西門(mén)子S7-400中央處理器CPU414-3西門(mén)子代理商

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潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司是SIEMENS西門(mén)子全球一級總代理商與全球維修中心,優(yōu)勢產(chǎn)品有西門(mén)子S7200/300/400/1200/6DD/6EP/6AV/6GK/ET200/電纜/DP接頭/PLC/觸摸屏 /變頻器/數控伺服/直流/電源/軟啟動(dòng)/ 網(wǎng)卡 等等，西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化與驅動(dòng)技術(shù)集團授權合作伙伴！《銷(xiāo)售態(tài)度》：質(zhì)量保證、誠信服務(wù)、及時(shí)到位！

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西門(mén)子S7-200 SMART控制步進(jìn)電機（一）

  一、前言

       步進(jìn)電動(dòng)機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。一般電動(dòng)機是連續旋轉的，而步進(jìn)電動(dòng)機的轉動(dòng)是一步一步進(jìn)行的。每輸入一個(gè)脈沖電信號，步進(jìn)電動(dòng)機就轉動(dòng)一個(gè)角度。通過(guò)改變脈沖頻率和數量，即可實(shí)現調速和控制轉動(dòng)的角位移大小，具有較高的定位精度，其*小步距角可達0.750，轉動(dòng)、停止、反轉反應靈敏、可靠。該電動(dòng)機在開(kāi)環(huán)數控系統中得到了廣泛的應用。

       1、步進(jìn)電動(dòng)機的分類(lèi)

       步進(jìn)電動(dòng)機可分為永磁式步進(jìn)電動(dòng)機、反應式步進(jìn)電動(dòng)機和混合式步進(jìn)電動(dòng)機。

       2、步進(jìn)電動(dòng)機的重要參數

       （1）步距角

       它表示控制系統每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號，電動(dòng)機所轉動(dòng)的角度。電動(dòng)機出廠(chǎng)時(shí)給出了個(gè)步距角的值，這個(gè)步距角可以稱(chēng)之為“電動(dòng)機固有步距角”，但它不一定是電動(dòng)機實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅動(dòng)器有關(guān)。

       （2）相數

       步進(jìn)電動(dòng)機的相數是指電動(dòng)機內部的線(xiàn)圈組數， 目前常用的有二相、三相、四相、五相等步進(jìn)電動(dòng)機。電動(dòng)機相數不同，其步距角也不同，一般二相電動(dòng)機的步距角為0.9/1.8"、三相的為0.750 /1.50、五相的為0.360 /0.72。在沒(méi)有細分驅動(dòng)器時(shí)，用戶(hù)主要靠選擇不同相數的步進(jìn)電動(dòng)機來(lái)滿(mǎn)足自己步距角的要求。如果使用細分驅動(dòng)器，則“相數”將變得沒(méi)有意義，用戶(hù)只需在驅動(dòng)器上改變細分數，就可以改變步距角。

       （3）保持轉矩（HOLDING TORQUE）

       保持轉矩是指步進(jìn)電動(dòng)機通電但沒(méi)有轉動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉子的力矩。它是步進(jìn)電動(dòng)機*重要的參數之一，通常步進(jìn)電動(dòng)機在低速時(shí)的力矩接近保持轉矩。由于步進(jìn)電動(dòng)機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，保持轉矩就成為了衡量步進(jìn)電機*重要的參數之一。比如，當人們說(shuō)2N.m的步進(jìn)電動(dòng)機，在沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進(jìn)電動(dòng)機。

       （4）制轉矩（DETENT TORQUE）

       鉗制轉矩是指步進(jìn)電動(dòng)機沒(méi)有通電的情況下，定子鎖住轉子的力矩。由于反應式步進(jìn)電動(dòng)機的轉子不是永磁材料，它沒(méi)有鉗制轉矩。

       3、步進(jìn)電動(dòng)機主要的特點(diǎn)

       （1）一般步進(jìn)電動(dòng)機的精度為步進(jìn)角的3%~5%，且不累積。

       （2）步進(jìn)電動(dòng)機外表允許的*高溫度取決于不同電機磁性材料的退磁點(diǎn)。步進(jìn)電動(dòng)機溫度過(guò)高時(shí)，會(huì )使電動(dòng)機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至于失步，電動(dòng)機外表允許的*高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點(diǎn)。一般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在130℃以上，有的甚至高達200℃以上，步進(jìn)電動(dòng)機外表溫度在80~90℃完全正常。

       （3）步進(jìn)電動(dòng)機的力矩會(huì )隨轉速的升高而下降。當步進(jìn)電動(dòng)機轉動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢;頻率越高，反向電動(dòng)勢越大。在它的作用下，電動(dòng)機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。

