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S7-1500 PLC的运动控制简介

提示:

运动控制(MC)是自动化的一个分支,它使用统称为伺服机构的一些设备,如液压泵、线性执行机构或者电动机来控制机器的位置或速度。运动控制被广泛应用在机器人、数控机床、包装、印刷、纺织和装配工业中。 运动控制功能作为每一个S7- 1500 CPU的组件,支持轴的控制定位和移动。图8-10为S7-1500 CPU的运动控制系统示例。 图8-

    运动控制(MC)是自动化的一个分支,它使用统称为伺服机构的一些设备,如液压泵、线性执行机构或者电动机来控制机器的位置或速度。运动控制被广泛应用在机器人、数控机床、包装、印刷、纺织和装配工业中。

    运动控制功能作为每一个S7 - 1500 CPU的组件,支持轴的控制定位和移动。图8-10S7-1500 CPU的运动控制系统示例。

S7 -1500 CPU的运动控制系统示例

    8-10  S7 -1500 CPU的运动控制系统示例

    可以使用PROFIBUS - DPPROFINET I/O连接驱动装置和编码器。带模拟设定值接口的驱动装置可以使用模拟量输出(AQ)进行连接。此外,通过工艺模块(TM),也可以读出编码器中的信息。

    通过TIA Portal,可以创建运动控制项目、组态工艺对象,并将组态结果加载到CPU中,然后在CPU中执行运动控制功能。另外,还可通过TIA portal进行调试、优化和诊断。

    S7 - 1500 CPU中集成运动控制对象的用户界面和示意图如图8-11所示。

    通过TIA Portal,可对运动控制功能进行规划和调试,包括硬件集成和组态、工艺对象的创建和组态、用户程序的创建、诊断。

    工艺对象代表控制器中的每个实体对象(如一个驱动装置)。在用户程序中通过运动控制指令可调用工艺对象的各个功能。工艺对象可对实体对象的运动进行开环和闭环控制,并报告状态信息(如当前位置)。

    TIA Portal软件中,可通过工艺对象的组态表示实体对象的属性。组态数据则存储在工艺对象数据块中。

S7 -1500 CPU中集成运动控制对象的用户界面和示意图

    8-11    S7 -1500 CPU中集成运动控制对象的用户界面和示意图

    在运动控制中可使用以下工艺对象:

    (1)速度控制轴工艺对象

    速度控制轴工艺对象可根据指定的空间坐标变换计算速度设定值,并输出到驱动装置。速度轴的所有运动均在速度控制下进行。

    速度控制轴工艺对象的基本操作原理如图8-12所示。

速度控制轴工艺对象的基本操作原理

    8-12    速度控制轴工艺对象的基本操作原理

    (2)定位轴工艺对象

    定位轴工艺对象可根据指定的空间坐标变换计算位置设定值,并将相应的速度控制设定值输出到驱动装置。定位轴的所有运动均在速度控制下进行。进行绝对定位时,定位轴工艺对象必须已知物理位置。

    定位轴工艺对象的基本操作原理如图8-13所示。

定位轴工艺对象的基本操作原理

    8-13    定位轴工艺对象的基本操作原理

    定位轴可作为一个直线轴或旋转轴,具体取决于机械装置的执行情况。作为直线轴时,轴的位置以线性值进行衡量,例如毫米( mm)。作为旋转轴时,轴的位置以角度进行衡量,例如度(°)

    (3)同步轴工艺对象

    同步轴工艺对象包括定位轴工艺对象的全部功能,还可将轴与主值互连,从而使轴在同步操作中跟随引导轴的位置变化,如图8-14所示。

定位轴工艺对象的基本操作原理

    8-14    定位轴工艺对象的基本操作原理

    (4)外部编码器工艺对象

    可通过外部编码器工艺对象对位置进行检测,并将检测结果报告给控制器。通过对机械特性、编码器设置和归位过程进行参数分配,可创建编码器值和规定位置之间的关系。

    外部编码器工艺对象的基本操作原理如图8-15所示。

    驱动装置用于控制轴的运动。这些驱动装置将集成到硬件组态中。在用户程序中执行运动控制作业时,工艺对象用于控制驱动装置并读取位置编码器的值。驱动装置可称为“执行器”,编码器也称为“传感器”。

外部编码器工艺对象的基本操作原理

    8-15    外部编码器工艺对象的基本操作原理

    驱动装置和编码器可通过PROFIdrive报文进行连接。可使用的硬件接口为PROFIBUS -DPPROFINET I/O和工艺模块(TM)


(责任编辑: 艾特贸易网 )

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