西門子PLC與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器控制步進(jìn)電機(jī)29課件

西門子PLC與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器控制步進(jìn)電機(jī)

在對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制時，常常會采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器對其進(jìn)行控制。西門子PLC與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器控制步進(jìn)電機(jī)西門子CPU312C、CPU313C、CPU313-2DP等型號，集成有用于高速計數(shù)以及高頻脈沖輸出的通道，可用于高速計數(shù)或高頻脈沖輸出。西門子PLC與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器控制步進(jìn)電機(jī)下面以CPU313C為例，說明高頻脈沖輸出的控制過程。作為普通數(shù)字量輸出點使用時，其系統(tǒng)默認(rèn)地址為Q124.0、Q124.1、Q124.2（該地址用戶可根據(jù)需要自行修改），作為高速脈沖輸出時，對應(yīng)的通道分別為0通道、1通道、2通道（通道號為固定值，用戶不能自行修改）。每一通道都可輸出最高頻率為2.5KHZ（周期為0.4ms）的高頻脈沖。西門子PLC與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器控制步進(jìn)電機(jī)西門子PLC與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器控制步進(jìn)電機(jī)控制通道產(chǎn)生高頻脈沖分為以下兩個步驟硬件設(shè)置。調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49。1．硬件設(shè)置要想使這三個通道輸出高頻脈沖，首先必須進(jìn)行硬件設(shè)置。硬件設(shè)置的過程如下：（1）首先創(chuàng)建一個項目，CPU型號選擇為CPU313C，如圖所示1．硬件設(shè)置（2）雙擊SIMATIC300Station下的hardware進(jìn)入硬件組態(tài)工具軟件進(jìn)行硬件設(shè)置如圖所示。1．硬件設(shè)置（3）雙擊count可進(jìn)入計數(shù)器屬性對話框如圖所示3通道：以30kHz進(jìn)行計數(shù)或頻率測量，以2.5kHz切換頻率、計數(shù)頻率進(jìn)行脈寬調(diào)制1．硬件設(shè)置選擇Pulse-widthmodulation選項以后，將出現(xiàn)默認(rèn)值設(shè)置對話框如下圖所示1．硬件設(shè)置2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49（1）調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49。如圖所示2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49（2）分配系統(tǒng)功能塊SFB49的參數(shù)。系統(tǒng)功能塊SB49的參數(shù)很多，在使用時，用戶可根據(jù)自己的控制需要進(jìn)行選擇性填寫。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49在SFB49的所有輸入?yún)?shù)中主要有兩部分，一部分是用來控制脈沖輸出或作為數(shù)字量輸出的控制變量；另外一部分則是用來修改脈沖參數(shù)：例如脈沖周期，延時時間，最小脈寬等。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)LADDR：子模塊的地址，數(shù)據(jù)類型為字?？稍谟布M態(tài)時進(jìn)行地址配置。其默認(rèn)值為W#16#300，即輸入輸出映像區(qū)第768個字節(jié)。若通道集成在CPU模塊中，則此參數(shù)可以不用設(shè)置，若通道在某個子功能模塊上，則必須保證此參數(shù)的地址與模塊設(shè)置的地址一致。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)CHANNEL：通道號，數(shù)據(jù)類型為整數(shù)。此參數(shù)指定啟用的通道號，CPU313C具有3個通道的高頻脈沖輸出，通道號分別為0、1、2。如啟動2號通道，則參數(shù)值為：2。若通道號大于2，則在執(zhí)行功能塊時，將發(fā)出出錯信息。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)SW_EN：為軟件控制門，數(shù)據(jù)類型為BOOL。