西門子CPU317控制器6ES7317-2AK14-0AB0

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程序和注解

一、初始化

在程序的第一個掃描周期((SM0.1=1)設置重要的參數。此外，高速計數器HSC2由外部復位并初始化為A/B計數器。HSC2對檢測定位的增量軸編碼器信號計數。傳感器的A路和B路信號分別作為CPU輸入端I1.2和I1.3的輸入。旋轉方向的選擇、按鈕鎖定、操作模式的選擇及定位的過程 (請參考此例概述)。由增量傳感器進行定位監視，在輸出脈沖結束之后，等待T1時間，以便使連接電機和傳感器的軸連接器的扭轉振動消失。

二、實際值和設定值的比較

T1到時后，子程序4對實際值和設定值進行比較。如果軸的位置在設定位置的±2步范圍內，定位就是正確的。如果實際位置在此目標范圍之外，當超過起停頻率時，那就會造成電機失步這種情況的發生，此時，一個相應的警告信號就會則Q1.1輸出。

三、位置的較正

若定位錯誤被檢測出來，則起動第二等待定時器T2。此后，根據設定值和實際值之間的差值計算出校正的步數。當校正時，電動機頻率低于起停頻率，以防新的步數丟失。

四、校正取消

如果在兩次校正嘗試之后還小能達到設定位置，為女全起見，控制將被鎖定(M0.2=1 )。只有按下確認按鈕I1.4之后，控制才被打開，然后，進行另一個參考點的檢測。

五、信號清單:

 控制器

    系統的關鍵的設備部分是PLC。PLC是以單片機為核心專門用于工業過程自動化控制的電腦器件，具有的可靠性和穩定性。本系統選用西門子公司的S7-200系列CPU222PLC作為控制的核心，利用CPU222的2路獨立的20KHz的高速脈沖輸出來控制步進電動機的運動。此高速脈沖信號不能直接驅動步進電動機，需通過步進電機驅動器將功率放大后才能起作用。5路數字量輸入分別與5個傳感器相連接，用來判斷步進電機的位置、工件的位置、刀頭的位置。14路數字量輸出中，有6路用來控制步進電機驅動器，8路用來控制電磁閥開關。

    PLC本機有一個通訊口，為標準的RS-485借口，在PLC與上位機進行通訊時需將RS-485接口轉換成標準的RS-232接口，可以采用四門子提供的隔離型PLC/PPI電纜進行轉換。該電纜有撥碼開關可以進行設置。在上位幾上將控制軟件編寫好后，通過此線下載程序并監視程序的運行情況。為了降低成本，在程序調試好以后就可以不*上位機進行操作和控制，而是用簡單的操作面板即可。本系統選擇是DP210操作面板。

    根據系統對刀具加工精度的高要求，選用步進電機來控制加工程序。步進電機可以jingque到一個脈沖，在本系統中一個脈沖的精度是0.005mm。步進電機驅動器用于驅動步進電機,從而控制刀頭的動作,完成平頭。步進電機驅動器接收到PLC的信號,包括CP步進脈沖信號,DIR方向信號,FREE脫機信號,經過其內部的功放電路和處理電路后輸出到后面連接的兩相步進電機。步進電機根據信號的編號來產生相應的動作。電磁閥直接接受來自PLC的控制信號產生動作。另外,PLC直接接受傳感器的信號,通過內部程序的運算和邏輯判斷來決定輸出。

    變頻器用來控制主軸三相電機的轉速。本系統中變頻器采用基本參數運行模式,由電位器來設定運行頻率,變頻器的啟動和停止由外部端子控制.根據不同工件的特點,通過旋轉電位器來改變主軸電機的轉速,外部端子的信號由PLC的第12路數字量輸出控制。

    4、系統的軟件設計

    系統的軟件包括人機交互界面DP210程序和系統的主控程序。DP210程序完成操作人員同PLC之間的對話，主要是各個操作畫面之間的相互轉換和每個操作畫面當中各個按鍵動作所對應的PLC程序的控制位。程序畫面要與生產現場的工作流程相適應，越是前面的畫面就越是使用率高的畫面。

    PLC程序接收到DP210的操作信號后，按照工作要求進行整個刀頭工作的控制。主程序的流程圖如圖3所示。PLC主控程序中的核心控制是對步進電機的控制，啟動1#步進電機的程序如圖4，控制電機方向的程序

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