如何简单通过S7-200SMART PLC运动控制面板进行调试步进电机

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话说运动控制，大家第一时间想到的是步进、伺服、电机等一系列名词，那么必须要编写程序才能调试和控制步进电机吗？当然不是，在我们S7-200SMART PLC中可以通道运动向导组态后再进行运动控制面板进行简单的调试和控制，接下来就带大家来一步一步实现这个功能。

一、基本概念

S7-200SMART系列对应标准型的晶体管输出型PLC可以支持100KHZ的高速脉冲输出，除ST20的CPU支持2轴的高速脉冲输出外，其余CPU可以支持3轴的高速脉冲输出。

步矩角：每输入一个脉冲信号时，电机转子转过的角度称为步矩角。步矩角的大小可以直接影响电机的运行精度。

细分：细分是指电机运行时的实际步矩角是基本步矩角的几分之一。

二、步进驱动器接线与细分电流设置

第一步： （步进驱动器接线）

第二步： （细分与额定电流拨码）

根据以上三张图片可得

细分为：电机一转需要的脉冲数1600，SW1、SW2、SW3分别为：OFF、ON、OFF

额定电流：额定电流是1.2A，根据1.2A可在步进驱动器上拨码SW4、SW5、SW6分别为：ON、OFF、ON

三、编程软件组态配置运动向导

第一步： （STEP 7-MicroWIN SMART编程软件—左上角菜单栏—工具—运动）

第二步： （选择组态轴0）

第三步： （根据自己的意愿来设置轴名称）

第四步： （测量系统单位—工程单位—电机一次旋转需要的脉冲数1600—测量的基本单位—MM—电机一次旋转产生多少距离的运动—2.0）

第五步： （方向控制—相位—单相2输出—极性—正）

单相（2输出）：组态时如果选择单相两输出，则一个输出（P0）控制脉冲，另一个输出（P1）控制方向。如果需要正向运行时，则P1为高电平有效，如果需要负向运行时，则P1位低电平有效。

第五步： （正限位—启用—输入I0.5—响应—立即停止—有效电平—上限）

输入I0.5是根据你实际设备正限位开关与PLC接线输入点得来的。

有效电平为什么会是上限呢？因为上限是接常开感应到接通变成常闭，下限反之。

第六步： （负限位—启用—输入I0.3—响应—立即停止—有效电平—上限）

输入I0.3是根据你实际设备负限位开关与PLC接线输入点得来的。

有效电平为什么会是上限呢？因为上限是接常开感应到接通变成常闭，下限反之。

第七步： （回原点—启用—输入—I0.4—有效电平—上限）

输入I0.4是根据你实际设备原点限位开关与PLC接线输入点得来的。

有效电平为什么会是上限呢？因为上限是接常开感应到接通变成常闭，下限反之。

第八步： （最大值—最大电机速度—124.9988—最小值—0.025—启动/停止—2.0MM每秒）

第九步： （点动速度—4.0MM每秒—增量—1.0）

第十步： （启用—RPS参考点，否则不能回原点）

第十一步： （速度—回原点速度—10.0MM每秒—接近参考点速度—4.0—方向都是正）

第十二步： （2号模式）

第十三步： （分配存储器地址）

第十四步： （点击生成即可）

四、通过运动控制面板进行调试

第一步： （把组态配置好的运动向导下载到PLC）

第二步： （一定要把PLC调制到STOP状态不能为RUN运行，因为运动控制调试面板只能在STOP状态运行与调试）

第三步： （STEP 7-MicroWIN SMART编程软件—左上角菜单栏—工具—运动控制面板）

第四步： （开始我们可以选择查找参考点，也就是回原点）

第五步： （绝对位置移动）

来源：PLC发烧友，作者：技成-徐陈爽，未经授权请勿转载！评论处大家可以补充文章解释不对或欠缺的部分，这样下一个看到的人会学到更多，你知道的正是大家需要的。。。回复：“西门子全套 ”资料，领西门子手册、案例、软件等电子资料，不要忘记领取哦~

