【案例】S7-200SMART如何驅(qū)動步進畫三角形？

吳翠萍發(fā)布于2021-02-22 15:08 16 2 標(biāo)簽：S7-200SMART,西門子PLC,PLC案例

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在前面的文章中，給大家介紹了S7-200SMART如何驅(qū)動XY軸平臺實現(xiàn)畫圓的功能，今天給大家介紹S7-200SMART如何驅(qū)動XY軸平臺實現(xiàn)畫多邊形的功能，文中以畫三角形為例給大家介紹，希望大家通過對該文章的閱讀及理解可實現(xiàn)畫多邊形的功能。

一、實驗設(shè)備介紹

(1)西門子S7-200SMART系列PLC，CPU型號為ST20。

(2) XYZ軸平臺一套，該平臺有三個步進驅(qū)動器，三套電機配合絲桿，在本例子因ST20型號的CPU只支持2軸高速脈沖輸出，所以只驅(qū)動X軸和Y軸。實驗平臺如下圖所示：

注：定義往電機方向移動為正方向，絲桿的邏輯為4mm，步進驅(qū)動的細分設(shè)置為3200個脈沖一轉(zhuǎn)。

CPU輸出端Q0.0和Q0.2分半為X軸的脈沖和方向信號，Q0.1和Q0.7為Y軸的脈沖和放信號，步進驅(qū)動器有PLC的接線圖如下所示：

二、直線插補算法說明

如下圖所示，原點，1#點，2#點，三點構(gòu)成了一個三角形，若需要使用S7-200SMART系列PLC驅(qū)動前面所描述的XY軸實驗平臺畫出來，則需要用到XY軸同時運動來實現(xiàn)走直線的功能，但S7-200SMART系列PLC沒有直線插補功能，只能考慮自編程序來實現(xiàn)。

如上圖所示，X軸和Y軸要同時從原點啟動到1#點位置，則X軸和Y軸所移動的時間是相同的，因此已知目標(biāo)位置的坐標(biāo)及一個軸的速度(主站速度)，然后根據(jù)已知的軸的位置和速度計算出時間后再去計算出另外一個軸的速度。根據(jù)此原則則可得到如下公式：

三、三角形移動程序設(shè)計說明

根據(jù)分析，對S7-200SMART系列PLC的驅(qū)動XY軸平臺實現(xiàn)三角形運動的程序設(shè)計主要分為“運動向?qū)У慕M態(tài)配置”、“初始化與回原點程序”、“速度換算程序”、“取絕對值程序”、“開始運行程序”幾部分組成。

(1)速度換算程序

速度換算程序，根據(jù)給定的X軸的速度，計算出Y軸的速度，在輸?shù)挠嬎阒袨榱吮ＷC計算得到的速度值為正數(shù)，因此對目標(biāo)位置減去當(dāng)前位置后得到的結(jié)果去絕對值運算，因此還需要編寫取絕對值的子程序。如下圖所示，第一段程序為取絕對值運算的子程序，第二段為速度換算的子程序。