一文看懂西门子PLC控制的伺服控制系统

一文看懂西门子PLC控制的伺服控制系统

伺服控制系统用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。

伺服控制系统的优点1、精度：实现了位置，速度和力矩的闭环控制；克服了步进电机失步的问题；刚筋成品的尺寸和弯曲角度的精度均在±1；

2、转速：高速性能好，一般额定转速能达到2000～3000转；

3、适应性：抗过载能力强，能承受三倍于额定转矩的负载，对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用；

4、稳定：低速运行平稳，低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。适用于有高速响应要求的场合；

5、及时性：电机加减速的动态相应时间短，一般在几十毫秒之内；

6、舒适性：发热和噪音明显降低。

西门子PLC控制的伺服控制系统以SINAMICS V80系统为例说明。SINAMICS V80伺服驱动系统包括伺服驱动器和伺服电机两部分，伺服驱动器总是与其对应的同等功率的伺服电机一起配套使用。SINAMICS V80伺服驱动器通过脉冲输入接口来接受从上位控制器发来的脉冲序列，进行速度和位置的控制，通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和实时状态的输出。

驱动器上有一个脉冲设置旋转开关用来设计脉冲分辨率以及指令脉冲类型的。本设计选择3，对应的分辨率是10000。驱动器的四个连接器X1、X2、X10和X20相应的功能如图3所示：

PROFIBUS和PROFINET中采用PROFIdrive的运动控制

PROFIBUS和PROFINET中采用PROFIdrive的运动控制Walter M?ller-Nehring，PI PROFIdrive技术工作组组长，德国西门子公司工业部驱动 技术分公司 摘要 PROFIdrive是驱动技术的标准行规，该技术取决于PROFIBUS及PROFINET通信系统。使用一种开放式的“应用行规”（例如，这是一种利用通信系统的经试验和测试的方法），采用集成且直接的方式，连接来自不同制造商的驱动器及控制器。由于PROFIdrive已包含在国际标准IEC61800-7中，因此，该行规获得国际上的认可，并且其投资也将得到广泛的长期保护。 PROFIdrive能够在机器或系统的生命周期（关于规划，安装，运行，维护，以及扩充或更新）过程中实现相当数量的成本缩减，这是该行规的基础。PROFIdrive应用行规能够满足与PROFIBUS和PROFINET通信系统联合使用的驱动技术的特殊要求，并且提供有关通信性能的最佳的可测量性。无论是对设备和系统制造商，还是集成商及最终用户，它都创造了多重效益。 PROFIdrive行规是如何产生的 说到该行规的产生，那还要追溯到1991年，当时，工作重点正是PROFIBUS技术。2002年，随着该行规 3.1版的推出，标志着PROFIBUS DPV2扩展性功能的推出。2005年，PROFIdrive行规被扩展到覆盖PROFINET，作为下层通信系统。直到2006年才正式推出版本4.1，也就是当前的版本。 实际上，IEC 61800-7已经对PROFIdrive进行了标准化，并且通过各种国际机构（如OMAC）进行介绍，这就意味着，确保它将来会成为国际上公认的一种标准。 市场上展现出越来越多使用提供集成安全技术的驱动器的趋势。这说明不再需要额外的监控设备，从而带来了减少配线并节省空间的优势。从这一观点来看，PROFIdrive和PROFIsafe彼此成为完美的补充。这两种行规共同创造了一种统一的标准技术，该技术可以通过同一总线，用于控制安全功能和标准驱动功能。 原理 本质上，PROFIdrive自动控制技术方案是基于集成“运动控制”功能性及PLC顺序逻辑性的概念。通过贯穿在驱动器（如电动机电流或速度控制）和控制器（如位置控制或路径插补）上的分布来最优化应用进程。该通信系统利用专用服务（如时钟同步和基于行规的从站到从站通信），提供分布式进程之间的链接。 图1：PROFIdrive体系结构 该行规的主要部分（图1中的上半部分）描述了有别于通信系统的功能，并确保了采用PROFIBUS DP和PROFINET IO连续运行，而不会改变所需的应用。这意味着该驱动技术以分享同样应用视图的完整系统与可升级的通信性能相连接，范围从基本的现场总线到系统范围Ethernet网络，并且无需任何改变就形成为自动化系统。 基本模型定义 设备 PROFIdrive基本模型定义了一个运动控制自动化系统（图2），它包含多个“设备”及其相互关系（应用接口，参数访问等），但没有考虑所使用的通信系统。

