以SINAMICS V80系統為例說(shuō)明。SINAMICS V80伺服驅動(dòng)系統包括伺服驅動(dòng)器和伺服電機兩部分，伺服驅動(dòng)器總是與其對應的同等功率的伺服電機一起配套使用。SINAMICS V80伺服驅動(dòng)器通過(guò)脈沖輸入接口來(lái)接受從上位控制器發(fā)來(lái)的脈沖序列，進(jìn)行速度和位置的控制，通過(guò)數字量接口信號來(lái)完成驅動(dòng)器運行的控制和實(shí)時(shí)狀態(tài)的輸出。
驅動(dòng)器上有一個(gè)脈沖設置旋轉開(kāi)關(guān)用來(lái)設計脈沖分辨率以及指令脈沖類(lèi)型的。本設計選擇3，對應的分辨率是10000。驅動(dòng)器的四個(gè)連接器X1、X2、X10和X20相應的功能如圖3所示：
伺服電機控制系統的硬件組成如圖 4 所示。S7-200根據要求發(fā)出高速脈沖和電機轉動(dòng)的方向信號，經(jīng)過(guò)驅動(dòng)器控制伺服電機旋轉；電機旋轉編碼器的輸出信號通過(guò)驅動(dòng)器形成A 相和B 相正交信號，經(jīng)信號轉換以后作為S7-200 高速計數器的信號源，形成以S7-200 為處理器的閉環(huán)控制系統。伺服電機、伺服驅動(dòng)器和S7-200PLC 之間采用屏蔽電纜連接。
在伺服電機運行設計時(shí)，考慮到伺服電機的平穩啟停，設計了三段式脈沖方式，其示意圖如5所示。脈沖是分三段式走，即上升、恒速、下降三段，上升段是啟動(dòng)時(shí)速度從一個(gè)比較低的值上升到一個(gè)比較高的值，下降段是電機制動(dòng)時(shí)速度從一個(gè)比較高的值一直減小到一個(gè)比較小的值，這樣有利于保護電機。定義上升和下降段都是走一百個(gè)脈沖，則剩余需走的脈沖在恒速段高速走完。另外當需走的脈沖數少于兩百個(gè)時(shí)，就以單段低速走，在每個(gè)脈沖子程序中都會(huì )先判斷是以單段式走還是以三段式走。
為了配合步進(jìn)和伺服電動(dòng)機的控制，西門(mén)子PLC內置了脈沖輸出功能，并設置了相應的控制指令，可以很好地對步進(jìn)和伺服電動(dòng)機進(jìn)行控制?！ ”竟潓⒅攸c(diǎn)講解西門(mén)子S7-200 PLC脈沖輸出功能和步進(jìn)電動(dòng)機的控制，伺服電動(dòng)機的控制與步進(jìn)電動(dòng)機的基本相同。S7-300/400 PLC中也可以通過(guò)FM模塊實(shí)現步進(jìn)和伺服控制，思路與S7-200 PLC一致，本節不再介紹?！?. 脈沖輸出（PLS）指令 脈沖輸出（PLS）指令功能為：使能有效時(shí)，檢查用于脈沖輸出（Q0.0或Q0.1）的特殊存儲器位（SM），然后執行特殊存儲器位定義的脈沖操作。指令格式如表9-3所示?！?. 用于脈沖輸出（Q0.0或Q0.1）的特殊存儲器 每個(gè)PTO/PWM發(fā)生器都有一個(gè)控制字節（8位）、一個(gè)脈沖計數值（無(wú)符號的32位數值）、一個(gè)時(shí)間周期和脈寬值（無(wú)符號的16位數值）。這些值都放在特定的特殊存儲區（SM），如表9-4所示。執行PLS指令時(shí)，S7-200讀這些特殊存儲器位（SM），然后執行特殊存儲器位定義的脈沖操作，即對相應的PTO/PWM發(fā)生器進(jìn)行編程。3. Q0.0和Q0.1的共用 PTO/PWM生成器和輸出映像寄存器共用Q0.0和Q0.1。在Q0.0或Q0.1使用PTO或PWM功能時(shí)，PTO/PWM發(fā)生器控制輸出，并禁止輸出點(diǎn)的正常使用，輸出波形不受輸出映像寄存器狀態(tài)、輸出強制、執行立即輸出指令的影響；在Q0.0或Q0.1位置沒(méi)有使用PTO或PWM功能時(shí)，輸出映像寄存器控制輸出，所以輸出映像寄存器決定輸出波形的初始和結束狀態(tài)，即決定脈沖輸出波形從高電平或低電平開(kāi)始和結束，使輸出波形有短暫的不連續?！ ?. 線(xiàn)性脈沖串輸出（PTO） PTO可以實(shí)現占空比為1：2的高速脈沖串的輸出，脈沖數和周期可以由用戶(hù)定義。狀態(tài)字節中的最高位（空閑位）用來(lái)指示脈沖串輸出是否完成?？稍诿}沖串完成時(shí)啟動(dòng)中斷程序，若使用多段操作，則在包絡(luò )表完成時(shí)啟動(dòng)中斷程序?！?. 脈寬可調脈沖（PWM）輸出 PWM是脈寬可調的高速脈沖輸出，通過(guò)控制脈寬和脈沖的周期，實(shí)現控制任務(wù)?！〔竭M(jìn)電動(dòng)機在起動(dòng)和停止時(shí)有一個(gè)加速及減速過(guò)程，且加速度越小則沖擊越小，動(dòng)作越平穩。所以，步進(jìn)電動(dòng)機工作時(shí)一般要經(jīng)歷這樣一個(gè)變化過(guò)程：加速→恒速（高速）→減速→恒速（低速）→停止。步進(jìn)電動(dòng)機轉速與脈沖頻率成正比，所以輸入步進(jìn)電動(dòng)機的脈沖頻率也要經(jīng)過(guò)一個(gè)類(lèi)似變化過(guò)程。步進(jìn)電動(dòng)機脈沖頻率變化規律如圖9-5所示?！?. 通過(guò)指令向導組態(tài)PTO STEP7-Micro/WIN提供了位置控制向導，可以幫助用戶(hù)方便地完成PTO、PWM或位控模塊的組態(tài)。該向導可以生成位控指令，可以用這些指令在應用程序中對速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制?！ ”拘」澩ㄟ^(guò)PLC控制一個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機的應用，說(shuō)明利用STEP7-Micro/WIN位置控制向導來(lái)實(shí)現PTO控制步進(jìn)電動(dòng)機的具體操作過(guò)程
1. 通過(guò)指令向導組態(tài)PTO STEP7-Micro/WIN提供了位置控制向導，可以幫助用戶(hù)方便地完成PTO、PWM或位控模塊的組態(tài)。該向導可以生成位控指令，可以用這些指令在應用程序中對速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。本小節通過(guò)PLC控制一個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機的應用，說(shuō)明利用STEP7-Micro/WIN位置控制向導來(lái)實(shí)現PTO控制步進(jìn)電動(dòng)機的具體操作過(guò)程。聲明：本文為轉載類(lèi)文章，如涉及版權問(wèn)題，請及時(shí)聯(lián)系我們刪除（QQ: 229085487），不便之處，敬請諒解！
