S7-200 PLC步进电机控制系统的设计+仿真图(6)
(1) 进行初始化的处理
首先进行上电或者复位处理一次，并完成复位输入/出模块、自诊断操作、数据区清理、输入/出模块地址的分区和种类登记。
(2) 刷新输入映像区
在程序的演算处理之前，需要先将输入端口接点状态读入，并以此刷新输入映像区。
(3) 用户程序演算处理
将用户程序从开始到结尾依次进行演算。
(3) 映像区内容输出刷新
用户程序演算处理完毕，将输出映像区内容传送到输出端口刷新输出。
(5) END处理
CPU模块完成一次扫描后，为进入下一循环，进行如下处理[9]：
(1) 自诊断；
(2) 计数器、定时器更新；
(3) 同上位机、通信模块的通信处理；
(4) 检查模式设定键状态。
控制过程框图如图4：
图4 PLC控制过程框图
4.3 PLC、步进电机、步进驱动器接线图
本系统选用的步进电机是两相四线的步进电机，型号是17HS111，这种型号的步进电机的出线接线图如图5所示。步进电机的四根引线分别是红色、绿色、黄色和蓝色，其中红色引线应该与步进驱动器的A+接线端相连，绿色引线与步进驱动器的A-接线端子相连，黄色的引线应该与步进驱动器的B+接线端子相连，蓝色的引线应该与步进驱动器的B-接线端子相连。硬件系统的接线一定要正确，并且要注意组态正确，EM253用于开环控制，含义是EM253不能接受反馈信号，并非整个系统都是开环，如果控制的是伺服电机就可以构成闭环[10]。
EM253定位模块与步进电机的连线，步进驱动器的脉冲输入端子与定位模块的P0口脉冲端子相连，步进驱动器的方向控制端子与P1端子相连，而步进驱动器的V-端子和EM253的M端子相连，达到共地的目的。由于本驱动器没有使能端子所以EM253的DIS端子不相连。
0V 图5 PLC、步进电机驱动器、步进电机接线图
由于使用EM253位控模块，需要对系统的硬件进行硬件组态。
(1) 打开“位置控制向导”配置工具。启动软件STEP-micro WIN V4.0,单击导航条中的“工具”按钮，再单击“位置控制向导”界面；
(2) 选着位置配置模式；
(3) 读取定位模块EM253的逻辑位置；
(4) 输出系统的测量单位；
(5) 定义模块输出信号LMT+、LMT和STP的功能；
(6) 定义电动机速度；
(7) 定义手动操作的参数；
(8) 减加速参数设定；
(9) 设置运动位置拐点参数；
(10) 设置模块寻找原点位置参数；
(11) 设定定位模块EM253的运动轨迹包络；
(12) 分配地址。
4.4 程序子程序组成
基于PLC步进电机控制系统的设计主程序和子程序见附录。
组态完成之后，STEP-Micro/WIN V4.0自动生成两个子程序，即POSx-CTPL和POS-GOTO。
POSx-CTPL(子程序控制)即是启动和初始化模块，方法是自动命令位控模块在每次S7-200更改RUN时，载入配置/轮廓表。在本章中仅限使用一次本子程序，并确保程序在每次扫描时呼叫本子程序。要将SM0.0(始终开启)用作EN参数的输入。MOD-EN参数必须开启，才能启用其它位置子程序向位控模块发送命令。如果MOD-EN参数关闭，位控模块会异常中止所有正在执行的命令。POSx-CTPL子程序的输出参数提供位控模块当前状态。当位控模块完成任何一个子程序时，Done参数会开启。Error参数包含本子程序的结果。该子程序的输入/输出参数含义见表2：
表2 POSx-CTPL子程序的参数表
子程序 各输入输出参数的含义 数据类型
EN：使能 BOOL
MOD-EN：该参数必须开启才能启动其他子程序 BOOL