本文是VIP专栏《S7-200 SMART运动控制之步进电机》的第五节,可免费阅读。
本文我们介绍下课程所使用的硬件环境及电气原理图,这是后续编程和调试的基础。
本课程使用的CPU是西门子S7-200 SMART标准型CPU ST20,为了检测滑台的零点、左右限位信号,增加了扩展模块EMDE08;采用具有细分功能的步进驱动器;实验滑台上安装步进电机及增量型编码器;
使用CPU ST20的轴0,Q0.0用来发送PTO脉冲信号,Q0.2发送电机的方向信号,Q0.4发送电机控制/使能信号;这三个信号分别连接到步进驱动器的PUL+、DIR+和DIS+;
使用CPU ST20的高速计数器1(HSC1)连接增量型编码器进行闭环控制,其中I0.0连接编码器的A相信号,I0.1连接编码器的B相信号;
扩展模块EM DE08用来连接滑台上的接近开关信号,其中I8.0连接零点信号;I8.1连接左限位信号(LMT-);I8.2连接右限位信号(LMT+);由于接近开关为NPN型,因此EM DE08的接线方式为:源型输入。
所谓源型输入(Sourcing Input),是指将EM DE08的公共端连接到24V电源的正极,电流从公共端流入到模块中,然后从模块的通道流出到传感器。这种接线方式连接的外部传感器为NPN型。
与源型输入相对应的是漏型输入。所谓漏型输入,是指将EM DE08的公共端连接到24V电源的负极,电流从外部传感器流入到模块的通道中,然后从模块的公共端回到电源负极。这种接线方式连接的外部传感器为PNP型。
EM DE08既支持源型输入,也支持漏型输入。本课程中因为使用的接近开关为NPN型,因此采用源型输入的接线、混合式步进电机混合式步进电机步进驱动器
该驱动器支持DC9~24V的输入电压,混合式步进电机支持8个档位的电流(S4/S5/S6)及7个档位的细分驱动(S1/S2/S3),支持脉冲(PUL+/PUL-)、方向(DIR+/DIR-)和使能信号(ENA+/ENA-);可驱动两相步进电机;
CPU与步进驱动器的接线所示(图片中包含了步进驱动器与步进电机的接线):
滑台所使用的步进电机是42系列两相步进电机,步距角1.8度;额定电流0.5A;步进电机每旋转一周,丝杆移动4mm;步进电机引出线红色为A+、蓝色为A-,绿色为B+,黑色为B-;步进电机与步进驱动器的接线。
滑台另一端为编码器,属于A/B正交增量型编码器,NPN型,每转一圈发出600个脉冲。编码器的输出信号线连接到CPU的高速计数器HSC1上,接线所示:
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