S7-1200 PLC原理及应用基础 课件 第7章 S7-1200 PLC在运动控制中的应用.pptxVIP

S7-1200PLC在运动控制中的

应用

西门子S7-1200PLC集成了工艺功能，可以实现对步进电机或伺服电机的控

制。本章主要内容包括S7-1200PLC的运动控制功能、步进电机及驱动器、工艺对象“轴”的组态与调试等，并对运动控制指令做了详细介绍。读者可以通过最后的技能训练任务，掌握以步进电机为被控对象的运动控制系统基本组成和开发调试方法。

摘要

ABSTRACT

本章学习目标知识目标

①了解运动控制系统的组成和功能。

②了解S7-1200运动控制功能和实现方法。

③掌握步进电机的电路连接、驱动器参数设置知识。

④掌握博途软件中工艺对象的组态和调试方法。

⑤掌握S7-1200运动控制指令和编程方法。

①能根据要求绘制步进电机控制系统的PLC原理图。

②能完成步进电机控制系统的安装与检测。

③能在博途环境中对工艺对象进行组态和基本调试。

④能应用运动控制相关指令编制程序，控制对象按要求进行定位与移动。

⑤能通过小组合作分析解决在运动控制系统调试中出现的各种问题。

本章学习目标能力目标

①养成良好的安全规范操作的职业习惯。

②具备对工作认真负责、精益求精的责任意识。

③形成团结互助、勇于创新的工匠精神。

④具备不断探究、自主学习的工程意识。

本章学习目标素质目标

1S7-1200PLC运动控制功能

2步进电机及驱动器

3工艺对象“轴”的组态与调试

4S7-1200运动控制指令

5职业技能训练8

目录

CONTENTS

一、S7-1200PLC运动控制功能

步进电机位置控制系统

-…4………

左限位原点右限位

轴定位

位置：40

速度：5

错误

复位

轴状态

步进上电

轴故障

JOG运行中

绝对定位中

JOG点动

JOG速度

5

当前轴位置

25.17

绝对定位

回原点

轴实际位置

(单位：cm)

+

JOG+

JOG-

1.S7-1200PLC运动控制功能

1运动控制系统及组成

(1)运动控制及其应用

运动控制(MotionControl)是自动化的一

个分支，也可以称作电力拖动控制(

ControlofElectricDrive)。运动控制往往

是针对产品或者系统而言，包含机械、软

件、电气等模块，例如机器人、无人机、

运动平台等等。运动控制是对机械运动部

件的位置、力矩、速度、加速度等进行实

时控制和管理，使其按照预期的运动轨迹

和参数进行运动的一种控制方式。

(2)运动控制系统基本架构

以滑动工作台控制系统为例，一个典型的运动控制系统的架构主要由上位机、运动控制器、功率驱动器、电机、执行机构和反馈检测装置等部分组成，如图所示。

电机

(步进、伺服)

位置检测

执行机构

减速机构

传动机构

机械装置

PLC运动控制功能

功率驱动器

(功率放大)

编码器

上位机

运动控制器

(如PLC)

1.S7-1200

TIA博途软件中集成了S7-1200PLC的运动控制功能，可对步进电机和伺服电机进行高效控制。S7-1200PLC可以实现运动控制的基础在于集成了高速计数口、高速脉冲输出口等硬件和相应的软件功能。尤其是S7-1200PLC在运动控制中使用了轴的概念，通过对轴的组态，包括硬件接口、位置定义、动态特性、机械特性等与相关的指令块(符合PLCopen规范)组合使用，可以实现绝对位置、相对位置、点动、转速控制及自动寻找参考点的功能。

S7-1200

HSC

TM

DQODQ

面D西ST

u

PLC的运动控制功能

2.S7-1200

QQoog

面NLTT

(1)PROFIdrive方式：S7-1200PLC通过基于PROFIBUS/PROFINET的PROFIdrive

方式与支持PROFIdrive的驱动器连接，进行运动控制。PROFIdrive定义了一个运动控制模型，其中包含多种设备。

PROFp°

自DT

PTO

Analog

(2)PTO方式：PTO全称是“PulseTrainOutput”,也就是“脉冲串输出”。通过

CPU本体或信号板输出占空比为50%的高速脉冲串给驱动器来控制伺服或步进电机的转速。

①

②③

(3)模拟量方式：该方式以模拟量信号作为伺服驱动器的给定信号，通过模拟量的信号变化控制伺服电机转速。

SIMATICS7-1200使用工艺对象或者基本定位指令FB284可以对步进电机和伺服电机进行速度和位置控制。