基于西门子S7-200 SMART PLC的步进电机控制.pdf

本文详细介绍了如何使用西门子S7-200 SMART PLC对步进电机进行控制，其中包括了硬件设计、软件编程和人机界面(HMI)设计等方面的知识点。 文章阐述了步进电机的控制原理，步进电机是通过接收电脉冲信号来控制旋转的角度和速度，其每接收到一个脉冲信号，输出轴就会转动一定的角度或前进一步。电机的角位移量与输入的脉冲数量成正比，因此通过控制输入脉冲的数量可以精准地定位步进电机的位置。同时，步进电机的转速与输入的脉冲频率成正比，改变脉冲频率即可控制电机的转速。通过控制通电顺序，步进电机还可以实现正转和反转。 接着，文章介绍了系统硬件的设计。硬件设计部分选择了西门子S7-200 SMART系列的ST30 PLC作为控制核心，该PLC具备18个输入点和12个输出口，并带有两个PTO/PWM输出端口。步进电机选用的是42BYGH60型号，步距角为1.8度，而步进电机驱动器选用了TB6600升级版，拥有6个DIP开关来调节细分控制和电流控制。整个控制系统的硬件包括控制按钮、信号输出端等，并对PLC的输入输出点地址进行了分配。 在软件设计方面，文章解释了如何采用西门子S7-200 SMART PLC的高速脉冲输出指令来控制步进电机。通过PLC的Q0.0输出高速脉冲信号，Q0.1控制运动方向，通过编程监视和控制脉冲串输出，实现了对电机位置和速度的精确控制。同时，对于步进电机的驱动器设置了800个脉冲对应一圈的设置，并用包络表来控制位移量和运行方向。 在HMI面板设计部分，文章提到了上位机使用昆仑通态TPC7062K触摸屏，并通过界面按钮实现步进电机的正转、反转、急停和位置归零等功能的操作。同时，还能显示步进电机的运转速度、运行距离和通信状态。 除此之外，文章还给出了硬件接线图、高速脉冲程序框图等示意图，以及作者简介。整个控制系统的设计方案，不仅涵盖了从硬件选型到软件编程的全套流程，还详细介绍了HMI的人机交互设计，确保了控制系统的操作便捷性和实用性。通过实验验证，该系统能够实现精确定位控制，展示了西门子S7-200 SMART PLC在实现步进电机控制方面的高效和准确性。