5第5章PLC在伺服控制系统中的应用.pptVIP

第5章 ??PLC在伺服系统中的应用 5.1 PLC在步进电机控制中的应用 5.1.1 PLC直接控制步进电机 使用PLC直接控制步进电机时，可使用PLC产生控制步进电机所需要的各种时序的脉冲。例如三相步进电机可采用三种工作方式： 三相单三拍 三相双三拍 三相单双六拍 可根据步进电机的工作方式，以及所要求的频率（步进电机的速度），画出A、B、C各相的时序图。并使用PLC产生各种时序的脉冲 例如：采用西门子S7-300PLC控制三相步进电机的过程。 要求通过PLC可实现三相步进电机的起停控制、正反转控制，以及三种工作方式的切换（每相通电时间为1秒钟）。 变量约定如下 ： 输入：启动按钮SB1：I0.0 方向选择开关SA1：I0.1 停止按钮SB2：I0.2 三相单三拍方式选择SA2：I0.3 三相双三拍方式选择SA3：I0.4 三相单双六拍方式选择SA4：I0.5 输出： A相加电压：Q0.0 B相加电压：Q0.1 C相加电压：Q0.2 启动指示灯：Q0.3 三相单三拍运行方式：Q0.4 三相双三拍运行方式：Q0.5 三相单双六拍运行方式：Q0.6 输出脉冲显示灯： Q0.7 三相单三拍正向时序图 三相双三拍正向时序图 三相单双六拍正向时序图 编程方法1： 使用定时器指令实现各种时序脉冲的要求：使用定器产生不同工作方式下的工作脉冲，然后按照控制开关状态输出到各相对应的输出点控制步进电机。 M0.0作为总控制状态位，控制脉冲发生指令是否启动。一旦启动，采用T0、T1、T2以及它们的组合可以得到三相单三拍和三相双三拍的两种工作方式下，各相的脉冲信号。如T0的状态为三相单三拍工作状态下A相的脉冲。同理可使用类似程序得到三相单双六拍时各相所需的脉冲信号。 编程方法2： 使用移位指令实现各相所需的脉冲信号。 例如在MW10中进行移位，每次移位的时间为1秒钟。如图为三相单双六拍正向时序流程图，三相单三拍可利用相同的流程图，从M11.0开始移位，每次移两位，而三相双三拍从M11.1开始，每次移两位。 在程序段1中，先产生周期为1秒钟的脉冲信号。 在不同的工作方式下赋予MW10不同的初值。 程序段2：三相单三拍或三相单双六拍工作方式，此时均从M11.0开始移位，两种工作方式均为M11.6为“1”时返回。 程序段3：三相双三拍工作方式，此时从M11.1开始因为，而在M11.7时返回。 程序段4：若按下停止按钮或没有选择工作方式时，MW10中的内容为“0”，则不会有输出。 在不同的工作方式下，将移位指令移动的位数保存在MW20中。 程序段5：三相单三拍或三相双三拍，每次应移动2位。 程序段6：三相单双六拍，每次应移动一位。 程序段7：为移位指令，由于T1的周期为1秒钟，因此每间隔1秒钟，移位指令左移指定的位数。再将MW10中对应的位控制相应的输出，可实现步进电机的控制。步进电机的反向控制可根据相同的办法来实现。 5.1.2 PLC与步进电机驱动器配合 在对步进电机进行控制时，常常会采用步进电机驱动器对其进行控制。步进电机驱动器采用超大规模的硬件集成电路，具有高度的抗干扰性以及快速的响应性，不易出现死机或丢步现象。使用步进电机驱动器控制步进电机，可以不考虑各相的时序问题（由驱动器处理），只要考虑输出脉冲的频率（控制驱动器CP端），以及步进电机的方向（控制驱动器的DIR端）,PLC的控制程序也简单得多。 但是，在使用步进电机驱动器时，往往需要较高频率的脉冲。西门子CPU312C、CPU313C、CPU313-2DP等型号，集成有用于高速计数以及高频脉冲输出的通道，可用于高速计数（最高频率30kHz）或高频脉冲输出（最高频率2.5kHz）。 下面以CPU313C为例，说明CPU模块集成的高频脉冲输出功能的控制过程。 CPU313C集成有3个用于高速计数或高频脉冲输出的特殊通道，3个通道位于CPU313C集成数字量输出点首位字节的最低三位，这三位通常情况下可以作为普通的数字量输出点来使用。再需要高频脉冲输出时，可通过硬件设置定义这三位的属性，将其作为高频脉冲输出通道来使用。 作为普通数字量输出点使用时，其系统默认地址为Q124.0、Q