一、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹湖北西門子PLC CPU S7-300模塊湖北西門子PLC CPU S7-300模塊

(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(jìn)驅(qū)動器，三套電機(jī)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(shí)驗(yàn)平臺如下圖所示：

注：定義往電機(jī)方向移動為正方向，絲桿的邏輯為4mm，步進(jìn)驅(qū)動的細(xì)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(jìn)驅(qū)動器有PLC的接線圖如下所示：

二、 直線插補(bǔ)算法說明

如下圖所示，原點(diǎn)，1#點(diǎn)，2#點(diǎn)，三點(diǎn)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(shí)驗(yàn)平臺畫出來，則需要用到XY軸同時運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)走直線的功能，但S7-200SMART系列PLC沒有直線插補(bǔ)功能，只能考慮自編程序來實(shí)現(xiàn)。

如上圖所示，X軸和Y軸要同時從原點(diǎn)啟動到1#點(diǎn)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(shí)現(xiàn)三角形運(yùn)動的程序設(shè)計主要分為“運(yùn)動向?qū)У慕M態(tài)配置"、“初始化與回原點(diǎn)程序"、“速度換算程序"、“取絕對值程序"、“開始運(yùn)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(yùn)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?yàn)槿〗^對值運(yùn)算的子程序，第二段為速度換算的子程序。

(2)初始化和回原點(diǎn)程序設(shè)計

對X軸和Y軸分別進(jìn)行初始化，初始化程序如下圖所示

對X軸和Y軸分別心回原點(diǎn)操作，使畫筆移動到原點(diǎn)位置

(3)編寫走三角形運(yùn)行

四、結(jié)語

程序僅供參考，實(shí)際使用請根據(jù)情況進(jìn)行修改，需要通過該案例后大家可一反三，能夠編寫出更復(fù)雜的程序。