SFB49是通過門功能（GateFunction）控制高頻脈沖的起動輸出的。門功能中包括硬件門（hardwaregate）和軟件門（softwaregate）兩種：可根據(jù)需要設(shè)置為單獨使用軟件門控制或同時使用硬件門和軟件門控制。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49單獨使用軟件門控制時，在硬件設(shè)置時，不能啟用硬件門（hardwaregate）控制。此時，高頻脈沖輸出單獨由軟件門SW_EN端控制，即SW_EN端為“1”時，脈沖輸出指令開始執(zhí)行（延時指定時間后輸出指定周期和脈寬的高頻脈沖），當(dāng)SW_EN端為“0”時，高頻脈沖停止輸出。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49采用硬件門和軟件門同時控制時，需要在硬件設(shè)置中，啟用硬件門控制。當(dāng)軟件門的狀態(tài)先為“1”，同時在硬件門有一個上升沿時，將啟動內(nèi)部門功能，并輸出高頻脈沖（延時指定時間輸出高頻脈沖）。當(dāng)硬件門的狀態(tài)先為“1”，而軟件門的狀態(tài)后變?yōu)椤?”，則門功能不啟動，若軟件的狀態(tài)保持“1”，同時在硬件門有一個下降沿發(fā)生，也能啟動門功能，輸出高頻脈沖。當(dāng)軟件門的狀態(tài)變?yōu)椤?”，無論硬件門的狀態(tài)如何，將停止脈沖輸出。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)MAN_DO：手動輸出使能端。一旦通道在硬件組態(tài)時設(shè)置為脈寬調(diào)制功能，則該通道不能使用普通的輸出線圈指令對其進(jìn)行寫操作控制，要想控制該通道必須調(diào)用功能塊SFB49對其進(jìn)行控制。如果還想在該通道得到持續(xù)的高電平（非脈沖信號），則可以通過MAN_DO控制端實現(xiàn)。當(dāng)MAN_DO端為“1”時，指定通道不能輸出高頻脈沖，只能作為數(shù)字量輸出點使用。當(dāng)MAN_DO端為“0”時，則指定通道只能作為高頻脈沖輸出通道使用輸出指定頻率的脈沖信號。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)SET_DO：數(shù)字量輸出控制端。當(dāng)MAN_DO端的狀態(tài)為“1”時，可通過SET_DO端控制指定通道的狀態(tài)是為高電平“1”，還是低電平“0”。如果MAN_DO端的狀態(tài)為“0”，則SET_DO端的狀態(tài)不起作用，不會影響通道的狀態(tài)。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)OUTP_VAL：輸出值設(shè)置。輸出值參數(shù)數(shù)據(jù)類型為整數(shù)。在硬件設(shè)置中我們只指定了脈沖的周期，延時時間以及最小脈寬等，并沒有指定脈沖的占空比。參數(shù)OUTP_VAL就是用來指定脈沖占空比的。注意：在硬件設(shè)置時，如果選擇輸出形式（Output-format）為：Permil，則OUTP_VAL取值范圍為0~1000（基數(shù)為1000），輸出脈沖高電平時間長度為：Pulsewidth（脈寬）=（OUTP_VAL/1000）*period（周期）2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49例如：若OUTP_VAL值設(shè)置為200，則一個周期中，200/1000的時間為高電平，800/1000的時間為低電平：即占空比為1：4。如果硬件設(shè)置時，選擇輸出形式（output-format）為S7模擬量值（S7analogvalue），則OUTP_VAL取值范圍為0~27648（基數(shù)為27648），此時輸出脈沖的脈寬為：Pulsewidth（脈寬）=（OUTP_VAL/27648）*period（周期）2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49此時如果OUTP_VAL值設(shè)置為200，則一個周期中200/27648的時間為高電平，27448/27648的時間為低電平。注意在設(shè)置占空比時，應(yīng)該保證計算出的高低電平的時間都不能小于硬件設(shè)置中指定的最小脈寬值（Minimumpulsewidth），否則將不能輸出脈沖信號。以上參數(shù)為控制脈沖的操作信號。如果想要修改硬件設(shè)置時，如脈沖周期，延時時間等參數(shù)，則要通過下面的參數(shù)來完成。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)JOB_REQ：為作業(yè)操作信號，通過作業(yè)操作可以修改硬件設(shè)置時指定的某些參數(shù)如延時時間，周期，最小脈寬等的。作業(yè)初始化控制端是上升沿有效，當(dāng)JOB_REQ端的狀態(tài)由“0”變?yōu)椤?”時將進(jìn)行作業(yè)操作功能，具體事件由作業(yè)ID和作業(yè)值決定。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49

