西門子PLC與步進電機驅動器控制步進電機

在對步進電機進行控制時，常常會采用步進電機驅動器對其進行控制。西門子PLC與步進電機驅動器控制步進電機西門子CPU312C、CPU313C、CPU313-2DP等型號，集成有用于高速計數以及高頻脈沖輸出的通道，可用于高速計數或高頻脈沖輸出。西門子PLC與步進電機驅動器控制步進電機下面以CPU313C為例，說明高頻脈沖輸出的控制過程。作為普通數字量輸出點使用時，其系統默認地址為Q124.0、Q124.1、Q124.2（該地址用戶可根據需要自行修改），作為高速脈沖輸出時，對應的通道分別為0通道、1通道、2通道（通道號為固定值，用戶不能自行修改）。每一通道都可輸出最高頻率為2.5KHZ（周期為0.4ms）的高頻脈沖。西門子PLC與步進電機驅動器控制步進電機西門子PLC與步進電機驅動器控制步進電機控制通道產生高頻脈沖分為以下兩個步驟硬件設置。調用系統功能塊SFB49。1．硬件設置要想使這三個通道輸出高頻脈沖，首先必須進行硬件設置。硬件設置的過程如下：（1）首先創建一個項目，CPU型號選擇為CPU313C，如圖所示1．硬件設置（2）雙擊SIMATIC300Station下的hardware進入硬件組態工具軟件進行硬件設置如圖所示。1．硬件設置（3）雙擊count可進入計數器屬性對話框如圖所示3通道：以30kHz進行計數或頻率測量，以2.5kHz切換頻率、計數頻率進行脈寬調制1．硬件設置選擇Pulse-widthmodulation選項以后，將出現默認值設置對話框如下圖所示1．硬件設置2．調用系統功能塊SFB49（1）調用系統功能塊SFB49。如圖所示2．調用系統功能塊SFB49（2）分配系統功能塊SFB49的參數。系統功能塊SB49的參數很多，在使用時，用戶可根據自己的控制需要進行選擇性填寫。2．調用系統功能塊SFB49在SFB49的所有輸入參數中主要有兩部分，一部分是用來控制脈沖輸出或作為數字量輸出的控制變量；另外一部分則是用來修改脈沖參數：例如脈沖周期，延時時間，最小脈寬等。2．調用系統功能塊SFB49參數LADDR：子模塊的地址，數據類型為字。可在硬件組態時進行地址配置。其默認值為W#16#300，即輸入輸出映像區第768個字節。若通道集成在CPU模塊中，則此參數可以不用設置，若通道在某個子功能模塊上，則必須保證此參數的地址與模塊設置的地址一致。2．調用系統功能塊SFB49參數CHANNEL：通道號，數據類型為整數。此參數指定啟用的通道號，CPU313C具有3個通道的高頻脈沖輸出，通道號分別為0、1、2。如啟動2號通道，則參數值為：2。若通道號大于2，則在執行功能塊時，將發出出錯信息。2．調用系統功能塊SFB49參數SW_EN：為軟件控制門，數據類型為BOOL。SFB49是通過門功能（GateFunction）控制高頻脈沖的起動輸出的。門功能中包括硬件門（hardwaregate）和軟件門（softwaregate）兩種：可根據需要設置為單獨使用軟件門控制或同時使用硬件門和軟件門控制。2．調用系統功能塊SFB49單獨使用軟件門控制時，在硬件設置時，不能啟用硬件門（hardwaregate）控制。此時，高頻脈沖輸出單獨由軟件門SW_EN端控制，即SW_EN端為“1”時，脈沖輸出指令開始執行（延時指定時間后輸出指定周期和脈寬的高頻脈沖），當SW_EN端為“0”時，高頻脈沖停止輸出。2．調用系統功能塊SFB49采用硬件門和軟件門同時控制時，需要在硬件設置中，啟用硬件門控制。當軟件門的狀態先為“1”，同時在硬件門有一個上升沿時，將啟動內部門功能，并輸出高頻脈沖（延時指定時間輸出高頻脈沖）。當硬件門的狀態先為“1”，而軟件門的狀態后變為“1”，則門功能不啟動，若軟件的狀態保持“1”，同時在硬件門有一個下降沿發生，也能啟動門功能，輸出高頻脈沖。當軟件門的狀態變為“0”，無論硬件門的狀態如何，將停止脈沖輸出。2．調用系統功能塊SFB49參數MAN_DO：手動輸出使能端。一旦通道在硬件組態時設置為脈寬調制功能，則該通道不能使用普通的輸出線圈指令對其進行寫操作控制，要想控制該通道必須調用功能塊SFB49對其進行控制。如果還想在該通道得到持續的高電平（非脈沖信號），則可以通過MAN_DO控制端實現。當MAN_DO端為“1”時，指定通道不能輸出高頻脈沖，只能作為數字量輸出點使用。當MAN_DO端為“0”時，則指定通道只能作為高頻脈沖輸出通道使用輸出指定頻率的脈沖信號。2．調用系統功能塊SFB49參數SET_DO：數字量輸出控制端。當MAN_DO端的狀態為“1”時，可通過SET_DO端控制指定通道的狀態是為高電平“1”，還是低電平“0”。如果MAN_DO端的狀態為“0”，則SET_DO端的狀態不起作用，不會影響通道的狀態。2．調用系統功能塊SFB49參數OUTP_VAL：輸出值設置。輸出值參數數據類型為整數。在硬件設置中我們只指定了脈沖的周期，延時時間以及最小脈寬等，并沒有指定脈沖的占空比。