S7-200 PLC步进电机控制系统的设计+仿真图(2)
小型PLC随着时代的发展也在飞速的进步着，功能的逐渐增强，逻辑方式的改变更产生着质的飞跃，实现了数字控制；现在的小型PLC在编程，I/O扩展模块，通讯接口，开关量、模拟量调节以及一些特殊的功能模块，如高速计数的输入和脉冲的输出应用上大致已经满足用户的需求了。但随着时代的进步，各种相应的配套产品的逐步升级（如步进电机驱动的脉冲响应频率及精度，HMI及有关系统的通讯功能），PLC将会更快的顺应时代的发展来升级产品。未来几年，各厂商会根据客户的要求，对小型PLC的以下功能进行强化：
(1) 运动控制功能
用户对PLC提出了更高的运动控制功能方面的要求，主要是集中在控制性能和控制功能方面。这种要求在机床工具，电子制造和包装行业更加突出。未来需要加强的方向是：对输入的脉冲频率进行提高，从10KHZ，20KHZ发展到目前的100KHZ甚至更高；功能更强，对很多产品的附加需求大都将得到满足，如FP-X、FP-3U等产品的附加功能。
(2) 通讯功能
有很多厂家认为网络通讯是未来PLC的发展方向，这样可以从系统结构上得到简化，从而降低成本。很多之前只支持一种现场总线的产品供应商，都在考虑推出支持更多总线和工业以太网的PLC产品。
1.2 步进电机的发展现状
步进电机由于具有精度高、灵活性好、操作简单，误差低等方面的优点广泛应用于运动控制领域，并且步进电机是由脉冲信号控制运动的数模转换器，能够直接接受计算机发出的数据，在控制方面更倾向于智能控制，由PLC控制的步进电机的系统在自动化系统和各种要求高精度仪器中越来越得到广泛的关注。除了S7-200 PLC自带的高速脉冲之外，EM253位置控制模块还可以为用户提供单轴开环位置控制所需要的功能和特性，位置控制模块提供了五个数字输入和四个数字输出与用户的控制运动应用相连。
随着改革开放不断加大及WTO的影响，近三十年尤其是在加入WTO的近十几年，我国微电机的市场一直吸引着国内外电工电器企业的青睐。包括德国汉德保电机，日本三洋电机，日本松下电器以及国内的一些中小型企业。但是国内品牌起步较晚，相比国际品牌还是有不小的差距。
目前，工业用微型电流电机，国际品牌如汉德保电机，三洋电机等都可以做到2000小时以上的使用寿命，而国内的平均水平只有1000小时，主要原因有：产品工艺、产品材料以及电机结构等达不到国际标准。国际品牌无刷直流电机的效率可以做到80%以上，国内生厂家只能达到65%左右。而国际品牌的步进电机早已发展为高性能的混合式结构的步进电机，相比国内混合式步进电机九十年代才起步，性能上还存在较大差异。由于国内生产设备、电子技术相对比较落后，资金投入不足和人才方面的稀缺，在高性能、高品质的电机方面，如五相混合式步进电机、无刷电流电机，交流伺服电机，直流电机等方面的差距显得更大[2]。
2. PLC的结构及应用
2.1 PLC的结构
可编程逻辑控制器相当于一个工业控制计算机，也可以看作是一个中间处理器或变换器。主要由CPU单元、输入/输出单元和编程单元构成。其中的CPU与PC的CPU运行方式不同，PC的CPU以等待中断的方式运行，PLC的CPU以扫描方式运行。因为PLC的工作环境一般比较恶劣，CPU很容易被损坏，所以CPU必须与外部连接进行隔离，并且PLC驱动步进电机需要比较大的电流，因此输入/输出口是PLC必须具有的构成模块。
PLC的构成模块有以下几种：电源模块、CPU模块、内存模块、特殊功能模块、输入输出端口和扩展口。PLC构成如图1所示[3]：