西门子PLC对步进电机的控制方法 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

三相单三拍

三相双三拍

三相双三拍

三相单六拍

三相单六拍

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

三相单六拍运行方式： Q0.6

输出脉冲显示灯： Q0.7

三相单三拍正向的时序图如图所示：

三相单三拍正向的时序图

三相双三拍正向的时序图如图所示：

三相双三拍正向的时序图

三相单六拍正向时序图如图所示：

三相单六拍正向时序图

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。

例如使用图所示的程序可以产生所需要的脉冲：

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六拍时各相所需的脉冲信号。

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M11.1开始移位，每次移两位，而三相双三拍从M11.2开始，每次移两位。

三相单六拍正向时序流程图

在程序段1中，先产生周期为1秒钟的脉冲信号，如图所示：

图 程序段1

在不同的工作方式下赋予MW10不同的初值，如图程序段2~4所示

图 程序段2~4

程序段2：三相单三拍或三相单六拍工作方式，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，程序如图所示

图 程序段5

程序段5：三相单三拍或三相双六拍，每次应移动2位。程序段6：三相单六拍，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。

西门子PLC 对步进电机的控制方法 调用系统功能块SFB49

西门子PLC 对步进电机的控制方法 调用系统功能块SFB49

1. 选中项目下最后一级子菜单Blocks，并双击Blocks中的OB1进入程序编辑器，在OB1中，调用SFB49。过程如下：在指令集工具中，找到library（库） ->standardlibrary（标准库） ->system FunctionBlocks（系统功能块）菜单，并双击该菜单下的系统功能块SFB49进行调用。

如图所示

在使用系统功能块时，必须指定其背景数据块。如上图，在红色问号处，指定SFB49的背景数据块（例如： DB1、DB2）。如背景数据还未建立，填写数据块后（如填DB10），则程序编辑器将自动建立DB10为SB49的背景数据块。

2.分配系统功能块SFB49的参数。

系统功能块SB49的参数很多，在使用时，用户可根据自己的控制需要进行选择性填写。其各个参数意义如下表所示。

在SFB49的所有输入参数中主要有两部分，一部分是用来控制脉冲输出或作为数字量输出的控制变量；另外一部分则是用来修改脉冲参数：例如脉冲周期，延时时间，最小脉宽等。

参数LADDR：子模块的地址，数据类型为字。可在硬件组态时进行地址配置。其默认值为W#16#300，即输入输出映像区第768个字节。若通道集成在CPU模块中，则此参数可以不用设置，若通道在某个子功能模块上，则必须保证此参数的地址与模块设置的地址一致。

参数CHANNEL：通道号，数据类型为整数。此参数指定启用的通道号， CPU313C具有3个通道的高频脉冲输出，通道号分别为0、1、 2。如启动2号通道，则参数值为： 2。若通道号大于2，则在执行功能块时，将发出出错信息。

参数SW_EN：为软件控制门，数据类型为BOOL。 SFB49是通过门功能（ GateFunction）控制高频脉冲的起动输出的。门功能中包括硬件门（ hardware gate）和软件门（ software gate）两种：可根据需要设置为单独使用软件门控制或同时使用硬件门和软件门控制。门功能工作过程如下

图所示

单独使用软件门控制时，在硬件设置时，不能启用硬件门（ hardware gate）控制。此时，高频脉冲输出单独由软件门SW_EN端控制，即SW_EN端为“1”时，脉冲输出指令开始执行（延时指定时间后输出指定周期和脉宽的高频脉冲），当SW_EN端为“0”时，高频脉冲停止输出。

采用硬件门和软件门同时控制时，需要在硬件设置中，启用硬件门控制。当软件门的状态先为“1”，同时在硬件门有一个上升沿时，将启动内部门功能，并输出高频脉冲（延时指定时间输出高频脉冲）。当硬件门的状态先为“1”，而软件门的状态后变为“1”，则门功能不启动，若软件的状态保持“1”，同时在硬件门有一个下降沿发生，也能启动门功能，输出高频脉冲。当软件门的状态变为“0”，无论硬件门的状态如何，将停止脉冲输出。

