西门子PTO运动控制教程

西门子PTO运动控制

西门子PLC运动控制的3种控制方式：

S7-1200PLC运动控制根据连接驱动方式不同，分为了3种控制方式：

通信

1、通信：可以对速度、转矩、位置进行控制；

使用Profidrive驱动控制协议，它是PI国际组织(PROFIBUSand PROFINET International)推出的一种标准驱动控制协议，用于控制器与驱动器之间的数据交换；

（PROFIdrive是在Profibus和Profinet基础上开发的一种驱动技术和应用行规，它为驱动器产品提供了一致的规范，通过认证后，产品可以方便地接入Profibus和Profinet网络。）

S7-1200/1500PLC通过基于Profibus/Profinet的Profidrive的方式与支持Profidrive的驱动器连接，进行运动控制。

S7-1200最多带16个从站（如西门子V90），S7-1500PLC则是根据PLC型号，PLC型号不同，所带的从站个数也不同。

PTO

2、PTO：脉冲传输出；可以对：速度、位置进行控制，是目前所用最多的运动控制方式。

S7-1200PLC通过发送PTO脉冲的方式控制驱动器，可以是脉冲+方向〈大部分)、A/B正交、也可以是正/反脉冲的方式。S7-1200最多只能通过PTO控制4个驱动，不能进行扩展;S7-1500虽然也有PTO功能，但比较简单，大多用PROFIdrive方式。

模拟量

3、模拟量，可以对：速度转矩进行控制。

S7-1200/1500PLC通过输出模拟量来控制驱动器，可以控制驱动对象的转矩和速度。

以上便是对3种运动控制的一个简单介绍。

PTO控制组态的运用

以S7-1200PLC为例，使用PTO脉冲传输出进行运动控制，具体为TO（博图中的工艺对象组态）+MC指令（图1-1）

图1-1

使用PTO（脉冲串输出）控制方式，S7-1200最多只能通过PTO控制4个驱动（图1-2）

图1-2

其中，PLC固件版本在V4.0及以上的，用户可以灵活定义PTO0~PTO3这4个轴的DO点分配。

下面，我们打开博图开始工艺组态：

图1-1

新建一个项目文件，选用1214CDC/DC/DC；

进入设备视图，在CPU属性-常规中，点击打开“脉冲发生器（PTO/PWM）”。

图1-1，脉冲发生器只有4个，按照顺序从PTO1/PWM1开始用起。

图1-2

PTO1/PWM1中包含4项参数设置，点击常规，勾选“启用该脉冲发生器”。

参数分配：图1-3

图1-3

硬件输出：

图1-4

硬件输出，有2项内容要选择，脉冲输出和方向输出；

其中，脉冲输出一定是100HZ板载输出，如果对于可用脉冲输出点不熟悉可以看上图1-2；方向输出则不用这么高，选择普通的20KHZ板载输出即可。

图1-5

硬件组态-脉冲发生器设置完成，在左侧的项目树中，双击工艺对象中的新增对象，在弹窗中选择“定位轴”，可在名称处修改当前轴名称。

图1-6

系统会为我们新建的轴_1分配一个背景DB1，在图1-6右侧便是我们需要设置的项目；

图1-6中，已经显示了基本参数中常规的设置：

驱动器选择-PTO（PulseTrain Output）

测量单位-位置单位：mm（国内一般默认都为mm）

图1-7

基本参数中的驱动器设置：

硬件接口，我们需要点击脉冲发生器一栏的倒三角图标，选择Pulse_1，之后显示的信息便是先前在CPU属性中设置的脉冲发生器。

图1-8

扩展参数中的机械：

电机每转的脉冲数以及电机每转的负载位移可在电机铭牌上查找。

所允许的旋转方向，选择双向，即正转反转。

反向信号一般不勾选。

图1-9

扩展参数中的位置限制：

这个设置很重要，也是常出错的地方。

位置限制有2个，一个是硬件限位，一个是软限位；

勾选硬限位，便是启用外部的限位开关；如图1-9，先勾选“启用硬限位开关”，然后选择“硬件下限位开关输入”，可以直接在下列输入框中填写地址，地址选择完成，需要点击图1-9红框标注的区域，由系统分配左侧输入框中的硬件地址。

软限位如果要使用，则需要图1-9下方的软限位开关上/下限位置，需要填写测量好的距离。

当然，大部分还是使用硬限位。

图1-10

扩展参数中动态里的常规：

速度限值得单位要和基本参数中常规里的位置单位一致；

最大转速根据实际负载进行设置；

加速时间和减速时间也需要根据实际负载设置，不过在空载或是轻载的情况下，可以将时间设置短一点；

下面有个激活加加速度限值，暂时没勾选，可以看到当前的加速度/减速度的曲线是矩形的，对于设备的影响是：瞬间启动瞬间停止，启动/停止过程几乎没得缓冲，长期使用对应硬件磨损较高。

图1-11

勾选了“激活加加速度限值”，可以看到图中的曲线有了一个缓冲时间，是对硬件的一个保护。

图1-12

急停的减速时间可以按实际负载大小往小了设；

图1-13

回原点：

输入原点开关方法和位置限制设置一样，注意的是需要勾选“允许硬限位开关处自动反转”；这是为了防止设置在回原点是误触碰了限位开关从而停止打断回原点过程，所以需要勾选。

右侧可以设置逼近/回原点的方向和参考点开关的方位。

逼近速度：是没有触碰到原点的接近开关时，设备去找这个原点的速度，速度可以设置快点，但是不能超过动态常规里的最大转速，上面我们设置的是250，那么这里的逼近速度最大只可以设置到250，超过会报错提示。

（建议逼近速度不用设置太快，特别是带有负载的情况下）

回原点速度，是设备在经过原点接近开关后，在小范围内确定原点，所以速度设置慢点。

以上就是PTO的一个工艺对象组态设置。

审核编辑：汤梓红