本文是一篇综合性较强的技术文章,旨在介绍从PLC的输入输出及步进电机接线,到PLC运动控制程序编写,再到后续的Modbus TCP通信协议及机编程实现的完整流程。涵盖了广泛的知识面,便于将所学知识融合应用于实际操作中。
采用西门子TIA Portal V16编程软件,实现对S7-1200系列PLC(以CPU1214C DC/DC/DC为例)对步进电机的控制。通过编写Modbus TCP程序,将控制地址进行映射,从而方便机与PLC进行通信,最终实现步进电机的灵活控制。
涉及的硬件包括开关电源、S7-1200 PLC、步进驱动器、步进电机、单轴模组和限位开关。而所使用的软件则有TIA Portal V16、VS 2019以及ModbusPoll(用于测试通信)。
具体操作步骤如下:
硬件接线部分:
按照硬件配置正确连接开关电源、PLC及其他相关设备。
PLC编程部分:
1. 在TIA Portal中创建新的PLC项目,并插入所需设备。
2. 设置PLC的以太网口IP地址。
3. 在脉冲发生器PTO/PWM选项中设置信号类型及输出。
4. 创建工艺对象,设置驱动器及基本参数。
5. 通过扩展参数设置位置限制、回原点开关等。
6. 编写MC_Power使能、MC_MoveRelative执行相对运动、MC_MoveAbsolute执行绝对运动等程序段。
机开发思路:
为便于操作,需配合C开发的机软件。C开发的机相比组态软件,在功能上更为灵活且易于扩展,技术要求较高但价格成本相对较低。采用Modbus TCP通信协议进行机与PLC之间的通信。
机开能实现的关键在于Modbus TCP通信库的编写。可以使用开源的Modbus库如NModbus,或自行根据Modbus协议开发。实现功能包括:日志显示、建立与断开连接、相对位置运动、绝对位置运动、点动运动模式、回原点模式以及运动停止、暂停、复位等相关功能。