西门子S7-200脉冲输出MAP库文件的使用

显示全部楼层 · 2024-8-30 16:56:00

西门子S7-200脉冲输出MAP库文件的使用
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1 概述

S7--200提供了三种方式的开环运动控制：

• 脉宽调制（PWM）--内置于S7--200，用于速度、位置或占空比控制。

• 脉冲串输出（PTO）--内置于S7--200，用于速度和位置控制。

• EM253位控模块--用于速度和位置控制的附加模块。

S7—200的内置脉冲串输出提供了两个数字输出通道（Q0.0和Q0.1），该数字输出可以通过位控向导组态为PWM或PTO的输出。

当组态一个输出为PTO操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。内置PTO功能仅提供了脉冲串输出。您的应用程序必须通过PLC内置I/O或扩展模块提供方向和限位控制。

PTO按照给定的脉冲个数和周期输出一串方波（占空比50％），如图1。PTO可以产生单段脉冲串或者多段脉冲串（使用脉冲包络）。可以指定脉冲数和周期（以微秒或毫秒为增加量）:

• 脉冲个数： 1到4,294,967,295
• 周期： 10μs(100K)到65535μs或者2ms到65535ms。

图1

200系列的PLC的最大脉冲输出频率除 CPU224XP 以外均为20kHz。CPU224XP可达100kHz。如表1所示：

表1

2 MAP库的应用

2.1 MAP库的基本描述

现在，200系列 PLC 本体 PTO 提供了应用库MAP SERV Q0.0 和 MAP SERV Q0.1，分别用于 Q0.0 和 Q0.1 的脉冲串输出。如图2所示：

图2

注：这两个库可同时应用于同一项目。

各个块的功能如表2所示：

表2

总体描述

该功能块可驱动线性轴。

为了很好的应用该库，需要在运动轨迹上添加三个限位开关，如图3：

• 一个参考点接近开关（home），用于定义绝对位置 C_Pos 的零点。
• 两个边界限位开关，一个是正向限位开关(Fwd_Limit)，一个是反向限位开关(Rev_Limit)。
• 绝对位置 C_Pos 的计数值格式为 DINT ，所以其计数范围为(-2.147.483.648 to +2.147.483.647). 
• 如果一个限位开关被运动物件触碰，则该运动物件会减速停止，因此，限位开关的安置位置应当留出足够的裕量ΔSmin 以避免物件滑出轨道尽头。

图3

2.2 输入输出点定义

应用MAP库时，一些输入输出点的功能被预先定义，如表3所示：

表3

2.3 MAP库的背景数据块

为了可以使用该库，必须为该库分配 68 BYTE（每个库）的全局变量，如图4所示：

图4

下表是使用该库时所用到的最重要的一些变量（以相对地址表示），如表4：

表4

2.4 功能块介绍

下面逐一介绍该库中所应用到的程序块。这些程序块全部基于PLC-200 的内置PTO输出，完成运动控制的功能。此外，脉冲数将通过指定的高速计数器 HSC 计量。通过 HSC 中断计算并触发减速的起始点。

2.4.1 Q0_x_CTRL

该块用于传递全局参数，每个扫描周期都需要被调用。功能块如图5，功能描述见表5。

图5

表5

Velocity_SS 是最小脉冲频率，是加速过程的起点和减速过程的终点。

Velocity_Max 是最大小脉冲频率，受限于电机最大频率和PLC的最大输出频率。

在程序中若输入超出（Velocity_SS，Velocity_Max）范围的脉冲频率，将会被Velocity_SS 或 Velocity_Max 所取代。

accel_dec_time 是由 Velocity_SS 加速到 Velocity_Max 所用的时间（或由Velocity_Max 减速到 Velocity_SS 所用的时间，两者相等），范围被规定为 0.02 ~ 32.0 秒，但最好不要小于0.5秒。

警告：超出 accel_dec_time 范围的值还是可以被写入块中，但是会导致定位过程出错！

2.4.2 Scale_EU_Pulse

该块用于将一个位置量转化为一个脉冲量，因此它可用于将一段位移转化为脉冲数，或将一个速度转化为脉冲频率。功能块如图6，功能描述见表6。

图6

表6

下面是该功能块的计算公式：

2.4.3 Scale_ Pulse_EU

该块用于将一个脉冲量转化为一个位置量，因此它可用于将一段脉冲数转化为位移，或将一个脉冲频率转化为速度。功能块如图7，功能描述见表7。

图7

表7

下面是该功能块的计算公式：

2.4.4 Q0_x_Home

功能块如图8，功能描述见表8。

图8

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