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專業(yè) 優(yōu)質(zhì) 系統(tǒng)

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200Smart運(yùn)動控制
發(fā)布時間:2023-06-25

一、運(yùn)動軸

 (一)內(nèi)置于 S7-200 SMART CPU 的運(yùn)動控制功能使用運(yùn)動軸(Axis of Motion)進(jìn)行步  進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的速度和位置控制。

  (二)S7-200 SMART 提供3個軸的開環(huán)位置控制所需要的功能和性能:

1. 提供高速控制,速度從每秒2個脈沖到每秒100,000個脈沖(2HZ到100KHZ);

2. 提供可組態(tài)的測量系統(tǒng),既可以使用工程單位(例如英寸和厘米)也可以使用脈沖數(shù);

3. 提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償;

4. 支持絕對、相對和手動位置控制方式;

5. 提供連續(xù)操作;

6. 提供多達(dá)32組移動曲線,每組最多可有16步;

7. 提供4種不同的參考點(diǎn)尋找模式,每種模式都可對起始的尋找方向和最終的接近方向進(jìn)行選擇。

                S7-200 SMART CPU 運(yùn)動控制輸入/輸出點(diǎn)定義見表 1:

1.運(yùn)動控制輸入/輸出定義

類型

信號

描述

CPU 本體 I/O 分配

輸入

STP

STP輸入可讓CPU停止脈沖輸出。在位置控制向?qū)е锌蛇x擇您所需要的STP操作。

位置控制向?qū)е锌杀唤M態(tài)為I0.0-I0.7 ,I1.0-I1.3
中的任意一個,但是同一個輸入點(diǎn)不能被重復(fù)定義

RPS

RPS(參考點(diǎn))輸入可為絕對運(yùn)動操作建立參考點(diǎn)或零點(diǎn)位置。

LMT+

LMT+LMT-是運(yùn)動位置的最大限制。運(yùn)動向?qū)?/span>中可以組態(tài)LMT+LMT-輸入。

LMT-

ZP(HSC)

ZP(零脈沖)輸入可幫助建立參考點(diǎn)或零點(diǎn)位置。通常,電機(jī)驅(qū)動器/放大器在電機(jī)的每一轉(zhuǎn)產(chǎn)生一個ZP脈沖

CPU 本體高速計數(shù)器輸入可被組態(tài)為ZP輸入
HSC0 (I0.0)
HSC1 (I0.1)
HSC2 (I0.2)
HSC3 (I0.3)

輸出



Axis0

Axis1

Axis2

P0

P0P1是源型晶體管輸出,用以控制電機(jī)的運(yùn)動和方向。

Q0.0

Q0.1

Q0.3

P1

Q0.2

Q0.7 or Q0.3*

Q1.0

DIS

DIS是一個源型輸出,用來禁止或使能電機(jī)驅(qū)動器/放大器。

Q0.4

Q0.5

Q0.6


             *如果Axis1組態(tài)為脈沖加方向,則P1分配到Q0.7。如果Axis1組態(tài)為雙向輸出或者A/B相輸出,則P1被分配到Q0.3,但此 時Axis2將不能使用。

              Micro/WIN SMART 為運(yùn)動控制提供了方便快捷的工具,遵守以下步驟即可:

1. 組態(tài) Axis of Motion
Micro/WIN SMART 提供了運(yùn)動控制向?qū)?,可生成組態(tài)/曲線表和位置控制指令。

2. 測試 Axis of Motion
Micro/WIN SMART 提供一個運(yùn)動控制面板,用以測試輸入輸出的接線、Axis of Motion 的組態(tài)以及運(yùn)動曲線的運(yùn)行。

3. 創(chuàng)建 CPU 執(zhí)行程序:
位置控制向?qū)ё詣由晌恢每刂?span style="font-size: 14px;">指令。您可以將這些指令插入您的程序中。將以下指令插入您的用戶程序當(dāng)中:
- 要使能位置控制模塊,請插入一個AXISx_CTRL指令。用SM0.0(始終接通)以確保這條指令在每一個循環(huán)周期中都得到執(zhí)行。
- 要將電機(jī)移動到一個指定位置,使用一條AXISx_GOTO指令或一條AXISx_RUN指令。AXISx_GOTO指令使電機(jī)運(yùn)動到您在程序中輸入的指定位置。AXISx_RUN指令則使電機(jī)按照您在位置控制向?qū)е兴M態(tài)的路線運(yùn)動。
- 要使用絕對坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)動,您必須為您的應(yīng)用建立零位置。使用一條AXISx_RSEEK或一條AXISx_LDPOS指令建立零位置。

- 位置控制向?qū)傻钠渌噶顬榈湫蛻?yīng)用提供需要的功能,對于您的特定應(yīng)用,這些指令是可選的。

4. 譯您的程序并將系統(tǒng)塊、數(shù)據(jù)塊和程序塊下載到 S7-200 SMART CPU 中。

二、運(yùn)動控制向?qū)?/span>

1. 打開“運(yùn)動控制”向?qū)В肮ぞ摺?>“向?qū)А?>“運(yùn)動控制” 如圖1所示

 1.jpg

 圖1打開控制向?qū)?/span>

2. 選擇需要配置的軸,如圖2所示

2.jpg

   圖2 選擇需要配置的軸

3. 為所選擇的軸命名

3.jpg

   圖3 軸命名

4. 輸入系統(tǒng)的測量系統(tǒng)(“工程量”或者“脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)”)如圖4所示

