S7-200 PLC步进电机控制系统的设计+仿真图(7)
C-Dir：表示电动机的当前方向 BOOL
C-Speed：提供电动机的当前速度 DINT、REAL
C-Pos：模块的当前位置 DINT、REAL
Done：任何一个子程序的完成该参数都会开启 BOOL
Error：出错时返回错误代码 BYTE
POSx-GOTO子程序命令位控模块进入所需的位置，开启EN位会启动此子程序。在“完成”位发出字程序执行已完成的信号前，应确认EN位保持开启，开启START参数向位控模块发出一个GOTO命令。对于在START参数开启，且位控模块当前不繁忙时执行的每次扫描，该程序向位控模块发送一个GOTO命令。为了确保仅发送了一个GOTO命令，应使用边缘探测元素以脉冲方式开启START参数。Pos参数包含一个数值，指示移动的位置或者移动的距离。根据所选的测量单位，该数值是脉冲或者工程单位数目。Speed参数确定该移动速度的最高速度[11]。各输入输出参数见表3：
表3 POSx-GOTO子程序的参数表
POSx-GOTO 各输入输出参数的含义 数据类型
EN：使能 BOOL
START：开启该参数向位控模块发出一个GOTO命令 BOOL
Pos：指示移动的位置或距离 BOOL
C-Speed：提供模块当前速度 DINT、REAL
C-Pos：模块当前位置 DINT、REAL
Done：完成当前位控子程序该参数开启 BOOL
Mode：移动类型 BYTE
Error：出错时返回错误代码 BYTE
4.5 程序仿真图和调试
本设计用到的仿真软件是Juan Luis Villanueva设计的英文版S7-200 PLC仿真软件。软件界面如图6所示：
图6 仿真界面图
利用STEP 7-Micro/WIN编程软件编写好程序梯形图，编译后导出程序文件，将程序下载到S7-200 PLC 仿真软件，选择CPU配置为CPU224。程序导入仿真界面如图7所示：
图7 程序导入仿真界面图
点击运行程序，接通电机启动按钮SB1，即图中0按钮，步进电机开始运行，经过10s速度由0m/s加速到1m/s，开始匀速转动。运行开始图如图8所示：
图8 运行开始图
再按下按钮SB3，即图中按钮2，步进电机开始减速停止，经过1s步进电机停止。如果电动机进过一段时间的运行碰到硬限位开关SQ1或者SQ2，步进电机也停止运行。运行停止图如图9所示：
图9 运行停止图
再按下按钮SB2,即图中按钮1，步进电机开始反转，经过10s速度由0m/s加速到1m/s，开始匀速转动。反转运行图如图10所示：
图10 反转运行图
5. 结束语
本文选用西门子S7-200PLC控制两相四线式步进电机的驱动，方法简单明了，可靠性高，文护很方便。由于采用的是PLC控制技术，所以控制步进电机的运行状态极其方便，只需要改变PLC中的一些相关程序使PLC发出的脉冲信号灵活改变，对任何相数的步进电机都适用。在设计上使用PLC控制步进电机可以减少I/O口的占用，减少故障出现的可能，而且减少了控制系统的设计的工作量，很大程度上减少了开发周期和开发费用，经济又实惠，具有很高的推广和使用价值。