任務(wù)

某設(shè)備上有1套步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)為SH-XXXXXMa，采用某的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其型號(hào)為1XXXX1，是兩相四線直流24V步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，按下啟動(dòng)按鈕SB1后，要求電機(jī)能夠按下圖的頻率和脈沖數(shù)運(yùn)行，運(yùn)行完畢后指示燈閃爍。

1、所需主要軟硬件配置

a.1套STEP 7-MicroWIN SMART V2.3；

b.1臺(tái)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為1XXXX1；

c.1臺(tái)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)為SH-XXXXXMa；

d.1臺(tái)CPU ST20。

2、硬件接線

某牌的步進(jìn)電機(jī)型號(hào)是1XXXX1，這種型號(hào)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的出線接線圖如下圖所示。

PLC與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的接線。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器有共陰和共陽(yáng)兩種接法，這與控制信號(hào)有關(guān)系，通常西門子PLC輸出信號(hào)是+24V信號(hào)（即PNP接法），所以應(yīng)該采用共陰接法，所謂共陰接法就是步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的DIDIR-和CP-與電源的負(fù)極短接。

注意：由于PLC的輸出信號(hào)電壓與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的接受信號(hào)電壓不一致，故不能直聯(lián)接，可以采取串2K左右的電阻來(lái)進(jìn)行分壓，具體還是看圖吧。（為什么是2K左右：一般驅(qū)動(dòng)器輸入為光電耦合器，即負(fù)載是一個(gè)LED負(fù)載，而LED正常工作電流一般為5~8mA左右，那么在24V電壓下，5~8mA = 24 / 電阻 ，電阻 = 24 /0.008 = 3K，考慮到步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器輸入不僅僅是直接的LED，還需要有一個(gè)限流電阻器，所以取值2K左右的電阻器限流是允許的。）

3、方案分析

既然都控制步進(jìn)電機(jī)，那么PLS脈沖輸出指令肯定跑不了，此外，任務(wù)里是需要輸出多個(gè)脈沖串，那么編程時(shí)候就應(yīng)當(dāng)允許脈沖串進(jìn)行排隊(duì)，形成管線，當(dāng)前輸出的脈沖串完成之后，立即輸出新脈沖串，這保證了脈沖串順序輸出的連續(xù)性，說(shuō)白了，就是用多段管線方式。

多段管線：在多段管線模式，CPU自動(dòng)從V存儲(chǔ)器區(qū)的包絡(luò)表中讀出每個(gè)脈沖串的特性。在該模式下，僅使用特殊存儲(chǔ)器區(qū)的控制字節(jié)和狀態(tài)字節(jié)。選擇多段操作，必須裝入包絡(luò)表在V存儲(chǔ)器中的起始地址偏移量（SMW168或SMW178）。時(shí)間基準(zhǔn)可以選擇微秒或者毫秒，但是，在包絡(luò)表中的所有周期值必須使用同一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而且在包絡(luò)正在運(yùn)行時(shí)不能改變。執(zhí)行PLS指令來(lái)啟動(dòng)多段操作。

4、方案實(shí)施步驟

1)確定脈沖發(fā)生器及工作模式，選擇Q0.0輸出，選擇3段管式PTO的輸出形式，向控制字節(jié)寫(xiě)入控制模式。

2)確認(rèn)包絡(luò)表首地址，向包絡(luò)表里寫(xiě)入每段的脈沖數(shù)，初始頻率和終止頻率。

3)若想脈沖發(fā)完后，指示燈閃爍，可用脈沖串完成事件產(chǎn)生中斷的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)置中斷事件并全局開(kāi)中斷。（中斷事件號(hào)19）

4)執(zhí)行PLS指令，編程PTO指令，高速脈沖串由Q0.0輸出。

 5、指令溫習(xí)

一、高速脈沖輸出指令介紹

在PLC的指定輸出點(diǎn)（Q0.0~Q0.1，Q0.3）上實(shí)現(xiàn)脈沖輸出（PTO）和脈寬調(diào)制（PWM）功能。CPU ST20具備配有兩個(gè)PTO/PWM發(fā)生器，它們可以產(chǎn)生一個(gè)高速脈沖串或者一個(gè)脈沖調(diào)制波形。當(dāng)Q0.0和 Q0.1作為高速輸出點(diǎn)時(shí)，其普通輸出點(diǎn)被禁用，而當(dāng)不作為PTO/PWM發(fā)生器時(shí)，Q0.0和 Q0.1可作為普通輸出點(diǎn)使用。一般情況下，PTO/PWM輸出負(fù)載至少為10%的額定負(fù)載。脈沖輸出指令（PLS）配合特殊存儲(chǔ)器用于配置高速輸出功能，PLS指令格式見(jiàn)下表。

脈沖串操作（PTO）按照給定的脈沖個(gè)數(shù)和周期輸出一串方波（占空比50%，如下圖所示）。PTO可以產(chǎn)生單段脈沖串或者多段脈沖串（使用脈沖包絡(luò)）。可以s或ms為單位指定脈沖寬度和周期。

二、PLS指令相關(guān)的特殊寄存器的含義

PLS指令會(huì)從特殊存儲(chǔ)器SM中讀取數(shù)據(jù)，并按照存儲(chǔ)數(shù)值控制PTO/PWM發(fā)生器。這些寄存器的含義見(jiàn)下表：

表1、PTO控制寄存器的SM標(biāo)志（Q0.0）

表2、其他PTO/PWM寄存器的SM標(biāo)志

三、溫馨提示：

① 如果要裝入新的脈沖數(shù)（SMD72或SMD82）、脈沖寬度（SMW70）或者周期（SMW68），應(yīng)該在執(zhí)行PLS指令前裝入這些數(shù)值到控制寄存器。

②PTO狀態(tài)字中的空閑位（SM66.7或者SM76.7）標(biāo)志著脈沖輸出完成。另外，在脈沖串輸出完成時(shí)，可以執(zhí)行一段中斷服務(wù)程序。如果使用多段操作時(shí)，可以在整個(gè)包絡(luò)表完成后執(zhí)行中斷服務(wù)程序。

6、程序

根據(jù)任務(wù)，結(jié)合上文第4第5點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行編程，親測(cè)有效：

主程序：

中斷程序：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：看不清可以長(zhǎng)按動(dòng)圖，保存到手機(jī)，然后打開(kāi)圖庫(kù)看（記得設(shè)置手機(jī)畫(huà)面旋轉(zhuǎn)）即可全屏看。

記得隨手  點(diǎn)  雞腿  ，謝謝！