序0，此程序将m0.1置成0，以便

8、能够再次起动电机。3.6 停止电机 按“stop”（停止）按扭（i1.1），可在任何时候停止电机。执行子程序0中与此有关的指令。4、 程序和注释 /标题:用脉冲输出进行定位控制 /主程序 ld sm0.1 /仅首次扫描周期sm0.1才为1。r m0.0，128 /md0至md12复位 atch 0，19 /把中断程序0分配给中断事件19（脉冲串终止） eni /允许中断 /脉冲输出功能的初始化 movw 500，smw68 /脉冲周期t=500us movw 0,smw70 /脉冲宽度为0（脉冲调制） movd 429496700，smd72 /为参考点设定的最大脉冲数 /设置逆时针旋转 ld

9、n m0.1 /若电机停止 a i1.5 /且旋转方向开关=1 s q0.2，1 /则逆时针旋转（q0.2=1） /设置顺时针旋转 an i1.5 /且旋转方向开关=0 r q0.2，1 /则逆时针旋转（q0.2=0） /联锁 ld i1.1 /若按“stop”（停止）按钮 s m0.2，1 /则激活联锁（m0.2=1） /解除联锁 ldn i1.1 /若“start”（启动）按钮松开 an i1.0/且“stop”（停止）按钮松开 r m0.2，1 /则解除联锁（m0.2=0）/确定操作模式（参考点定位控制） ld i1.4 /若按“设置/取消参考点”按钮 eu /上升沿 call 1 /则

10、调用子程序1 /启动电机 ld i1.0/若按“start”（启动）按钮 an m0.1 /且电机停止 an m0.2/且无联锁 ad smd72，1 /且步数1，则 movb 16#85，smb67 /置脉冲输出功能（pto）的控制位 pls 0/启动脉冲输出（q0.0） s m0.1，1 /“电机运行”标志位置位（m0.1=1） /定位控制 ld m0.3 /若已激活“定位控制” 操作模式 call 2 /则调用子程序2 /停止电机 /若按“stop”（停止）按钮 /上升沿 a m0.1 /且电机运行，则 call 0/则调用子程序0 mend/主程序结束 /子程序1 sbr 0 /子程序

11、0停止电机 movb 16#cb，smb67/激活脉宽调制 /停止输出脉冲到q0.0 r m0.1，1/“电机运行”标志位复位（m0.1=0） ret /子程序0结束 sbr1 /子程序1，“确定操作模式” ld m0.1 /若电机运行 /则调用子程序0，停止电机 /申请“参考点曲线” /若已激活“定位控制”，则 r m0.3，1/参考点标志位;复位（m0.3=0） r q1.0，1 /取消“定位控制激活”信息（q1.0=0） /为新的“参考点曲线”设定最大的脉冲数。cret /条件返回到主程序。/申请“定位控制” ldn m0.3 /若未设置参考点（m0.3=0），则 s m0.3，1/参考

12、点标志位置位（m0.3=1） s q1.0，1 /输出“定位控制激活”信息（q1.0=1） /子程序1结束 /子程序2 sbr2 /子程序2，“定位控制” movb ib0，mb11 /把定位角度从ibo拷到md8的最低有效字节mb11。r m8.0，24 /mb8至mb10清零 div 9，md8 /角度/9=q1+r1 movw mw8，mw14 /把r1存入md12 mul 25，md8 /q125md8 mul 25，md12 div 9，md12 / r1259= q2+r2 call 3 /在子程序3中循环步数 movw 0，mw12/删除r2 +d md12，md8 /把步数写入

13、md8 movd md8，smd72 /把步数传到smd72 /子程序2结束 /子程序3 sbr3 /子程序3，“循环步数” ldwmw12，5 /如果r259，则 incw mw14/步数增加1。ret /子程序3结束 /中断程序0，“脉冲输出终止” int0 /中断程序0 /“电机运行”标志位复位（m0.1=0） 基于PLC的步进电机的开环控制系统设计一、控制要求： 能够实现步进电机的起动和停止、正转和反转及改变转速。 能够实现步进电机的单四拍、双四拍、单双八拍运行。 当按下按钮SB1时，步进电机以单四拍方式和500MS/步的频率顺时针方向运行30步后停止；当按下按钮SB2时，步进电机以单

