S7-1200 PLC，如何调试电机运行及变频器调速控制
上一篇文章我们讲了带参数的FB和FC如何建立以及如何使用，不知道大家掌握得怎么样了呢，有没有达到能灵活应用的程度呢?
如果没有的话，不着急，我们以一个编程实例来进行详细地讲解，如果看了这篇文章你还不会的话，那你打我吧……
【案例】电机运行及变频器调速的控制案例
每按一次频率递增按钮，则增加1Hz频率，每按一次频率递减按钮，则频率减少1Hz;
按下启动按钮，电机启动运行，电机运行时间达到设定运行时间后会自动停止运行，按下停止按钮，电机停止运行。
分析： 因为有2台电机需要利用变频器进行调速，我们选择一个AQ02的模拟量输出控制，用于输出模拟量信号实现对电机频率的更改。
我们在创建工程项目的时候首先是进行硬件组态的配置，配置如下图所示，选择CPU1214C型号的PLC和SM1232 AQ02的模拟量输出模块，模拟量输出类型设置成电压类型，可以看到分配的地址分别是QW96和QW98。
软件使用博途V15，本文案例源文件，均可免费下载!，请看文末下载
IO分配：
程序设计： 使用FC块编写电机运行及调速控制程序
第一步：建立PLC的数据类型
因为2台电机采用相同的控制方式，我们可以建立一个PLC数据类型表来存储电机运行相关的变量和名称，双击“添加新数据类型”，然后命名为“电机运行及调速控制”，建立如下图所示的变量。
第二步：添加DB块
添加一个DB块，命名为“电机运行数据”，在DB块中新建一个名称为“电机”的变量，变量的数据类型选择为数组，Array[1..2]of“电机运行及调速控制”，数组中的元素的数据类型选择为前面建立的PLC数据类型名称“电机运行及调速控制”，[1..2]分别代表电机1和电机2，这样可以很方便地把2台电机使用到的地址全部建立好。
软件使用博途V15，本文案例源文件，均可免费下载!，请看文末下载
第三步：添加FC块、建立FC接口区变量
添加一个FC块，命名为“电机运行控制”，因为2台电机采用相同的控制方式，我们建立形式参数变量，形式参数在FC的接口区建立，如下图所示。
软件使用博途V15，本文案例源文件，均可免费下载!，请看文末下载
第四步：FC中控制程序的编写
当我们把形式参数变量建好之后，就可以使用这些形式参数编写电机的运行及调速控制程序。
建立的形式参数是没有地址的，只有名称和分配的数据类型，我们在编程的时候用这些名称进行编写就可以了。
软件使用博途V15，本文案例源文件，均可免费下载!，请看文末下载
第五步：OB1中调用FC
FC的程序编写好之后，我们可以在OB1中去调用该FC块，调用时给形式参数赋予不同的实参就可以实现对2台电机的控制了，因为有2台电机，我们调用2次，然后写上前面IO分配的地址即可。
以上是采用FC块的方法编写的电机运行及变频器调速控制的程序，你学废了吗?
别慌，还有使用FB块的编写方法，对于我们这个控制程序，使用FB块会更加简单一些，也是更合适的编程方式，下一篇文章再继续给大家讲解，想知道为什么的话，继续关注我们的更新哦~
(技成培训网原创，作者：蔡慧荥，未经授权不得转载，违者必究)
PLC实现步进电机正反转和调速控制
一、实验目的
1、掌握步进电机的工作原理
2、掌握带驱动电源的步进电机的控制方法
3、掌握DECO指令实现步进电机正反转和调速控制的程序
二、实训仪器和设备
1、FX2N-48MR PLC一台
2、两相四拍带驱动电源的步进电机一套
3、正反切换开关、起停开关、增减速开关各一个
三、步进电机工作原理
步进电机是纯粹的数字控制电动机，它将电脉冲信号转换成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，图3-1是一个三相反应式步进电机结图。从图中可以看出，它分成转子和定子两部分。定子是由硅钢片叠成，定子上有六个磁极（大极），每两个相对的磁极（N、S极）组成一对。共有3对。每对磁极都绕有同一绕组，也即形成1相，这样三对磁极有3个绕组，形成三相。可以得出，三相步进电机有3对磁极、3相绕组；四相步进电机有4对磁极、四相绕组，依此类推。
反应式步进电动机的动力来自于电磁力。在电磁力的作用下，转子被强行推动到最大磁导率（或者最小磁阻）的位置，如图3-1（a）所示，定子小齿与转子小齿对齐的位置，并处于平衡状态。对三相异步电动机来说，当某一相的磁极处于最大导磁位置时，另外两相相必处于非最大导磁位置，如图3-1（b）所示，即定子小齿与转子小齿不对齐的位置。
