[西门子] 西门子S7-200脉冲输出MAP库文件的使用

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查看98978 | 回复0 | 2024-8-30 16:56:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
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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