PLC项目化进阶教程 课件 项目5 步进驱动与控制

项目五对岗学新知：步进驱动设置PLC控制系统设计目录目录运动向导01运动向导使用运动控制向导，可组态开环运动控制。通过运动控制向导，可定义运动轴的参数，并为当前应用定义一组位置曲线。运动向导1.组态轴数组态轴数选择取决于CPU型号：本项目所使用的CPU型号为S7-200smartST40，因此可以选择轴0、轴1、轴2三种，任务只用到一台步进驱动系统，因此选择轴0即可。运动向导2.选择轴名称单击轴名称时，将显示“轴名称”对话框，在此可组态自定义轴名称，默认名称为“轴x”，其中“x”等于轴编号。本项目任务命名为“单台步进电机”。运动向导3.选择测量系统本项目使用的电机步距角为1.8°，则转一圈需要的脉冲数为360÷1.8=200个，精度太低，为了提高精度，使用驱动器上的细分，通过拨码开关调节细分。选择32细分，则转一圈需要的脉冲数为200×32=6400个。电机转一圈，旋转机构走360°，则需发6400个脉冲，从而实现定位。运动向导4.选择方向控制单相（2个输出）：一个输出(P0)控制脉动，一个输出(P1)控制方向。正：表示P1=1时正方向旋转，P1=0时表示反方向旋转。运动向导5.输入本项目中使用I0.0作为RPS输入端，有效电平为上限，其余输入/输出控制默认情况下禁用。本项目未未使用输出。运动向导6.电机速度注：要给稍微大点的启动/停止速度，否则电机无法动作。本项目所使用的CPU输出通道最大输出频率是10KHz，表示1秒发10万个脉冲，按照电机转一圈需要6400个脉冲，旋转机构一圈走360度，则可以算出最大速度是：100000÷6400×360=5625°/s。运动向导7.JOG参数点动一般用于手动调整，其速度的设置要根据现场的需求决定。增量设置则可以定义点动的最小运行距离,其数值一般取决于手动微调的最小幅度。运动向导8.电机时间运动向导9.急停时间运动向导10.反冲补偿运动向导11.参考点运动向导11.参考点运动向导12.读取位置此指令以通信的方式读取V90的绝对值编码器数值，仅支持使用绝对值编码器的V90驱动器且不支持实时位置读取。本项目不启用读取位置组态。运动向导13.曲线本项目未运用曲线组态。运动向导14.存储器分配由于向导组态后会占用V存储区空间，因此用户需要特别注意，此连续数据区不能被其他程序使用。默认地址从VB0开始。本项目存储器地址从VB1001开始，避免与程序中V存储器冲突。运动向导15.组件向导配置结束后，在指令清单中如果不想选择某项或某几项，可将其右侧复选框中的勾去掉，最后在生成子程序时就不会出现上述指令，从而可减小向导占用V存储区的空间。运动向导16.映射向导结束后，可以在此查看组态的功能分别对应哪些输入/输出点，并据此安排程序与实际接线。由于向导组态完成后会占用V存储区空间，需要特别注意此连续数据区不能被其他程序使用。谢谢观看项目五对岗学新知：步进驱动系统介绍PLC控制系统设计目录目录概述步进驱动器的接线步进驱动器细分参数步进电机的参数01概述步进电机是一种作为控制用的特种电机，它的旋转是以固定的角度（称为“步距角”）一步一步运行的，可以在每一个步骤中停下来，故不需要反馈系统。概述显著特点：精确控制：步进电机可以精准定位，精度高于传统电机。可靠性高：步进电机没有电刷和电容器等易损件，结构简单，因此寿命长、可靠性高。易于控制：步进电机的驱动控制相对简单，只需要向其提供脉冲信号即可控制其运动，控制器和电机的接口简单，易于集成和应用。在需要精确控制和定位的场合中得到了广泛应用。步进电机的运行要有一电子装置进行驱动，这种装置就是步进电机驱动器，它把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移；也可理解为，控制系统每发一个脉冲信号，通过驱动器使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比，即控制步进脉冲信号的频率，便可对电机进行精确调速；控制步进脉冲的个数，便可对电机进行精确定位。概述图5-2-1步进电机图5-2-2步进驱动器02步进驱动器的接线本项目所使用到的是型号为YKE2405M的步进驱动器，它的实物外观图及接线示意图如图5-2-3和5-2-4所示。步进驱动器的接线图5-2-3步进驱动器实物外观图图5-2-4步进驱动器接线示意图03步进驱动器细分参数细分是步进电机驱动器将上级装置发出的每个脉冲按步进电机驱动器设定的细分系数分成系数个脉冲输出。