把定子小齿与转子小齿对齐的状态称为对齿，把定子小齿与转子小齿不对齐的状态称为错齿。错齿的存在是步进电机能够旋转的前提条件，所以，在步进电机的结构中必须保证有错齿的存在，也就是说，当某一相处于对齿状态时，其它绕组必须处于错齿状态。
本实验的电机采用两相混合式步进电机，其内部上下是两个磁铁，中间是线圈，通了直流电以后，就成了电磁铁，被上下的磁铁吸引后就产生了偏转。因为中间连接的，是采用在转轴的位置用一根滑动的接触片。这样如果电磁铁转过了头，原先连接电磁铁的两根线刚好就相反了，所以电磁铁的N极S极就和以前相反了。但是电机上下的磁铁是不变的，所以又可以继续吸引中间的电磁铁。当电磁铁继续转，由于惯性又转过了头，所以电极又相反了。重复上述过程就步进电机转了。
根据这个原理，如图3-2所示，两相步进电机的转动步骤，以正转为例：
由图可见，现相异步电机正转过程分为四个步骤，即A相正方向电流、B相正方向电流、A向反方向电流和B相反方向电流。反转工作的顺序与之相反。A、B两相线圈不是固定的电流方向，这与其它步进电机的控制逻辑有所不同。因此，控制步进电机转动时，必须考虑用换相的思路设计实验线路。可以根据模拟驱动电路的功能和plc必须的逻辑关系进行程序设计。
四、采用步进电机驱动器的控制方式
利用步进电机驱动器可以通过PLC的高速输出信号控制步进电机的运动方向、运行速度、运行步数等状态。其中：步进电机的方向控制，只需要通过控制U/D端的On和Off就能决定电机的正转或反转；将光耦隔离的脉冲信号输入到CP端就能决定步进电机的速度和步数；控制FREE信号就能使电机处于自由状态。
因此PLC的控制程序相当简单，只需通过PLC的输出就能控制步进电机的方向、转速和步数。不必通过PLC控制电机换相的逻辑关系，也不必另外添加驱动电路。实训面板见图3-4，梯形图见图3-5。本程序是利用D0的变化，改变T0的定时间隔，从而改变步进电机的转速。通过两个触点比较指令使得D0只能在10～50之间变化，从而控制步进间隔是1S～5S之间，I/O分配表见表3-1。
表3-1 I/O分配表
图3-5 梯形图
五、采用PLC直接控制步进电机方式
对于两相步进电机控制，根据其工作原理，必须考虑其换向的控制方式，因此将其步骤用代号分解，则为：①实现电流方向A+→A-、②实现电流方向B+→B-、③实现电流方向A-→A+、④实现电流方向B-→B+。如果反转则按照④、③、②、①的顺序控制。
PLC的I/O分配表按照表3-2，分配图按照图3-6，梯形图见图3-7。
表3-2 PLC的I/O分配表
步进电机正反转和调速控制的梯形图如图3-7所示，程序中采用积算定时器T246为脉冲发生器，因系统配置的PLC为继电器输出类型，其通断频率过高有可能损坏PLC，故设定范围为K200ms～1000ms，则步进电机可获得1～10步/秒的变速范围，（X0为ON时，正转，X1为ON时；反转）。
X0为ON时，输出正脉冲列，步进电机正转。当X0为ON时，T246以D0值为预置值开始计时，时间到，T246导通，执行DECO指令，根据D1数值（首次为0），指定M10输出，Y0、Y4为ON，步进电机A相通电，且实现电流方向A+→A-；D1加1，然后，T246马上自行复位，重新计时，时间到，T246又导通，再执行DECO指令，根据D1数值（此次为1），指定M11输出，Y1、Y5为ON，步进电机B相通电，且实现电流方向B+→B-；D1加1，T246马上又自行复位，重新计数，时间到，T246又导通，再执行DECO指令，根据D1数值（此次为2），指定M12输出，Y2、Y6为ON，步进电机A相通电，且实现电流方向A-→A+；D1加1，T246马上又自行复位，重新计时，时间到，T246又导通，再执行DECO命令，根据D1数值（此次为3），指定M13输出，Y3、Y7为ON，步进电机B相通电，且实现电流方向B-→B+；当M13为ON，D1复位，重新开始新一轮正脉冲系列的产生。
