PLC控制系统的简单介绍-机器人周边设备控制

　　一、plc控制系统的设计思路

　　1、用PLC控制一维运动平台实现电机的自动正反转运行及手动正反转运行;

　　2、一维运动平台的行程两端各有一行程开关，分别定义为正向限位和负向限位;

　　3、在电机自动正反转运行前，需对电机进行复位。复位的过程是：启动电机往负向运行，运行至负向限位后，往正向运行一段距离，将该位置作为电机自动正反转运行的初始位置;

　　4、复位完成后，按下正转按钮，电机往正向运行一段距离(该距离通过运动包络参数设定)，到位后停止。按下反转按钮，电机往负向运行一段距离，到位后停止;

　　5、触动行程开关后，需重新复位才能进行自动正反转运行控制;

　　6、如正反转运行过程中，触动行程开关，电机停止运行。此时可通过手动正反转按钮控制电机运行离开限位开关，或按下复位按钮对平台重新复位;

　　7、在电机运行过程中，任何时刻均可通过“停止按钮”和“急停按钮”控制其停止运行;

　　8、停止运行后，需重新复位才能进行自动正反转运行控制;

　　9、“复位指示灯”、“运行指示灯”和“停止指示灯”用来指示一维平台的运行状态。

　　二、机械本体三、硬件电路

　　S7-200 CPU提供两个高速脉冲输出点(Q0.0和Q0.1),可以分别工作在PTO(脉冲串输出)和PWM(脉宽调制)状态下。使用PTO或PWM可以实现速度、位置的开环运动控制。

　　PTO功能可以输出一串脉冲，用户可以控制脉冲的周期(频率)和个数。PWM功能可以连续输出一串占空比可调的脉冲，用户可以控制脉冲的周期和脉宽(占空比)。

　　高速脉冲输出点和普通数字量输出点共用输出映像Q0.0和Q0.1。当在Q0.0和Q0.1上激活PTO或PWM功能时，PTO/PWM发生器对输出拥有控制权，输出波形不受其他影响。

　　只有晶体管输出类型的CPU能够支持高速脉冲输出功能。

　　三、运动包络

　　包络(Profile)是一个预先定义的以位置为横坐标，以速度为纵坐标的曲线，包络是运动的图形描述。

　　一个包络由多段组成，每一段包含一个达到目标速度的加减速过程，和以目标速度匀速运行的一串指定数量的脉冲。如果是单段运动控制或者是多段运动控制的后一段，还应该包括一个由目标速度到停止的减速过程。

　　PTO主要通过包络来实现位置控制。位置控制想到通过参数设置来创建包络，并用图形方式显示包络曲线，自动生成位置控制用的子程序。

　　在开始编写程序前，首先设定运动包络，步骤如下：

　　(1)双击左图所示“向导—PTO/PWM”，出现“脉冲输出向导”窗口。

　　(2)选择Q0.0，单击“下一步”。

　　(3)选择“线性脉冲串输出(PTO)”，单击“下一步”。

　　(4)设置项目中应用的电机高速度、低速度和电机启动/停止速度。

　　(5)单击“下一步”，设置加减速时间。

　　(6)单击“下一步”。

　　(7)点击“新包络”，选择“是”。

　　(8)图27灰色部分激活，在其中选择“相对位置”，设置好参数，其中步0的目标位置不要设置太小，需大于加减速脉冲数之和。

　　(9)单击“确认”。

　　(10)将参数”VB0”更改为“VB1000”，需注意，不要在程序中再重复定义“VB1000—VB1069”;单击“下一步”。

　　(11)单击“完成”，在弹出的对话框中选择“是”。

　　(12)运动包络设置完成。在调用子程序中出现Q0.0对应的位控子程序。

　　SM0.1：首次扫描周期时该位打开，用途是调用初始化子程序。

　　2、电机控制子程序和初始化

　　PTO0_CTRL在程序中只使用一次，并且在每次扫描时得到执行,所以使用SM0.0作为EN的输入。(robotinfo) 马云都在关注

　　EN：使能端，用SM0.0连接，保持常通;

　　I_STOP：有效时电机立即停止;

　　D_STOP：有效时电机减速停止;

　　Done：完成标志。为“1”时表明上一指令执行完成;

　　Error：显示错误代码，“0”表示无错误;

　　C_Pos：HSC计数器功能开启时，表示运行脉冲数，否则为0。

　　3、复位

　　VD1100：复位返回脉冲数，在数据块的“用户定义1”进行设置。根据电机的减速比和驱动器的细分以及电机行程设置。

　　VD1043：运行包络恒速段脉冲数;VD1100-VD1080=VD1043。

　　4、正转

　　VD60.1：运动包络运行完成标志，PTO0_CTRL中的“Done”参数;v100.1：正转运行状态;v101.3：正转结束;

　　I0.1：正转按钮;

　　V100.1：正转运行状态;V101.2：复位完成标志。正反转自动运行前必须复位完成;

　　Q0.2：电机方向;

　　VD1104：正反转脉冲数，同VD1100参数一样， 在“数据块”的“用户定义1”中设置.VD1104-VD1080=VD1043。

　　5、反转

　　VD60.1：运动包络运行完成标志，PTO0_CTRL中的“Done”参数;v100.2：反转运行状态;v101.4：反转结束;

　　I0.2：反转按钮;V100.2：反转运行状态;V101.2：复位完成标志。正反转自动运行前必须复位完成;

　　Q0.2：电机方向;

　　VD1104：正反转脉冲数，同VD1100参数一样，在“数据块”的“用户定义1”中设置。VD1104-VD1080=VD1043。

　　6、手动正转

　　手动正转是对电机的点动控制，需要一直按住按钮，电机才能运行。运行至正限位后，即使按住按钮也不能运行，只能反向运行。

　　7、手动反转

　　手动反转是对电机的点动控制，需要一直按住按钮，电机才能运行。运行至负限位后，即使按住按钮也不能运行，只能正向运行。

　　8、紧急停止

　　紧急停止：运行至正负限位时，对系统的保护策略。任何情况下，按下紧急停止按钮，使系统紧急停止。

　　9、输出(1)、包络运行

　　EN：使能端，用SM0.0链接表示保持常通;

　　START：参数开启时，执行运动包络，为确保命令只发送一次，使用上升沿信号;

　　Profile：设定的运动包络编号;

　　Abort：位控模块停止参数。开启后停止运行当前包络并减速停止;

　　Done：完成标志。模块完成该子程序时，此参数为“1”;

　　Error：错误代码，为“0”表示无错误;

　　C_Profile：包含位控模块当前执行的轮廓;

　　C_Step：目前正在执行的轮廓步骤;

　　C_Pos：如果PTO向导的HSC计数器功能已启用，C_Pos参数包含用脉冲数目表示的模块;否则此数值始终 为0。

　　(2)、点动运行

　　EN：使能端，SM0.0保持常通;

　　RUN：启用该参数加速至设定速度运行，停用该参数电机减速停止;

　　Speed：设定手动运行的高速度;

　　Error：本子程序的错误代码，“0”表示无错误;

　　C_Pos：如果PTO向导的HSC计数器功能已启用，C_Pos参数包含用脉冲数目表示的模块;否则此数值始终为零。

　　(3)、指示灯

　　复位状态下，复位指示灯亮。

　　正反转运行时，运行指示灯亮。

　　不处于复位或运行状态时，停止灯亮。