4.jpg

 圖4 選擇測量系統(tǒng)

            a.選擇工程單位或者是脈沖數(shù);
            b.選擇電機(jī)每轉(zhuǎn)脈沖數(shù);
            c.選擇基本單位 ;
            d.
輸入電機(jī)每轉(zhuǎn)運(yùn)行距離。

5. 設(shè)置脈沖方向輸出 如圖5所示

5.jpg

   圖5 設(shè)置脈沖方向

           a.設(shè)置有幾路脈沖輸出(單相:1路、雙向:2路、正交:2路);
         b.設(shè)置脈沖輸出極性和控制方向。

6.分配輸入點(diǎn) 如圖6所示

6.jpg

   圖6配置正限位輸入點(diǎn)

            a.正限位使能;
         b.正限位輸入點(diǎn);
         c.指定相應(yīng)輸入點(diǎn)有效時的響應(yīng)方式;
         d.指定輸入信號有效電平(低電平有效或者高電平有效)。

   7.jpg

   圖7 配置負(fù)限位輸入點(diǎn)

           a. 負(fù)限位使能;
           b.負(fù)限位輸入點(diǎn);
           c.指定相應(yīng)輸入點(diǎn)有效時的響應(yīng)方式;
           d.指定輸入信號有效電平(低電平有效或者高電平有效)。

        8.jpg

   圖8 配置參考點(diǎn)

            a.使能參考點(diǎn);
            b.參考點(diǎn)輸入點(diǎn);
            c.指定輸入信號有效電平(低電平有效或者高電平有效)。

9.jpg

   圖9 配置零脈沖

            a. 使能零脈沖:
            b.零脈沖輸入點(diǎn)。

10.jpg

   圖 10.配置停止點(diǎn)

           a. 使能停止點(diǎn);
         b.停止輸入點(diǎn);
         c.指定相應(yīng)輸入點(diǎn)有效時的響應(yīng)方式;
         d.指定輸入信號的觸發(fā)方式,可以選擇電平觸發(fā)或者邊沿觸發(fā);
         e.指定輸入信號有效電平(低電平有效或者高電平有效)。

7.定義輸出點(diǎn)

     11.jpg

  圖11 定義輸出點(diǎn)

  注意:每個軸的輸出點(diǎn)都是固定的用戶不能對其進(jìn)行修改,但是可以選擇使能/不使能 DIS。

8.定義電機(jī)速度

12.jpg

   圖12 定義電機(jī)速度

          a.定義電機(jī)運(yùn)動的最大速度“MAX_SPEED”;
        b.根據(jù)定義的最大速度,在運(yùn)動曲線中可以指定的最小速度;
        c.定義電機(jī)運(yùn)動的啟動/停止速度“SS_SPEED” 。

9.定義點(diǎn)動參數(shù)

13.jpg

  圖13 定義點(diǎn)動參數(shù)

a.定義點(diǎn)動速度“JOG_SPEED”(電機(jī)的點(diǎn)動速度是點(diǎn)動命令有效時能夠得到的最大速度);
b.定義點(diǎn)動位移“JOG_INCREMENT”(點(diǎn)動位移是瞬間的點(diǎn)動命令能夠?qū)⒐ぜ\(yùn)動的距離)。

注意:當(dāng) CPU 收到一個點(diǎn)動命令后,它啟動一個定時器。如果點(diǎn)動命令在0.5秒到時之前結(jié)束,CPU 則以定義的SS_SPEED速度將工件運(yùn)動JOG_INCREMENT數(shù)值指定的距離。當(dāng)?shù)?/span>0.5秒時,點(diǎn)動命令仍然是激活的,CPU 加速至JOG_SPEED速度。繼續(xù)運(yùn)動直至點(diǎn)動命令結(jié)束,隨后減速停止。

10.加/減速度時間設(shè)置

14.jpg

   圖14加/減速度時間設(shè)置

             a.設(shè)置從啟動/停止速度“SS_SPEED”到最大速度“MAX_SPEED"的加速度時間“ACCEL_TIME”;

          b.設(shè)置從最大速度“MAX_SPEED”到啟動/停止速度“SS_SPEED”的減速度時間“DECEL_TIME ”

11.定義反沖補(bǔ)償

15.jpg

   圖15 定義反沖補(bǔ)償

   注意:反沖補(bǔ)償為當(dāng)方向發(fā)生變化時,為消除系統(tǒng)中因機(jī)械磨損而產(chǎn)生的誤差,電機(jī)必須運(yùn)動的距離。反沖補(bǔ) 償總是正值。

