1.运动控制是指通过伺服机构(如电机、液压泵或线性执行机构等)来控制机械运动部件的位置或速度。
S7-1200PLC能够完成运动控制的基础是它集成了高速计数器和高速脉冲输出。在运动控制过程中,CPU输出高速脉冲和方向信号,并将其送至电机的驱动设备,驱动设备将该信号处理后传送给电机,从而控制电机以一定速度运动到指定位置。
2.高速脉冲串输出(PTO):占空比为50%的脉冲串,主要用于速度和位置控制。将输出脉冲的个数作为位置给定值以实现定位控制,改变定位脉冲的输出频率进而改变运动的速度。
3.宽度可调脉冲输出(PWM):占空比可调的脉冲串,用户可以控制脉冲的周期和脉宽。可用于直接驱动调速系统。
4.步进电机:将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个脉冲,电机转动一个角度,带动机械装置移动一小段距离。
特点:(1)来一个脉冲,转一个步距角;(2)控制脉冲频率,可控制电机转速;(3)改变脉冲顺序,可改变转动方向;(4)角位移量或线位移量与脉冲数成正比。
5.步距角:每来一个脉冲,电机转过的角度。
6.圈脉冲:转子转一圈所需要的脉冲数。
7.螺距:丝杠螺纹相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离。(即电机转一圈丝杠滑台移动的距离。)
比如:两相步进电机步距角一般为1.8度,一周为360度,则可求出两相步进电机圈脉冲数为200个。
为了提高精度,可以通过步进驱动器上的拨码开关来调节细分,比如选择8细分,则转一圈就需要脉冲数:200x8=1600个。如果电机转一圈,丝杆滑台移动4mm,若发16000个脉冲,电机转10圈,走40mm,从而实现定位。
二、运动控制系统的构成
控制器
驱动器
电机:步进电机或伺服电机
三、运动控制方式
根据S7-1200连接驱动方式不同,分成三种运动控制方式:
(1)PTO控制方式(脉冲串输出,开环,Zui多4个轴)
PTO控制方式通过CPU向驱动器发送高速脉冲信号来实现对驱动器的控制。目前,S7-1200PLC所有版本的CPU都支持PTO控制方式,一个S7-1200 PLCZui多可以控制4台驱动器。
(2)PPROFINET控制方式(通信,闭环,Zui多16轴)
PROFINET控制方式可以使S7-1200PLC连接驱动器,它们之间通过PROFIdrive报文进行通信。硬件版本为4.1以上的CPU都支持PROFINET控制方式。
(3)模拟量控制方式(闭环,Zui多8轴)
在S7-1200 PLC中,模拟量控制方式是以模拟量输出信号作为驱动器的速度给定,进而实现驱动器的速度控制。
备注:所有1200都支持脉冲控制方式和通信方式,4.1版本及以上的1200PLC才能用模拟量控制。