西門子S7-1200 PLC的運動控制功能主要通過使用相關工藝數(shù)據(jù)塊和CPU的御用脈沖串輸出來實現(xiàn)軸的運動控制。其運動控制指令塊包括:系統(tǒng)使能指令塊MC_POWER:用于啟用和禁用運動控制軸。用戶程序中,針對每個軸只能調用一次系統(tǒng)使能指令塊,該指令塊需要指定背景數(shù)據(jù)塊。錯誤確認指令塊MC_RESET:用于復位所有運動控制的錯誤,所有可確認的運動控制錯誤都會被確認。該指令需要指定背景數(shù)據(jù)塊?;貐⒖键c或設置參考點指令塊MC_HOME:用于通過測量系統(tǒng)在控制系統(tǒng)和機械系統(tǒng)之間建立基于位置的關系,即建立軸控制程序與軸機械定位系統(tǒng)之間的關系。停止軸指令塊MC_HALT:用于取消所有運動過程,并使軸運動停止。juedui位移指令塊MC_MOVEABSOLUTE:用于啟動到某個juedui位置的運動,該作業(yè)在達到某個目標位置時結束。相對位移指令塊MC_MOVERELATIVE:用于啟動相對于起始位置的定位運動。目標轉速運動指令塊MC_MOVEVELOCITY:用于使軸以指定的轉速運動。點動指令塊MC_MOVEJOG:用于執(zhí)行用于測試和啟動目的的點動模式。晶體管輸出的PLC輸出電流0.5A(西門子有的型號的PLC輸出電流0.7A)可見晶體管輸出的驅動能力小。浦東新區(qū)基礎電工課程班
本節(jié)是通信篇,接下來是PROFINET通信指令S7-1200PLC的PROFINET通信口可以作為S7通信的服務器端或客戶端(CPUV2.0及以上版本)。在S7通信中,PLC只支持單邊通信,即只在客戶端單邊進行組態(tài)連接和編程,而服務器端則準備好通信的數(shù)據(jù)。S7-1200PLC為S7通信提供了“PUT”和“GET”兩條指令。使用PUT和GET指令對伙伴CPU進行讀寫時,無論伙伴CPU處于運行還是停止模式,S7通信都可以正常進行。PUT指令:用于將數(shù)據(jù)寫入伙伴CPU。觸發(fā)PUT指令執(zhí)行時,需要指定S7通信連接ID、伙伴CPU的地址、本地CPU的地址以及數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域。GET指令:用于從伙伴CPU讀取數(shù)據(jù)。觸發(fā)GET指令執(zhí)行時,同樣需要指定S7通信連接ID、伙伴CPU的地址、本地CPU的地址以及數(shù)據(jù)讀取區(qū)域。金山區(qū)工業(yè)視覺課程機構輸入接口和輸出接口是PLC從外部接受信號的窗口。
輸入電路:PLC的輸入電路是接收外部信號的端口,這些信號可以是按鈕、接近開關、轉換開關、撥碼器、各種感應器等無源觸點或集電極開路的NPN三極管提供的。輸入類型:直流輸入:分為有源型(共陽極)和漏型(共陰極)兩種。有源型輸入電路的COM端通常接外部電源的負極,而漏型輸入電路的COM端則接外部電源的正極。交流輸入:電壓一般為AC120V或AC230V,輸入信號經(jīng)過電阻限流、電容隔離和整流后變?yōu)橹绷餍盘?。交流輸入信號的延遲時間比直流電路長,但輸入端是高電壓,因此輸入信號的可靠性高,適用于環(huán)境惡劣、對響應要求不高的場合。傳感器接線:NPN型傳感器:動作時OUT端為0V,輸出低電平信號。NPN型傳感器的輸出端OUT應與PLC的輸入端漏型相連。PNP型傳感器:動作時OUT端為+V,輸出高電平信號。PNP型傳感器的接線方式與NPN型相反。輸入指示:當外部輸入器件接通時,輸入回路閉合,同時輸入指示的發(fā)光二極管會亮起。注意事項:接線時要確保信號線的極性和正確性。對于用長線引入PLC的開關量信號,可以使用小型繼電器來轉接輸入信號,以避免外部的強電感應干擾。
