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西门子S7-200SMART如何驱动步进走圆轨迹？
实验设备介绍
(1) 西门子S7-200SMART系列PLC，CPU型号为ST20。
(2) XYZ轴平台一套，该平台有三个步进驱动器，三套电机配合丝杆，在本例子因ST20型号的CPU只支持2轴高速脉冲输出，所以只驱动X轴和Y轴。实验平台如下图所示：
注：定义往电机方向移动为正方向，丝杆的逻辑为4mm，步进驱动的细分设置为3200个脉冲一转。
CPU输出端Q0.0和Q0.2分半为X轴的脉冲和方向信号，Q0.1和Q0.7位Y轴的脉冲和放信号，步进驱动器有PLC的接线图如下所示：
二、走圆轨迹算法说明
西门子S7-200SMART系列PLC不支持圆弧插补功能，所以需要自己根据算法进行计算后分别驱动X轴和Y轴的移动从而来实现画圆功能
要驱动XY轴画圆，可采用极限逼近法，把画圆弧变成画线段，如下图所示左侧为六等分，角度a=30°，右侧为十二等分，角度a=15°。
从上图中可以看出，当等边多边形的边越多时，则多边形的轨迹就越和圆相近，所以当角度a足够小时，则得到的多边形轨迹就越与圆接近。
根据以上分析需要完成画圆功能，我们需要知道“圆心坐标值”、“圆的半径”、“画圆的速度”，然后根据分为三部分来实现：
(1)画笔移动到圆上
把XY轴分别回原点，回原点后的位置默认为XY平面坐标的原点，然后由原点移动到圆心坐标，如下图所示1#点为圆心，2#点为圆上点。
假设1#点的坐标为(X1，Y1)，速度为V，则X轴移动的距离为X1，Y轴移动的距离为Y1。根据勾股定理可计算出原点到圆心的距离“Y(0→1)”、X轴移动速度“VXaxis”和Y轴移动速度“VYaxis” ，计算公式如下所示：
当画笔到达1#点后，然后Y轴不动，X轴以V的速度移动半径R的距离到达圆上2#点位置，假2#点的坐标为(X2，Y2)
(2)画笔开始画圆
画笔从2#点位置开始移动画圆，假设下个圆上的点为3#点，坐标为(X3,Y3)，从圆心到3#点和从圆心到2#点的角度为a，如下图所示：
根据三角函数可计算出3#点的坐标(X3，Y3)的值分别为：
X3=Cos(a)*R X1，Y3=Sin(a)*R Y1
根据勾股定理可计算出XY轴要移动的距离 “Y(2→3)”的值。X轴移动速度“VXaxis”和Y轴移动速度“VYaxis” ，计算公式如下所示：
注：此时X2和Y2为X轴和Y轴的当前位置，X3和Y3为X轴和Y轴要移动的目标位置,速度需要取值。
同理：当画笔到达3#点后，角度变为2a，则对应的圆上点为4#点，坐标为(X4，Y4)，如下图所示：
根据三角函数可计算出4#点的坐标(X4，Y4)的值分别为：
X4=Cos(2a)*R X1，Y4=Sin(2a)*R Y1
根据勾股定理可计算出XY轴要移动的距离 “Y(3→4)”的值。X轴移动速度“VXaxis”和Y轴移动速度“VYaxis” ，计算公式如下所示：
注：此时X3和Y3为X轴和Y轴的当前位置，X4和Y4为X轴和Y轴要移动的目标位置，速度需要取值。
依次下去，每走完一次后，角度自加一次，当角度值大于360°时，则认为画圆完成。
三、PLC程序设计
根据分析，对于S7-200SMART系列PLC的程序设计主要分为“运动向导的组态配置”、“初始与会原点程序”、“速度计算程序”、“开始画圆程序”
(1)初始化和回原点
(2)速度换算程序
(3)画圆程序
子程序内部程序
四、实验效果展示
SIMATIC S7-300
(通过带PROFIBUS-DP 接口CPU或通过 PROFI- BUS-DP)
SIMATIC S7-400
(通过带PROFIBUS-DP 接口的CPU或通过PROFIBUS-DP CP)
SIMATIC C7
(通过带PROFIBUS-DP接口的C7或通过PROFI -BUS-DP CP)
S5-115U/h，S5-135U和 带IM308的S5-155U/H
带PROFIBUS-DP接口的 S5-95U
SIMATIC 505
---- 由于性能的原因，在一条线上不要连接2个以上的主站。
---- 下列设备可以作为从站：
ET200B/L/M/S/X分布式 I/O设备
通过CP342-5的S7-300
CPU315-2 DP，CPU316-2 DP 和CPU318-2 DP
C7-633/p CP，C7-633 DP，C7-634/P DP，C7-634 DP，C7-626 DP
虽然带有STEP7的编程器/PC或OP在总线中是作为主站，但它们只使用部分通过 PROFIBUS- DP运行的MPI功能。
通过AS-i的过程通讯
---- 对于AS-i接口总线，S7-300有合适的通讯处理器
---- (CP342-2)用来连接现场设备。
S7-300全系列 CPU选型表
S7-300C紧凑型CPU选型表
CPU系列号
产品图片
描述
选型型号
CPU 312C
紧凑型CPU，16kB RAM，24VDC电源，内置10DI/6DO，带集成功能，MPI；包括插槽号标签和2把钥匙；CPU运行需要MMC
6ES7 312-5BD01-0AB0
CPU 313C
紧凑型CPU，32kB RAM，24VDC电源，内置24DI/16DO以及4AI/2AO，MPI；CPU运行需要MMC
6ES7 313-5BE01-0AB0
CPU 313C-2 PtP
紧凑型CPU，32kB RAM，24VDC电源，内置16DI/16DO，带集成功能，MPI，RS422/485接口；CPU运行需要MMC
6ES7 313-6BE01-0AB0
CPU 313C-2 DP
紧凑型CPU，32kB RAM，24VDC电源，内置16DI/16DO，带集成功能，MPI，PROFIBUS DP主/从接口；CPU运行需要MMC
6ES7 313-6CE01-0AB0
CPU 314C-2 PtP
紧凑型CPU，48kB RAM，24VDC电源，内置24DI/16DO/4AI/2AO，带集成功能，MPI，RS422/485接口；CPU运行需要MMC
6ES7 314-6BF01-0AB0
CPU 314C-2 DP
紧凑型CPU，48kB RAM，24VDC电源，内置24DI/16DO/4AI/2AO，带集成功能，MPI，PROFIBUS DP主/从接口；CPU运行需要MMC
6ES7 314-6CF01-0AB0
S7-300通用型CPU选型型号表
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