参数MAN_DO：手动输出使能端。一旦通道在硬件组态时设置为脉宽调制功能，则该通道不能使用普通的输出线圈指令对其进行写操作控制，要想控制该通道必须调用功能块SFB49对其进行控制。如果还想在该通道得到持续的高电平（非脉冲信号），则可以通过MAN_DO控制端实现。当MAN_DO端为“1”时，指定通道不能输出高频脉冲，只能作为数字量输出点使用。当MAN_DO端为“0”时，则指定通道只能作为高频脉冲输出通道使用输出指定频率的脉冲信号。

参数SET_DO：数字量输出控制端。当MAN_DO端的状态为“1”时，可通过SET_DO 端控制指定通道的状态是为高电平“1”，还是低电平“0”。如果MAN_DO端的状态为“0”，则SET_DO端的状态不起作用，不会影响通道的状态。

参数OUTP_VAL：输出值设置。输出值参数数据类型为整数。在硬件设置中我们只指定了脉冲的周期，延时时间以及最小脉宽等，并没有指定脉冲的占空比。参数OUTP_VAL就是用来指定脉冲占空比的。注意：在硬件设置时，如果选择输出形式（ Output-format）为： Per mil，则OUTP_VAL取值范围为0~1000（基数为1000），输出脉冲高电平时间长度为：

Pulse width（脉宽） =（ OUTP_VAL/1000）*period（周期）

例如：若OUTP_VAL值设置为200，则一个周期中， 200/1000的时间为高电平， 800/1000的时间为低电平：即占空比为1： 4。

如果硬件设置时，选择输出形式（ output-format）为S7模拟量值（ S7 analog value），则OUTP_VAL取值范围为0~27648（基数为27648），此时输出脉冲的脉宽为：

Pulse width（脉宽） =（ OUTP_VAL/27648） *period（周期）

此时如果OUTP_VAL值设置为200，则一个周期中200/27648的时间为高电平， 27448/27648的时间为低电平。

注意在设置占空比时，应该保证计算出的高低电平的时间都不能小于硬件设置中指定的最小脉宽值（ Minimum pulse width），否则将不能输出脉冲信号。

以上参数为控制脉冲的操作信号。如果想要修改硬件设置时，如脉冲周期，延时时间等参数，则要通过下面的参数来完成。

参数JOB_REQ：为作业操作信号，通过作业操作可以修改硬件设置时指定的某些参数如延时时间，周期，最小脉宽等的。作业初始化控制端是上升沿有效，当JOB_REQ端的状态由“0”变为“1”时将进行作业操作功能，具体事件由作业ID和作业值决定。

参数JOB_ID：为作业号，作业号决定了具体的作业事件，例如，如果想修改脉冲周期则可指定JOB_ID号为W#16#1，如果想修改延时时间则可指定JOB_ID的参数为W#16#2。如果想读取周期，则指定JOB_ID号为W#16#81。在系统功能SFB49的背景数据块中，有一个静态变量：JOB_OVAL，如图所示，变量类型为双整数，SFB49进行读作业操作时，将把读取的值放在这一区域，用户可访问这一区域得到高频脉冲相关参数的值。

参数JOB_VAL：为写作业的值，参数类型为双整数，指定的值乘以硬件组态时指定的时基为定义的时间值。当JOB_REQ有上升沿发生时， JOB_VAL端定义的值将代替脉冲原有的参数。