细分后，电机运行时的实际步距角是基本步距角的几分之一。步进驱动器细分参数步进驱动器上则提供了步进电机的细分参数，通常步进电机细分有2、4、8、16、32、62、128、256、512等，步进电机每转一圈为200个脉冲（整步），2细分对应半步，400个脉冲一圈；如果步进电机驱动器细分为32，那么步进电机驱动器需要输出6400个脉冲，步进电机才转一圈。型号为YKE2305M的步进驱动器的细分设定表如下：步进驱动器细分参数表5-2-1YKE2305M细分设定表型号为YKE2305M的步进驱动器的指示灯引脚功能说明如下：步进驱动器细分参数表5-2-3指示灯引脚功能说明04步进电机的参数本项目使用的步进电机型号为YK42HB38-02A，其技术数据如下表所示。步进电机的参数表5-2-4步进电机技术数据由表可知，该步进电机的步距精度为5%，步距角为1.8°，保持转矩为0.4N·m，额定电流为2.0A。谢谢观看项目五对岗学新知：运动控制子例程应用PLC控制系统设计运动向导根据所选组态选项创建唯一的指令子程序，从而使运动轴的控制更容易。各运动指令均具有“AXISx_”前缀，其中x代表轴通道编号。由于每条运动指令都是一个子程序。导入目录目录常用运动控制指令介绍01常用运动控制指令介绍常用运动控制指令介绍功能：启用和初始化运动轴，方法是自动命令运动轴每次CPU更改为RUN模式时加载组态/包络表。1.AXISx_CTRL注：每个项目只使用此子例程一次，并确保程序会在每次扫描时调用此子例程。使用SM0.0作为EN参数的输入。常用运动控制指令介绍功能：将运动轴置为手动模式。这允许电机按不同的速度运行，或沿正向或负向慢进。2.AXISx_MAN注：同一时间仅能启用RUN、JOG_P或JOG_N输入之一。常用运动控制指令介绍功能：使用组态/包络表中的搜索方法启动参考点搜索操作。当运动轴找到参考点且移动停止时，运动轴将RP_OFFSET参数值载入当前位置。3.AXISx_RSEEK常用运动控制指令介绍功能：命令运动轴转到所需位置。4.AXISx_GOTO注意：若Mode参数设置为0，则必须首先使用AXISx_RSEEK或AXISx_LDPOS指令建立零位置。谢谢观看项目五步进电机PLC编程与控制PLC控制系统设计单台步进电机控制要求：步进电机PLC编程与控制1可以手动控制步进电机的正转/反转；2按下回原按钮，工作台能够自动回原点，回原完成后才可以进行自动控制；3当工作台满足原点要求时，按下启动按钮，工作台按照设定的工作（工作台正转2圈——停止2秒——反转2圈——停止2秒）不断循环；4任何情况下，按下急停按钮，工作台立即停止运行；需重新执行一次回原点指令，才可以重启流程；5速度控制要求：正转速度50°/s,反转速度50°/s,加减速时间均为0.5S。步进电机PLC编程与控制I/O地址分配表名称地址原点传感器I0.0回原按钮I0.1启动按钮I0.2急停按钮I0.3手自动开关I0.4步进电机脉冲Q0.0步进电机方向Q0.2步进电机PLC编程与控制I/O接线图步进电机PLC编程与控制根据项目控制要求，可设计出自动控制模式的顺序控制图如图5-1所示。在初始状态下按下启动按钮开始执行步进电机控制流程。顺序控制图5-1步进电机PLC编程与控制将顺序控制图按照I/O分配表、中间存储器、特殊继电器将图5-1的顺序控制图转化成顺序功能图如图5-2所示。顺序功能图5-2谢谢观看项目五双台步进电机PLC编程与控制PLC控制系统设计两台步进电动机实现工作台旋转控制要求：双台步进电机PLC编程与控制1可以手动控制双台步进电机的正转/反转；2按下回原按钮，工作台能够自动回原点，回原完成后才可以进行自动控制；3当工作台满足原点要求时，按下启动按钮，工作台按照设定的工作（工作台1正向旋转15圈——停止1秒——工作台2正向旋转10圈——停止1秒——工作台2反向旋转10圈——停止1秒——工作台反向旋转15圈——停止1秒）往复循环；两台步进电动机实现工作台旋转控制要求：双台步进电机PLC编程与控制4任何情况下，按下急停按钮，工作台立即停止运行；需重新执行一次回原点指令，才可以重启流程；5速度控制要求：正转速度50°/s,反转速度50°/s,加减速时间均为0.5S。双台步进电机PLC编程与控制I/O地址分配表名称地址原点传感器1I0.0原点传感器2I0.1回原按钮I0.2启动按钮I0.3急停按钮I0.4手自动开关I0.5步进电机脉冲1Q0.1步进电机方向1Q0.7步进电机脉冲2Q0.3步进电机方向2Q1.0双台步进电