X1为ON时，输出反脉冲列，步进电机正转。当X1为ON时，T246以D0值为预置值开始计时，时间到，T246导通，执行DECO指令，根据D1数值（首次为0），指定M10输出，Y3、Y7为ON，步进电机B相通电，且实现电流方向B-→B+；依此类推，完成实现A相反方向电流、B相正方向电流、A相正方向电流三个脉冲列输出；当M13为ON，D1复位，重新开始新一轮正脉冲系列的产生。
当X2为ON时，程序由自动转为手动模式，当X0（X1）为ON时，每点动一次X3，对D1数值（首次为0）加1，分别指定M10、M11、M12及M13输出，从而完成一轮正（反）脉冲系列的产生。
第73步中，当X4为ON，M8012为ON，M4为ON，且D0当前值<K1000，则D0即加1。第88步中，当X5为ON，M8012为ON，M4为ON，且D0>K200，由D0即减1。
六、程序调试及执行
调速时按X4或X5按钮，观察D0的变化，当变化值为所需速度时释放。
如动作情况与控制要求一致表明程序正确，保存程序。如果发现程序运行与控制要求不符，应仔细分析，找出原因，重新修改，直到程序与控制要求相符为止。
七、实训思考练习题
如果调速需经常进行，可将D0的内容显示出来，试设想方案，修改程序，并实验。
图3-7 步进电机正反转和调速控制
程序说明
1、步骤0，指定脉冲序列输出顺序移位值；
2、当X0为ON，输出正脉冲序列，电机正转；当X1为ON，输出负脉冲序列，电机反转；
3、当X2为ON，程序由自动转为手动模式，由X3状态单步触发电机运转；
4、当X4为ON，如D0小于1000，每100ms对D0加1，从而延长每脉冲输出的时间间隔，降低电机的转速；
5、当X5为ON，如D0大于200，每100ms对D0减1，从而缩短每脉冲输出的时间间隔，加快电机的转速；
6、T0为频率调整限制。
相关问答
plc怎么连接调速器控制电机?
对于PLC连接调速器控制电机的问题,准确的回答如下:PLC可以通过MODBUS通信协议来连接调速器,实现对电机的控制。MODBUS是一种常用的串行通信协议,可以在PLC和...
用PLC控制直流电机调速?
首先请搞清楚PLC只有三类输出:继电器、晶体管、晶闸管,而这三类只能带一些驱动元件,因为PLC只是输出些控制信号,其主要原因是承受电流小。所以你想控制直流电...
plc300如何控制变频器调速程序?
PLC300可以通过与变频器的通信接口实现调速程序的控制。首先,需要在PLC300上编写相应的程序,包括读取和设置变频器的参数、监测变频器状态、控制变频器的运行...
plc如何控制直流碳刷电机调速?
将PLC的数字输出端口连接到PWM模块或驱动器的控制输入端口。将PWM模块或驱动器的输出连接到直流碳刷电机的电源输入端口。在PLC程序中编写控制逻辑,以根据需...
怎样用plc控制变频器实现电机的无级调速?比如:三台电机要按设定的比例速度启动?
可以实现外加PLC模拟量模块或是通过PLC编写通讯程序来做,但必须是一个变频器拖动一台电机,给他们频率的信号量一个是自己给定的另外两个受这个信号的控制即...
用西门子s7-300模拟量输出，来控制西门子mm440变频器，实现多速度调速，应该怎么做呢?变频器内部要怎么设?
PLC这边要安装GSD文件在STEP7这边。变频器内部输入IO的设置相关内容进行设置,数字量端子排控制调速或者模拟量控制调速用STARTER进行组态,具体步骤请看相...
用plc控制变频器应调整什么参数?
OMRON的PLC控制变频调速,通常采用D/A004模拟量输出模块,输出4~20mA模拟信号输入变频器的频率端子。变频器内部参数设定要看你的变频器品牌和型号,有2个重要参...
西门子plc速度控制可以实时调速吗?
是的,西门子PLC速度控制可以实时调速。PLC可以通过编程控制电机的转速,实现精准控制和实时响应。通过传感器和反馈回路,PLC可以监测电机的实际速度并根据需要...
怎么用plc控制西门子v20变频器达到电机正反转，多段速控制?
多段速就利用端子控制就可以,将四个输入端子设置成多段速选择功能,利用四个端子的二进制编码选择多段速参数里设置的频率。多段速就利用端子控制就可以,将四...
松下PLC如何实现多段速调速?
如果是变频器就是用输出端与变频器的段速控制端的ON/OFF组合来实现多段速变频器的段速最多可组合成9段速如果是用的步进或者是伺服的话就给定不同的脉冲数...
扫一扫微信交流