12. 使能尋找參考點(diǎn)位置

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 圖16 使能尋找參考點(diǎn)位置

 注意:若您的應(yīng)用需要從一個絕對位置處開始運(yùn)動或以絕對位置作為參考,您必須建立一個參考點(diǎn)(RP)或零點(diǎn)位置,該點(diǎn)將位置測量固定到物理系統(tǒng)的一個已知點(diǎn)上。

13. 設(shè)置尋找參考點(diǎn)位置參數(shù)

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   圖17設(shè)置尋找參考點(diǎn)參數(shù)

            a.定義快速尋找速度“RP_FAST”(快速尋找速度是模塊執(zhí)行RP尋找命令的初始速度,通常RP_FASTMAX_SPEED2/3左右);

            b.定義慢速尋找速度“RP_SLOW”(慢速尋找速度是接近RP的最終速度,通常使用一個較慢的速度去接近RP以免錯過,RP_SLOW的典型值為SS_SPEED);

            c.定義初始尋找方向“RP_SEEK_DIR”(初始尋找方向是RP尋找操作的初始方向。通常,這個方向是從工作區(qū)到RP附近。限位開關(guān)在確定RP的尋找區(qū)域時扮演重要角色。當(dāng)執(zhí)行RP尋找操作時,遇到限位開關(guān)會引起方向反轉(zhuǎn),使尋找能夠繼續(xù)下去,默認(rèn)方向=反向);

           d.定義最終參考點(diǎn)接近方向“RP_APPR_DIR”,(最終參考點(diǎn)接近方向是為了減小反沖和提供更高的精度,應(yīng)該按照從RP移動到工作區(qū)所使用的方向來接近參考點(diǎn),默認(rèn)方向=正向)。

14. 設(shè)置參考點(diǎn)偏移量

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圖18 設(shè)置參考點(diǎn)偏移量

   注意:參考點(diǎn)偏移量“RP_OFFSET是”在物理的測量系統(tǒng)中RP到零位置之間的距離。

15. 設(shè)置尋找參考點(diǎn)順序

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   圖19 設(shè)置尋找參考點(diǎn)順序

            S7-200 SMART 提供4中尋找參考點(diǎn)順序模式,每種模式定義如下:

            RP尋找模式1:RP位于RPS輸入有效區(qū)接近工作區(qū)的一邊開始有效的位置上;

            RP尋找模式2RP位于RPS輸入有效區(qū)的中央;

            RP尋找模式3RP位于RPS輸入有效區(qū)之外,需要指定在RPS失效之后應(yīng)接收多少個ZP(零脈沖)輸入;

            RP尋找模式4RP通常位于RPS輸入的有效區(qū)內(nèi),需要指定在RPS激活后應(yīng)接收多少個ZP(零脈沖)輸入。

16. 新建運(yùn)動曲線并命名

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   圖20新建運(yùn)動曲線并命名

   通過點(diǎn)擊“添加(Add)”按鈕添加移動曲線并命名。
         注意:S7-200 SMART 支持最多32組移動曲線。運(yùn)動控制向?qū)峁┮苿忧€定義,在這里,您可以為您的應(yīng)用程序定義每一個移動曲線。運(yùn)動控制向?qū)е锌梢詾槊總€移動曲線定義一個符號名,其做法是您在定義曲線時輸入一個符號名即可

17. 定義運(yùn)動曲線

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   圖21 定義運(yùn)動曲線

           a.選擇移動曲線的操作模式(支持四種操作模式:絕對位置、相對位置、單速連續(xù)旋轉(zhuǎn)、兩速連續(xù)轉(zhuǎn)動);

           b.定義該移動曲線每一段的速度和位置(S7-200 SMART 每組移動曲線支持最多16步)。

18. 為配置分配存儲區(qū)

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   圖22 配置分配存儲區(qū)

   通過點(diǎn)擊“建議(Suggest)”按鈕分配存儲區(qū)
        注意:程序中其他部分不能占用該向?qū)Х峙涞?/span>存儲區(qū)。

19. 完成組態(tài)

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圖23完成組態(tài)

   當(dāng)您完成對運(yùn)動控制向?qū)У慕M態(tài)時,只需點(diǎn)擊生成(Generate),然后運(yùn)動控制向?qū)?zhí)行以下任務(wù):

         a. 將組態(tài)和曲線表插入到您的 S7-200 SMART CPU 的數(shù)據(jù)塊(AXISx_DATA)中;

         b. 為運(yùn)動控制參數(shù)生成一個全局符號表(AXISx_SYM);

         c. 在項(xiàng)目的程序塊中增加運(yùn)動控制指令子程序,您可在應(yīng)用中使用這些指令;

        要修改任何組態(tài)或曲線信息,您可以再次運(yùn)行運(yùn)動控制向?qū)А?/span>

         注意:由于運(yùn)動控制向?qū)薷牧顺绦驂K、數(shù)據(jù)塊和系統(tǒng)塊,要確保這三種塊都下載到 S7-200 SMART CPU 中。否則,CPU 可能會無法得到操作所需的所有程序組件。

20. 查看輸入輸出點(diǎn)分配

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      完成配置后運(yùn)動控制向?qū)@示運(yùn)動控制功能所占用的 CPU 本體輸入輸出點(diǎn)的情況。





























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