系统功能块SFB49（符号名为PLUSE）输出参数意义如下表所示

参数STS_EN：状态使能端。其状态显示高频脉冲输出的条件是否成立，当STS_EN端的状态为“1”时，表示高频脉冲输出条件成立，通道处于延时或输出状态。

参数STS_STRT：硬件门状态。无论是否启动硬件门功能，参数STS_STRT的状态与通道对应的硬件门的状态一致。

参数STS_DO：为通道的输出状态，当通道作为数字量输出或高频脉冲输出时，STS_DO端的状态与通道输出的状态一致。

参数JOB_DONE：为可以启动新作业的端，正常情况下JOB_DONE端的状态为“1”，表示可以启动新作业；当JOB_REQ端有上升沿时，将执行指定作业修改对应参数，这时JOB_DONE的状态将变为“0”，当作业执行完毕，参数修改好以后，JOB_DONE的状态将自动恢复为“1”状态。注意，一般作业执行的时间很短，因此JOB_DONE为“0”的状态时间也很短。在做实验时用肉眼很难观察到JOB_DONE端的状态变化，可以在程序中用JOB_DONE输出的信号控制一个加法计数器，可以看到，作业每启动一次，计数器的值都会加1，证明在执行作业时， JOB_DONE端的状态的确发生过变化。

参数JOB_ERR：为故障作业，当JOB_ERR的状态为“0”时，表示作业执行正常，当JOB_ERR的状态为“1”时，表示有故障发生，具体故障原因可查看故障代码（由JOB_STAT端读取）

参数JOB_STAT：为作业错误代码。如果发生作业错误，则JOB_ERR = TRUE。JOB_STAT中将给出精确的错误原因。具体如下表所示

发生系统错误后，事件类别错误代码解释如下：

W#16#8001操作模式错误或参数错误。在“组态硬件”中设置正确的操作模式，或使用与已设置的操作模式相匹配的SFB。

W#16#8009 通道号非法。例如：将通道号设置值>3 (CPU的专用值)。

相关问答

PLC如何控制电机停止?

PLC开关控制中间继电器来控制电机的启停。刚好做过类似的项目,挑几张图纸解说一下吧,看下图M1-M6都是三相电机,拿第一个电机M1举例,控制它的接触器KM1吸合,...

电梯使用方法?

保持镇定,同时安慰被困在一起的人;向大家解释通常不会有危险的,电梯不会掉下电梯槽,当前大家应同心协力想办法求救。向受困人解释,在电梯底部通常有安全防...

PLC主要应用在哪些行业?

PLC使用场景很多的,从简单非标设备,到专用设备,从复杂点流水线,到大型的生产设备从有广泛应用。下面列举几个方面谈谈具体的应用:1.开关量逻揖控制,这是P...我...

PLC的作用是什么-_童童金的回答-懂得

PLC=ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器,一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内...

机电一体化专业毕业设计都有哪些题目?

创新设计类1T卷扬机的设计6-C618数控车床的主传动系统设计CA6140车床经济型数控改装设计CG2-150型仿型切割机的设计PLC控制自动送水系统设计JK5型垂直提升机...

急!急!急!湖南省AS系列台达可编程序控制器授权代理，台达可...

[回答]1、可编程控制器简称PC,它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人...

电力系统常用的组态软件是什么

有名的就是三维力控,亚控等。相对来说中国经组态软件水平发展的速度很慢,现在的技术还停留在好几年前。如果你是想自己开发组态软件的话,...相对来...

在自动化领域，你经常会使用哪些科技巨头的产品?

伺服放大器经常用到的主要是国外品牌。如:三菱、松下。伺服电机主要还是三菱的用得比较多。步进驱动器和步进电机步进驱动器和步进电机国产品牌用得较多,如:...

电梯在关门时会有碰撞的声音，你知道是怎么回事吗?

电梯关门时会碰撞声。除了电梯设备机械老化異响外。主要是电子控制电路出了问题,关上门电动机一般主要使用的伺服电动机,也有步进式电动机,它们稳速度得到改变...

手机摇步器对手机有影响吗?

摇步器里面的磁性装置对于手机基本上是没有坏处的。产生的磁场只有可能暂时干扰智能手机里的数字罗盘和磁强计,对手机是没有坏处的。摇步器的工作原理简单来说...