參數(shù)JOB_ID：為作業(yè)號，作業(yè)號決定了具體的作業(yè)事件，例如，如果想修改脈沖周期則可指定JOB_ID號為W#16#1，如果想修改延時時間則可指定JOB_ID的參數(shù)為W#16#2。如果想讀取周期，則指定JOB_ID號為W#16#81。在系統(tǒng)功能SFB49的背景數(shù)據(jù)塊中，有一個靜態(tài)變量：JOB_OVAL，如圖所示，變量類型為雙整數(shù)，SFB49進(jìn)行讀作業(yè)操作時，將把讀取的值放在這一區(qū)域，用戶可訪問這一區(qū)域得到高頻脈沖相關(guān)參數(shù)的值。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB492．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)JOB_VAL：為寫作業(yè)的值，參數(shù)類型為雙整數(shù)，指定的值乘以硬件組態(tài)時指定的時基為定義的時間值。當(dāng)JOB_REQ有上升沿發(fā)生時，JOB_VAL端定義的值將代替脈沖原有的參數(shù)。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49系統(tǒng)功能塊SFB49（符號名為PLUSE）輸出參數(shù)意義如下表所示2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49輸出參數(shù)數(shù)據(jù)類型地址DB說明取值范圍缺省值STS_ENBOOL16.0狀態(tài)使能端TRUE/FALSEFALSESTS_STRTBOOL16.1硬件門的狀態(tài)（開始輸入）TRUE/FALSE FALSESTS_DO BOOL16.2輸出狀態(tài)TRUE/FALSEFALSEJOB_DONEBOOL16.3可以啟動新作業(yè)TRUE/FALSETRUEJOB_ERRBOOL16.4故障作業(yè)RUE/FALSEFALSEJOB_STATWORD18作業(yè)錯誤號W#16#0000至W#16#FFFF W#16#02．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)STS_EN：狀態(tài)使能端。其狀態(tài)顯示高頻脈沖輸出的條件是否成立，當(dāng)STS_EN端的狀態(tài)為“1”時，表示高頻脈沖輸出條件成立，通道處于延時或輸出狀態(tài)。參數(shù)STS_STRT：硬件門狀態(tài)。無論是否啟動硬件門功能，參數(shù)STS_STRT的狀態(tài)與通道對應(yīng)的硬件門的狀態(tài)一致。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)STS_DO：為通道的輸出狀態(tài)，當(dāng)通道作為數(shù)字量輸出或高頻脈沖輸出時，STS_DO端的狀態(tài)與通道輸出的狀態(tài)一致。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)JOB_DONE：為可以啟動新作業(yè)的端，正常情況下JOB_DONE端的狀態(tài)為“1”，表示可以啟動新作業(yè)；當(dāng)JOB_REQ端有上升沿時，將執(zhí)行指定作業(yè)修改對應(yīng)參數(shù)，這時JOB_DONE的狀態(tài)將變?yōu)椤?”，當(dāng)作業(yè)執(zhí)行完畢，參數(shù)修改好以后，JOB_DONE的狀態(tài)將自動恢復(fù)為“1”狀態(tài)。注意，一般作業(yè)執(zhí)行的時間很短，因此JOB_DONE為“0”的狀態(tài)時間也很短。在做實驗時用肉眼很難觀察到JOB_DONE端的狀態(tài)變化，可以在程序中用JOB_DONE輸出的信號控制一個加法計數(shù)器，可以看到，作業(yè)每啟動一次，計數(shù)器的值都會加1，證明在執(zhí)行作業(yè)時，JOB_DONE端的狀態(tài)的確發(fā)生過變化。2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49參數(shù)JOB_ERR：為故障作業(yè)，當(dāng)JOB_ERR的狀態(tài)為“0”時，表示作業(yè)執(zhí)行正常，當(dāng)JOB_ERR的狀態(tài)為“1”時，表示有故障發(fā)生，具體故障原因可查看故障代碼（由JOB_STAT端讀?。﹨?shù)JOB_STAT：為作業(yè)錯誤代碼。如果發(fā)生作業(yè)錯誤，則JOB_ERR=TRUE。JOB_STAT中將給出精確的錯誤原因。具體如下表所示2．調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB49事件類別錯誤代碼解釋W(xué)#16#0411周期過短。W#16#0