步進電機基于電磁學原理工作,利用電子電路將直流電變成分時供電的、多相時序控制電流,再用這種電流為步進電機供電。它接收數(shù)字控制信號(電脈沖信號)并轉化成與之相對應的角位移或直線位移,每輸入一個脈沖信號,轉子就轉動一個角度或前進一步,其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數(shù)成正比,轉速與脈沖頻率成正比。二、主要特點定位精度高:步進電機的角位移量與輸入的脈沖個數(shù)嚴格成正比,因此具有很好的位置精度和運動的重復性,位置誤差非常?。ㄐ∮?/10度)并且不會累積。開環(huán)控制:步進電機可以直接由數(shù)字脈沖信號控制,不需要位置反饋就可以實現(xiàn)準確控制,系統(tǒng)簡單且成本較低。響應速度快:步進電機能夠快速響應啟動和停止命令,反轉響應也很快,適合頻繁正反轉的場合。低振動和低噪音:步進電機運行時振動小、噪音低,適合對工作環(huán)境要求較高的場合。長壽命:步進電機沒有電刷,磨損主要集中在軸承上,因此壽命較長且維護簡單。直接驅動:步進電機可以直接將負載連接到轉軸上,無需中間傳動機構,結構簡單且易于集成。在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將他們存入I/O映像中的相應單元內(nèi)。
輸出電路:PLC的輸出電路用于驅動外部負載,如繼電器、接觸器、電磁閥、指示燈等。輸出類型:繼電器輸出:適用于交直流電路,不同公共點可以帶不同交直流電壓負載。繼電器輸出的PLC可通過相對大的電流,但輸出觸點響應的時間相對較慢。晶體管輸出:只能接直流負載,電壓范圍一般為DC5-30V。晶體管型輸出的PLC輸出觸點響應時間快,但通過的電流較小。晶閘管輸出:適應高頻動作,但只能帶DC5-30V的負載,且負載最大電流有限。輸出保護:在輸出回路中必須設置適當?shù)娜蹟嗥髯鳛楸Wo。對于直流感抗負載,要并聯(lián)二極管以延長觸點壽命。氖燈或小電流負載需要并聯(lián)浪涌吸收器。馬達正反轉電路:除PLC內(nèi)部程序要設計互鎖外,輸出外部配線也必須互鎖配線。注意事項:接線時要確保負載電源的一致性和正確性。根據(jù)負載類型和電流大小選擇合適的PLC輸出類型和配線方式。三、接線實例與注意事項接線實例:以松下PLC為例,其直流匯點式輸入方式要求所有輸入點共用一個公共端COM,且COM端內(nèi)帶有DC24V電源。在編寫程序時需注意外部設備使用的是常閉還是常開觸點。輸出端接線時需注意公共輸出和單獨輸出的區(qū)別,并根據(jù)負載類型和電流大小選擇合適的輸出類型和配線方式。PLC為用戶提供了足夠的定時器和計數(shù)器,并設置了相關的定時和計數(shù)指令。金山區(qū)臺達PLC課程費用
TIA博途軟件中可定義兩類符號:全局符號和局部符號。浦東新區(qū)基礎電工課程班
PID控制器在S7-1200中的實現(xiàn)指令版本選擇:在TIA Portal軟件中,用戶可以通過兩種方式選擇PID的指令版本。方式一:在工藝對象中添加新對象,在彈出的“新增對象”對話框中選擇PID后,選擇Compact PID的版本。方式二:當程序處于編程界面時,在右側指令欄中選擇工藝>PID控制>Compact PID指令>版本選擇。PID指令塊與背景數(shù)據(jù)塊:用戶在調用PID指令塊時需要定義其背景數(shù)據(jù)塊,而此背景數(shù)據(jù)塊需要在工藝對象中添加,稱為工藝對象背景數(shù)據(jù)塊。PID指令塊與其相對應的工藝對象背景數(shù)據(jù)塊組合使用,形成完整的PID控制器。參數(shù)設置:用戶需要在工藝對象背景數(shù)據(jù)塊中設置PID控制器的參數(shù),如比例系數(shù)、積分時間和微分時間等。這些參數(shù)的設置對PID控制器的性能有著重要影響。四、PID控制的應用與優(yōu)勢應用:PID控制適用于各種需要精確控制的工業(yè)自動化場景,如溫度控制、壓力控制、流量控制等。通過PID控制,用戶可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的精確控制,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。優(yōu)勢:PID控制具有結構簡單、易于實現(xiàn)和調試等優(yōu)點。它能夠適應各種復雜的控制對象和控制要求。通過調整PID參數(shù),用戶可以靈活地控制系統(tǒng)性能,滿足不同應用場景的需求。浦東新區(qū)基礎電工課程班