       （4）步進(jìn)電動(dòng)機低速時(shí)可以正常運轉，但若高于一定速度就無(wú)法起動(dòng)，并伴有嘯鳴聲。步進(jìn)電動(dòng)機有一個(gè)技術(shù)參數-空載起動(dòng)頻率，即步進(jìn)電動(dòng)機在空載情況下能夠正常起動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電動(dòng)機不能正常起動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉。在有負載的情況下，起動(dòng)頻率應更低。如果要使電動(dòng)機達到高速轉動(dòng)，脈沖頻率應該有加速過(guò)程，即起動(dòng)頻率較低，按一定加速度升到所希望的高頻（電動(dòng)機轉速從低速升到高速）。

       4、步進(jìn)電動(dòng)機的細分

       步進(jìn)電動(dòng)機的細分控制，從本質(zhì)上講是通過(guò)對步進(jìn)電機的勵磁繞組中電流的控制，使步進(jìn)電機內部的合成磁場(chǎng)為均勻的圓形旋轉磁場(chǎng)，從而實(shí)現步進(jìn)電動(dòng)機步距角的細分。一般步進(jìn)電動(dòng)機的細分為1、2、4、8、16、64、128和256幾種，通常細分數不超過(guò)256，例如當步進(jìn)電動(dòng)機的步距角為1.8，那么當細分為2時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機收到一個(gè)脈·沖，只轉動(dòng)，可見(jiàn)控制精度提高了1倍。細分數選擇要合理，并非細分越多越好，要根據實(shí)際情況而定。細分數一般在步進(jìn)驅動(dòng)器上通過(guò)撥鈕設定。

       5，步進(jìn)電動(dòng)機在工業(yè)控制領(lǐng)域的主要應用情況介紹

       步進(jìn)電動(dòng)機作為執行元件，是機電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應用在各種家電產(chǎn)品中，例如打印機、磁盤(pán)驅動(dòng)器、玩具、雨刷、震動(dòng)尋呼機、機械手臂和錄像機等。步進(jìn)電動(dòng)機也廣泛應用于各種工業(yè)自動(dòng)化系統中。由于通過(guò)控制脈沖個(gè)數可以很方便地控制步進(jìn)電動(dòng)機轉過(guò)的角位移，且步進(jìn)電動(dòng)機的誤差不積累，可以達到準確定位的目的。還可以通過(guò)控制頻率很方便地改變步進(jìn)電動(dòng)機的轉速和加速度，達到任意調速的目的，步進(jìn)電動(dòng)機可以廣泛地應用于各種開(kāi)環(huán)控制系統中。

       二、軟硬件準備

       1、軟件

       STEP7-Micro/WIN SMART V2.3

       2、硬件

       （1）、一臺57步進(jìn)電機，型號：5718HB4401

       （2）、一臺步進(jìn)電機驅動(dòng)器，型號：DM542

       （3）、一臺PLC：西門(mén)子S7-200 SMART ST40

       關(guān)于CPU類(lèi)型的選擇，西門(mén)子S7-200 SMART PLC的CPU有SR20、ST20、CR20s到SR60、ST60、CR60s等多個(gè)類(lèi)型，數字越大，能輸出的脈沖頻率就越高，能適應更高要求的電機控制，需要控制步進(jìn)電機高速旋轉時(shí)，SR20、ST20 CPU無(wú)法滿(mǎn)足如此高速脈沖的輸出，SR20和ST20只有兩個(gè)高速脈沖輸出口。

       三、接線(xiàn)

       1、PLC接線(xiàn)

 

       2、步進(jìn)電機與驅動(dòng)器接線(xiàn)

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版權聲明：本文為CSDN博主「」的原創(chuàng )文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權協(xié)議，轉載請附上原文出處鏈接及本聲明。

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PROFINET CBA是什么 PROFINET CBA簡(jiǎn)介

PROFINET CBA

??1. PROFINET CBA的基本概念

??CBA是基于組件的自動(dòng)化(Component based Automation)的簡(jiǎn)稱(chēng)。PROFINET CBA將自動(dòng)控制系統組織為獨立的組件。這些組件可以是子網(wǎng)絡(luò )、PLC或現場(chǎng)設備。組件包括所有的硬件組態(tài)數據、模塊參數和有關(guān)的用戶(hù)程序。

??CBA采用Microsoft的組件模型COM/DCOM，這是在PC領(lǐng)域中應用*廣的數據與通信模型，它確定了不同設備軟件部件之間數據交換的協(xié)議。