參數OUTP_VAL就是用來指定脈沖占空比的。注意：在硬件設置時，如果選擇輸出形式（Output-format）為：Permil，則OUTP_VAL取值范圍為0~1000（基數為1000），輸出脈沖高電平時間長度為：Pulsewidth（脈寬）=（OUTP_VAL/1000）*period（周期）2．調用系統功能塊SFB49例如：若OUTP_VAL值設置為200，則一個周期中，200/1000的時間為高電平，800/1000的時間為低電平：即占空比為1：4。如果硬件設置時，選擇輸出形式（output-format）為S7模擬量值（S7analogvalue），則OUTP_VAL取值范圍為0~27648（基數為27648），此時輸出脈沖的脈寬為：Pulsewidth（脈寬）=（OUTP_VAL/27648）*period（周期）2．調用系統功能塊SFB49此時如果OUTP_VAL值設置為200，則一個周期中200/27648的時間為高電平，27448/27648的時間為低電平。注意在設置占空比時，應該保證計算出的高低電平的時間都不能小于硬件設置中指定的最小脈寬值（Minimumpulsewidth），否則將不能輸出脈沖信號。以上參數為控制脈沖的操作信號。如果想要修改硬件設置時，如脈沖周期，延時時間等參數，則要通過下面的參數來完成。2．調用系統功能塊SFB49參數JOB_REQ：為作業操作信號，通過作業操作可以修改硬件設置時指定的某些參數如延時時間，周期，最小脈寬等的。作業初始化控制端是上升沿有效，當JOB_REQ端的狀態由“0”變為“1”時將進行作業操作功能，具體事件由作業ID和作業值決定。2．調用系統功能塊SFB49

參數JOB_ID：為作業號，作業號決定了具體的作業事件，例如，如果想修改脈沖周期則可指定JOB_ID號為W#16#1，如果想修改延時時間則可指定JOB_ID的參數為W#16#2。如果想讀取周期，則指定JOB_ID號為W#16#81。在系統功能SFB49的背景數據塊中，有一個靜態變量：JOB_OVAL，如圖所示，變量類型為雙整數，SFB49進行讀作業操作時，將把讀取的值放在這一區域，用戶可訪問這一區域得到高頻脈沖相關參數的值。2．調用系統功能塊SFB492．調用系統功能塊SFB49參數JOB_VAL：為寫作業的值，參數類型為雙整數，指定的值乘以硬件組態時指定的時基為定義的時間值。當JOB_REQ有上升沿發生時，JOB_VAL端定義的值將代替脈沖原有的參數。2．調用系統功能塊SFB49系統功能塊SFB49（符號名為PLUSE）輸出參數意義如下表所示2．調用系統功能塊SFB49輸出參數數據類型地址DB說明取值范圍缺省值STS_ENBOOL16.0狀態使能端TRUE/FALSEFALSESTS_STRTBOOL16.1硬件門的狀態（開始輸入）TRUE/FALSE FALSESTS_DO BOOL16.2輸出狀態TRUE/FALSEFALSEJOB_DONEBOOL16.3可以啟動新作業TRUE/FALSETRUEJOB_ERRBOOL16.4故障作業RUE/FALSEFALSEJOB_STATWORD18作業錯誤號W#16#0000至W#16#FFFF W#16#02．調用系統功能塊SFB49參數STS_EN：狀態使能端。其狀態顯示高頻脈沖輸出的條件是否成立，當STS_EN端的狀態為“1”時，表示高頻脈沖輸出條件成立，通道處于延時或輸出狀態。參數STS_STRT：硬件門狀態。無論是否啟動硬件門功能，參數STS_STRT的狀態與通道對應的硬件門的狀態一致。2．調用系統功能塊SFB49參數STS_DO：為通道的輸出狀態，當通道作為數字量輸出或高頻脈沖輸出時，STS_DO端的狀態與通道輸出的狀態一致。2．調用系統功能塊SFB49參數JOB_DONE：為可以啟動新作業的端，正常情況下JOB_DONE端的狀態為“1”，表示可以啟動新作業；當JOB_REQ端有上升沿時，將執行指定作業修改對應參數，這時JOB_DONE的狀態將變為“0”，當作業執行完畢，參數修改好以后，JOB_DONE的狀態將自動恢復為“1”狀態。注意，一般作業執行的時間很短，因此JOB_DONE為“0”的狀態時間也很短。在做實驗時用肉眼很難觀察到JOB_DONE端的狀態變化，可以在程序中用JOB_DONE輸出的信號控制一個加法計數器，可以看到，作業每啟動一次，計數器的值都會加1，證明在執行作業時，JOB_DONE端的狀態的確發生過變化。2．調用系統功能塊SFB49參數JOB_ERR：為故障作業，當JOB_ERR的狀態為“0”時，表示作業執行正常，當JOB_ERR的狀態為“1”時，表示有故障發生，具體故障原因可查看故障代碼（由JOB_STAT端讀取）參數JOB_STAT：為作業錯誤代碼。如果發生作業錯誤，則JOB_ERR=TRUE。JOB_STAT中將給出精確的錯誤原因。具體如下表所示2．調用系統功能塊SFB49事件類別錯誤代碼解釋W#16#0411周期過短。W#16#0