西门子1200PLC实用定位控制程序案例

2020-8-27 22:02| 发布者: gkket| 查看: 1| 评论: 1|原作者: gkket

摘要: 1. 引言本文是一篇综合性非常强的文章，从PLC输入输出及步进电机接线开始，到PLC运动控制程序编写，再到后续的ModbusTCP通信协议及上位机编程实现最终控制，涉及知识面比较广，能够让我们很好地将所学知识结合起来。 ...

1. 引言

本文是一篇综合性非常强的文章，从PLC输入输出及步进电机接线开始，到PLC运动控制程序编写，再到后续的ModbusTCP通信协议及上位机编程实现最终控制，涉及知识面比较广，能够让我们很好地将所学知识结合起来。

2. 项目开发平台

采用西门子TIA Portal V15编程软件编写运动控制程序，实现PLC（S7-1200系列：CPU1214C DC/DC/DC ）对步进电机的控制，再通过编写ModbusTCP程序，将控制地址进行映射，从而方便上位机（VS 2019开发）与PLC进行通信，最终实现步进电机的运动方向、速度及距离的灵活控制。

涉及硬件：开关电源、S7-1200PLC、步进驱动器、步进电机、单轴模组、限位开关

涉及软件：TIA Portal V15、VS2019、ModbusPoll（用于测试通信）

3. 硬件接线

4. PLC编程

步骤操作说明1通过博图软件创建一个新的PLC项目，
根据硬件型号插入新设备，这里为
CPU 1214C DC DC DC

2双击PLC的以太网口，设置IP地址，
这里设置为192.168.2.210

3双击CPU，在脉冲发生器PTO/PWM选项中设置信号类型为PTO，脉冲输出为Q0.0，方向输出为Q0.1

4新建一个工艺对象，名称为轴1，通过基本参数>驱动器，设置脉冲输出为Pulse1

5通过扩展参数>位置限制，设置上下限位分别为I0.1和I0.2

6通过扩展参数>回原点>主动，设置原点开关为I0.0

7程序段1，调用MC_Power使能，各个引脚填写如图所示，其中Asix选择轴1

8程序段2，调用MC_MoveRelative，各个引脚填写如图所示，该程序段主要用于执行相对运动

9程序段3，调用MC_MoveAbsolute，各个引脚填写如图所示，该程序段主要用于执行绝对运动

10程序段4，调用MC_MoveJog，各个引脚填写如图所示，该程序段主要用于执行前进和后退点动

11程序段5，调用MC_Home，各个引脚填写如图所示，该程序段主要用于执行归零

12程序段6，调用MC_Reset，各个引脚填写如图所示，该程序段主要用于执行复位功能

13程序段7，调用MC_Halt，各个引脚填写如图所示，该程序段主要用于执行暂停功能

14程序段8，调用MC_ReadParam，来读取相关参数，各个引脚填写如图所示，该程序段主要用于读取实时脉冲

5. 上位机开发思路

目前比较主流开发上位机的方式，主要是组态软件（触摸屏）、C#开发上位机，C#开发上位机与传统的组态软件之间的区别，主要体现在如下三个方面：

功能限制：组态软件对于一些特定的需求或者逻辑，会有一定的局限性，使用上也受到软件本身的约束；C#开发上位机完全自主开发，几乎不存在功能上的限制，并且扩展方便。
技术要求：组态软件最大的优势在于方便，因为它本身都集成了一些通用协议和元件，只需要按照使用说明进行组态配置即可；C#开发需要完全自己搭建框架和实现底层代码，对开发者的技术要求会更高一些。
价格成本：组态软件需要按套、按点位收费，意味着每个项目无形中都有一个基础成本；C#开发上位机自主开发，不需要二次授权费用，并且开发一套之后，可以快速应用到其他项目中。

采用C#上位机开发，首先需要考虑的是通信问题。西门子S7-1200支持很多种不同的通信协议，包括S7、ModbusTCP、TCP/IP、UDP、OPC等，从开发成本上来说，我们优先考虑S7和ModbusTCP，对于S7和ModbusTCP通信协议，比较一下两者的优缺点：