PLC的3大重点编程算法，电气人都该掌握

PLC编程算法(一)

1、开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、ON或OFF。它是最常用的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC最基本的应用。

开关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。所以，有时也称其为顺序控制。

而顺序控制又分为手动、半自动或自动。而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。

2、模拟量是指一些连续变化的物理量，如电压、电流、压力、速度、流量等。

PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也完全可以可靠的进行处理控制。

由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。

模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。

同时还要有模拟量输入单元(A/D)，把这些标准的电信号变换成数字信号;模拟量输出单元(D/A)，以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。

所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。例如：

PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是0—10V，所要检测的是温度值0—100℃。那么0—32767对应0—100℃的温度值。然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。如果想把温度值精确到0.1℃，把327.67/10即可。

模拟量控制包括：反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。这些都是PLC内部数字量的计算过程。

3、脉冲量是其取值总是不断的在0(低电平)和1(高电平)之间交替变化的数字量。每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。

PLC脉冲量的控制目的主要是位置控制、运动控制、轨迹控制等。例如：脉冲数在角度控制中的应用。步进电机驱动器的细分是每圈10000，要求步进电机旋转90度。那么所要动作的脉冲数值=10000/(360/90)=2500。

PLC编程算法(二)——模拟量的计算

1、 -10—10V。-10V—10V的电压时，在6000分辨率时被转换为F448—0BB8Hex(-3000—3000);12000分辨率时被转换为E890—1770Hex(-6000—6000)。

2、 0—10V。0—10V的电压时，在12000分辨率时被转换为0—1770Hex(0—6000);12000分辨率时被转换为0—2EE0Hex(0—12000)。

3、 0—20mA。0—20mA的电流时，在6000分辨率时被转换为0—1770Hex(0—6000);12000分辨率时被转换为0—2EE0Hex(0—12000)。

4、 4—20mA。4—20mA的电流时，在6000分辨率时被转换为0—1770Hex(0—6000);12000分辨率时被转换为0—2EE0Hex(0—12000)。

以上仅做简单的介绍，不同的PLC有不同的分辨率，并且您所测量物理量实现的量程不一样。计算结果可能有一定的差异。

注：模拟输入的配线的要求

1、使用屏蔽双绞线，但不连接屏蔽层。

2、当一个输入不使用的时候，将V IN 和COM端子短接。

3、模拟信号线与电源线隔离 (AC 电源线，高压线等)。

4、当电源线上有干扰时，在输入部分和电源单元之间安装一个虑波器。

5、确认正确的接线后，首先给CPU单元上电，然后再给负载上电。

6、断电时先切断负载的电源，然后再切断CPU的电源。

PLC编程算法(三)——脉冲量的计算

脉冲量的控制多用于步进电机、伺服电机的角度控制、距离控制、位置控制等。以下是以步进电机为例来说明各控制方式。

1、步进电机的角度控制。首先要明确步进电机的细分数，然后确定步进电机转一圈所需要的总脉冲数。计算“角度百分比=设定角度/360°(即一圈)”“角度动作脉冲数=一圈总脉冲数*角度百分比。”

公式为：角度动作脉冲数=一圈总脉冲数*(设定角度/360°)。

2、步进电机的距离控制。首先明确步进电机转一圈所需要的总脉冲数。然后确定步进电机滚轮直径，计算滚轮周长。计算每一脉冲运行距离。最后计算设定距离所要运行的脉冲数。

公式为：设定距离脉冲数=设定距离/[(滚轮直径*3.14)/一圈总脉冲数]

3、步进电机的位置控制就是角度控制与距离控制的综合。

以上只是简单的分析步进电机的控制方式，可能与实际有出入，仅供各位同仁参考。

伺服电机的动作与步进电机的一样，但要考虑伺服电机的内部电子齿轮比与伺服电机的减速比。

PLC中重要的三个点：开关量、模拟量、脉冲量。只在搞清楚三者之间的关系，对于掌握PLC就不会有太大的问题。

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