??可以用PROFINETIO將現場(chǎng)設備集成在PROFINETCBA組件中。通過(guò)使用代理設備，還可以用CBA使所有現有的子網(wǎng)與PLC或現場(chǎng)設備(例如PROFIBUS-DP設備)互連，形成更大的自動(dòng)化系統。

??可以通過(guò)統一定義的接口訪(fǎng)問(wèn)這些PROFINET組件。這些組件可以用任意方式互連，以實(shí)現過(guò)程組態(tài)。開(kāi)放的工程接口允許用不同的制造商提供的PROFINET組件實(shí)現圖形組態(tài)。

??在STEP7中，將有關(guān)的機械部件、電氣/電子部件和應用軟件等具有獨立工作能力的工藝模塊抽象為一個(gè)封裝好的組件，并為組件定義標準的接口，以實(shí)現組件之間的標準通信。

??可以將生產(chǎn)線(xiàn)的單臺機器定義為生產(chǎn)線(xiàn)或過(guò)程中的一個(gè)“標準模塊”。各組件之間用PROFINET 連接。由于組件使用了標準的接口，使得各組件之間的連接變得極為簡(jiǎn)單。不同的組件可以像模塊一樣組合，完全獨立于其內部程序。在CBA的組態(tài)工具iMap中，組件是一種軟件模塊，可以像搭積木一樣組合組件。各組件之間的PROFINET和PROFIBUS的通信用iMap進(jìn)行圖形化組態(tài)，不需要編程。通過(guò)模塊化這一成功理念，可以顯著(zhù)降低機器和工廠(chǎng)建設中的組態(tài)與在線(xiàn)調試的時(shí)間。iMap還可以為系統組態(tài)簡(jiǎn)單的診斷。

??對于設備與工廠(chǎng)的設計者，工藝模塊化能更好地對用戶(hù)的設備和系統進(jìn)行標準化，組件可以重復利用?？梢詫Σ煌目蛻?hù)要求作出更快、更靈活的反應?？梢詫Ω髋_設備和工段提前進(jìn)行預先測試，交付工廠(chǎng)后可以立用，可以縮短系統上線(xiàn)調試階段的時(shí)間。作為系統操作者和管理者，從現場(chǎng)設備到管理層，用戶(hù)都可以從II標準的通用通信中獲取信息。對現有系統進(jìn)行擴展也很容易。

??2. SIMATIC iMap

??在STEP 7中，用菜單命令來(lái)創(chuàng )建 PROFINET 組件，生成的組件在外觀(guān)上有可以互連可診斷的接口。PROFINET組件的技術(shù)接口是用XML(Extensible markup language，可擴展符號化語(yǔ)言)來(lái)定義的。PROFINET組件集成了硬件組態(tài)和用戶(hù)程序的信息。

??iMap是用于圖形化組態(tài)技術(shù)功能模塊之間的數據通信的軟件。它用于對整個(gè)系統組態(tài)，還可以對技術(shù)功能模塊作簡(jiǎn)單的診斷。iMap用圖形化方式連接組件的接口，以實(shí)現組件之間的數據交換。作者使用的是隨書(shū)光盤(pán)中的V3.0版的iMap。

??安裝好STEP7后，需要單獨安裝iMap STEP7AddOn，才能在STEP7中定義組件接口和創(chuàng )建PROFINET組件。STEP7和iMap都附有iMap STEP7AddOn。

??3. PN CBA組態(tài)和調試的步驟

??1)在STEP7中進(jìn)行硬件組態(tài)和下載，創(chuàng )建和編輯組件。

??2)在iMap中導入組件和將組件互連。

??3)下載組件，測試組件和系統功能。

??4. PROFINET組件設備

??以下的SIMATIC產(chǎn)品可以用于PROFINET分布式智能設備通信，可以組態(tài)為一個(gè)CBA 的組件，與其它的組件通信。

??1)CPU315/317-2DP/PN用于處理過(guò)程信號，直接將現場(chǎng)設備連接到工業(yè)以太網(wǎng)。

??2)CP343-1是S7-300連接現場(chǎng)PROFINET設備的通信處理器。

??3)CP 443-1 Advanced是S7-400連接現場(chǎng)PROFINET設備的通信處理器。帶有集成的WEB服務(wù)器和集成的交換機。

??4)通信處理器CP1616用于將PC連接到PROFINET現場(chǎng)設備，它帶有集成的交換機。

??5)PN CBA OPC Server是PC的應用程序接口，用于PC與CBA組件通信。

??6)PROFIBUS設備可以組態(tài)為一個(gè)CBA組件。通過(guò)CPU315-PN/DP等代理設備，可以與其他組件通信。