西门子PLC控制步进电机案例
前段时间发了不少案例文，也是大家爱看的。但都三菱为多，这几期该发西门子的了，今天先给大家一个干货案例文：以S7-200Smart为基础，控制步进电机，内容分上下篇，为大家介绍两种控制方法。
任务
某设备上有1套步进驱动系统，步进驱动器的型号为SH-XXXXXMa，采用某的步进电动机，其型号为1XXXX1，是两相四线直流24V步进电动机，其控制车床部件加工过程如下，按下启动按钮SB1后，要从A点加速到B点后恒速运行，又从C点开始减速到D点，完成这一过程时用指示灯闪烁。电动机的转动受脉冲控制，A点和D点的脉冲频率为2kHz，B点和C点的频率为10kHz，加速过程的脉冲数为400个，恒速转动的脉冲数为4000个，减速过程脉冲数为200个。
1、所需主要软硬件配置
a.1套STEP 7-MicroWIN SMART V2.3；
b.1台步进电动机的型号为17HS111；
c.1台步进驱动器的型号为SH-2H042Ma；
d.1台CPU ST20。
2、硬件接线
某牌的步进电机型号是1XXXX1，这种型号的步进电动机的出线接线图如下图所示。
其含义是：步进电动机的4根引出线分别是红色、绿色、黄色和蓝色；其中红色引出线应该与步进驱动器的A+接线端子相连，绿色引出线应该与步进电机驱动器的A-接线端子相连，黄色引出线应该与步进驱动器的B+接线端子相连，蓝色引出线应该与步进电机驱动器的B-接线端子相连。
PLC与步进电动机、步进驱动器的接线。步进驱动器有共阴和共阳两种接法，这与控制信号有关系，通常西门子PLC输出信号是+24V信号（即PNP接法），所以应该采用共阴接法，所谓共阴接法就是步进驱动器的DIDIR-和CP-与电源的负极短接。
考虑到画图美观，灯就省略了哈。
注意：由于PLC的输出信号电压与步进电机驱动器的接受信号电压不一致，故不能直联接，那怎么办捏？办法是有的，那就是采取串电阻分压，具体还是看图吧。
3、方案分析
既然都控制步进电机，那么PTO指令肯定跑不了，此外，任务里是需要输出多个脉冲串，那么编程时候就应当允许脉冲串进行排队，形成管线，当前输出的脉冲串完成之后，立即输出新脉冲串，这保证了脉冲串顺序输出的连续性，说白了，就是用多段管线方式，你估计会问，什么是多段管线，那好，看下科普文：
多段管线：在多段管线模式，CPU自动从V存储器区的包络表中读出每个脉冲串的特性。在该模式下，仅使用特殊存储器区的控制字节和状态字节。选择多段操作，必须装入包络表在V存储器中的起始地址偏移量（SMW168或SMW178）。时间基准可以选择微秒或者毫秒，但是，在包络表中的所有周期值必须使用同一个时间基准，而且在包络正在运行时不能改变。执行PLS指令来启动多段操作。
将任务的多段管线画出来就是下图：
4、方案实施步骤
1)确定脉冲发生器及工作模式，选择Q0.0输出，选择3段管式PTO的输出形式。设置控制字节，选择的时基单位为μs，向控制字节写入控制字。
2)确认并写入周期值、周期增量值和脉冲数，由每段的初始频率可得初始周期，某一段每个脉冲周期增量值△用下式确定：周期增量值△=（该段结束时的周期时间-该段初始的周期时间）／该段的脉冲数。用该式，计算出1段的周期增量值△为-2μs，2段的周期增量值△为0，3段的周期增量值△为1μs。
3)装入包络表首地址，假设包络表位于从VB400开始的V存储区中，这里选择的首地址为VB400。
4)中断调用，设置中断事件并全局开中断。如果想在PTO完成后，立即执行相关功能，则需设置中断，将脉冲串完成事件（中断事件号19）连接一中断程序。
5)执行PLS指令，编程PTO指令，高速脉冲串由Q0.0输出。
5、指令温习
考虑到大家可能会对指令及用到的特殊存储区不熟悉或不记得了，因此，为了让这期内容更加丰富并凸显实用，很有必要给你们来多点科普文：
一、高速脉冲输出指令介绍
在PLC的指定输出点（Q0.0~Q0.1，Q0.3）上实现脉冲输出（PTO）和脉宽调制（PWM）功能。CPU ST20具备配有两个PTO/PWM发生器，它们可以产生一个高速脉冲串或者一个脉冲调制波形。Q0.1。当Q0.0和 Q0.1作为高速输出点时，其普通输出点被禁用，而当不作为PTO/PWM发生器时，Q0.0和 Q0.1可作为普通输出点使用。一般情况下，PTO/PWM输出负载至少为10%的额定负载。脉冲输出指令（PLS）配合特殊存储器用于配置高速输出功能，PLS指令格式见下表。
脉冲串操作（PTO）按照给定的脉冲个数和周期输出一串方波（占空比50%，如下图所示）。PTO可以产生单段脉冲串或者多段脉冲串（使用脉冲包络）。可以s或ms为单位指定脉冲宽度和周期。
二、PLS指令相关的特殊寄存器的含义
如果要装入新的脉冲数（SMD72或SMD82）、脉冲宽度（SMW70或SMW80）和周期（SMW68），应该在执行PLS指令前装入这些值和控制寄存器，然后PLS指令会从特殊存储器SM中读取数据，并按照存储数值控制PTO/PWM发生器。这些寄存器的含义见下表：
表1、PTO控制寄存器的SM标志（Q0.0）
表2、其他PTO/PWM寄存器的SM标志
三、温馨提示：
① 如果要装入新的脉冲数（SMD72或SMD82）、脉冲宽度（SMW70）或者周期（SMW68），应该在执行PLS指令前装入这些数值到控制寄存器。
②PTO状态字中的空闲位（SM66.7或者SM76.7）标志着脉冲输出完成。另外，在脉冲串输出完成时，可以执行一段中断服务程序。如果使用多段操作时，可以在整个包络表完成后执行中断服务程序。
6、程序
根据任务，结合上文第4第5点内容进行编程，程序只做参考哈：
