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基于西门子PLCS7—200的直线插补和圆弧插补研究

发布时间:2014-01-28 作者:但丁 梅顺齐 滕爽 程芬 王宏建  来源:万方数据
PLC凭借其可靠性高、成本低、实用性强,具有逻辑运算等功毹在工业自动化中大量使用。其小型PLC由于没有插补指令限制了在数控方面的应用。文中使用其自带的逻辑运算指令,实现直线和圆弧的插补。以西门子的小型PLCS7—200为例,结合步进电机,具体地阐述硬件接线和程序设计来完成这一功能。

1 引言

  目前很多小型的PLC功能强大,是广泛应用于工业自动化领域的控制器,但大多数都没有直线插补和圆弧插补指令,如西门子的S7—200、三菱Fx系列、松下FP系列中的FP0和FP1等,这就限制了小型PLc在数控方面的使用。

2 系统硬件组成

  2.1 PLC

  德国西门子公司生产的S7—200 PLC的应用几乎覆盖了所有与自动化检测、自动化控制有关的工业及民用领域,它可提供CPu221、222、224、224xP和226等不同的基本型号陇。笔者将选用CPu226的S7—200作为步进电机的控制核心,为步进电机提供号,如图1所示。

PLC控制步进电机原理图

  2.2 步进电机及驱动器

  步进电机是一种将脉冲信号转换成角位移或直线位移的执行机构,其转动距离和角度取决于输入脉冲的个数,转动方向取决于输入脉冲的相序。在这里选用深圳步科公司的型号为2M530的驱动器两个和型号为2S56Q的步进电机两个,图2所示为系统硬件接线图。

接线图

3 系统软件组成

  3.1 逐点比较法插补原理

  逐点比较法插补是在数控机床经中常使用的一种插补方法,它是将加工刀具的当前位置与所要加工曲线的位置进行实时比较,构建一偏差函数,根据偏差函数值来确定刀具移动的方式和位置。

  直线插补程序可参考圆弧插补程序(略)。

  3.2 圆弧插补部分程序及注释

  圆弧插补的原理和直线插补原理基本相同,使用到了跳转指令,并结合N进行最后程序结束的判断依据。

4 结语

  目前小型PLC的功能十分强大,远超过顺序控制的基本使用范围,并且具有成本较低、可靠性高、编程方便等特点,加之小型PLC在直线插补和圆弧插补方法上的应用,为该类型PLC成为中小型数控系统的控制核心奠定了基础。

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