14、四拍方式和500MS/步的频率逆时针方向运行30步后停止；当按下按钮SB3时，步进电机以双四拍方式和500MS/步的频率顺时针方向运行30步后停止；当按下按钮SB4时，步进电机以双四拍方式和500MS/步的频率和逆时针方向运行30步后停止；当按下按钮SB5时，步进电机以单双八拍方式和500MS/步的频率顺时针方向运行30步后停止；当按下按钮SB6时，步进电机以单双八拍方式和500MS/步的频率逆时针方向运行30步后停止；任何时刻按下按钮SB7，步进电机停止。二、设计方案论证及电路图 （PLC的输入输出接线图、编程元件地址分配表、硬件组态、控制程序） 2.1 PLC的输入输出接线图： 附图一 控

15、制两相步进电动机正反转控制线路接线图2.2编程元件地址分配表： PlC编程元件的地址分配及相应符号表 2.3硬件组态： PLC硬件组态表：2.4控制程序： 线性化控制程序（双四拍）：利用松下FP1可编程序控制器可以方便地实现对电机速度和位置的控制，方便可靠地进行各种步进电机的操作，完成各种复杂的工作，加速了机电一体化的实现。控制方法及思路：1、FP1的特殊功能： （1） 脉冲输出 FP1的输出端Y7可输出脉冲，脉冲频率可通过软件编程进行调节，其输出频率范围为360Hz5kHz。 （2） 高速计数器（HSC） FP1内部有高速计数器，可同时输入两路脉冲，最高计数频率为10kHz，计数范围-838

16、8608+8388607。 （3） 输入延时滤波 FP1的输入端采用输入延时滤波，可防止因开关机械抖动带来的不可靠性，其延时时间可根据需要进行调节，调节范围为1ms128ms。 （4） 中断功能 FP1的中断有两种类型，一种是外部硬中断，一种是内部定时中断。2、步进电机的速度控制： FP1有一条SPD0指令，该指令配合HSC和Y7的脉冲输出功能可实现速度及位置控制。速度控制梯形图见图1，控制方式参数见图2，脉冲输出频率设定曲线见图3，梯形图程序见图4。电气原理图如下：3、控制系统的程序运行 关于此控制系统的接线：plc的Y7输出的脉冲作为步进电机的时钟脉冲，经驱动器产生节拍脉冲，控制步进电机运

17、转。同时Y7接至PLC的输入接点X0，并经X0送至PLC内部的HSC。HSC计数Y7的脉冲数，当达到预定值时发生中断，使Y7的脉冲频率切换至下一参数，从而实现较准确的位置控制。实现这一控制的梯形图及外部接线图分别见图4、图5。控制系统的运行程序：第一句是将DT9044和DT9045清零，即为HSC进行计数做准备；第二句第五句是建立参数表，参数存放在以DT20为首地址的数据寄存器区；最后一句是启动SPD0指令，执行到这句则从DT20开始取出设定的参数并完成相应的控制要求。由第一句可知第一个参数是K0，是PULSE方式的特征值，由此规定了输出方式。第二个参数是K70，对应脉冲频率为500Hz，于是Y7发出频率为500Hz的脉冲。第三个参数是K1000，即按此频率发1000个脉冲后则切换到下一个频率。而下一个频率即最后一个参数是K0，所以当执行到这一步时脉冲停止，于是电机停转。故当运行此程序时即可使步进电机按照规定的速度、预定的转数驱动控制对象，使之达到预定位置后自动停止。希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：1、生命对某些人来说是美丽的，这些人的一生都为某个目标而奋斗。2、推销产品要针对顾客的心，不要针对顾客的头。3、不同的信念，决定不同的命运。