SIEMENS S7系统中REXROTH伺服控制的应用

SIEMENS S7系统中REXROTH伺服控制的应用 自动化工程所 贾云涛 摘 要伺服控制在快速响应、精确定位方面有较好的性能表现。总线技术的成熟应用及发展，使伺服控制易于安装调试及后期的生产与维护，伺服控制在自动生产线中运用的越来越广泛。 关键词伺服控制 总线 控制字 绝对值编码器 1 概述 随着总线技术的日益发展，运用越来越广泛。通过总线的伺服控制系统，在自动生产线的运用也越来越多，其特点接线简单、无需其他特殊模块、过程控制字简单易于编成，便于安装调试及后期的生产与维护。能够很好的满足现代化工厂的需要。下面就以REXROTH伺服控制器(DKC系列)，在SIEMENS S7系统中通过Profibus DP总线控制的实例来说明。 2 系统配置 硬件： 控制器S7 412-2DP ,编程器PC Adapter V5.1+RS232,触摸屏OP170B,便携电脑 (WIN2000系统+SP2),伺服控制器DKC023-100-7-FW, 伺服控制器固化软件FWA-ECODR3-FGP-02VRS-MS,编码器EQM425 软件：编程软件STEP7 5.2 ,S7-GRAPH 5.2,触摸屏软件PROTOOL 6.0,伺服配置软件DriveTop16V12 3 控制设备 控制对象以端部装运车为例，主要设备：转运车、转运车油缸，定位油缸等 4 逻辑关系图 缸释放到位 缸定位到位

以上是转运车工作流程图 5 伺服控制配置的主要步骤 5.1 在STEP7 中添加DKC**的GSD文件(ECO3100D.GSD)。 5.2 在硬件配置总线中添加REXROTH伺服控制硬件 如下图，INPUT 为7 Words；OUTPUT 为8 Words。地址为 PIW900~PIW912;PQW900~PQW914。

西门子运动控制器SIMOTION收放卷应用的介绍

SIMOTION D Winder 包应用介绍 于长波 摘要：SIMOTION提供了一个可以应用于大部分开卷曲功能的应用包，其中包含了多种控制方式，多种卷径计算方法以及力锥度、断带检测等功能。但全面的同时带来了应用结构复杂、参数众多等问题。本文根据以往的调试经验对Winder包的应用进行一下应用介绍，分为卷曲的基本原理、控制方式、程序结构、应用步骤四个部分。 关键词：SIMOTION 开卷曲 1 .开卷曲的基本原理 开卷曲的控制要求可以概括为通过控制电机的转矩来控制材料上的力，使力不变或按照一定的曲线减小（即力锥度）。从电机转矩到材料力，这之间存在以下影响因素。 首先就是卷径，这是开卷曲控制最重要的一个参数，对其要求就是“稳”和“准”。卷径计算可以大致分为速比法、厚度累积法和外部测量法。

速比法是检测同一时刻下卷轴的转速和材料的线速度，两者相除即得到直径，这种方法实 时性好，但稳定性欠佳。在此基础上衍生出积分法和位置计算法，两者就是将一定时间卷 轴的角度位移与材料的位移相除，然后按一定的斜坡输出。区别在于积分法是用速度的积 分得到角度位移和材料位移，而位置计算法是直接取轴的位置值做计算。这种方法稳定性好，实时性与直径计算的更新周期有关。 厚度累积法是根据卷轴的圈数和材料的厚度计算的一种方法，即卷轴每转一圈直径增加2 倍的材料厚度，然后按照一定的斜坡输出。这种方法稳定性非常好，但准确性与材料厚度 的准确性有很大关系，这里所说的材料厚度并不是指材料本身的实际厚度，而是材料的实 际厚度加上材料之间缝隙的厚度，即与松紧度有关。 外部测量法就是用传感器直接测量卷轴的实际直径，可分为接触式和非接触式，常见的接 触式传感器有编码器和位移传感器，非接触测量传感器有激光、微波等。由于测量数值与 实际的直径可能是非线性的，所以要对测量值做非线性处理。 其次是对转矩的补偿，主要是加减速补偿和摩擦补偿。加减速补偿指的是当材料在加速或 减速时电机要提供额外的转矩对卷轴进行加减速，其大小与开卷曲机械系统的转动惯量和 加减速度有关；其方向与工作方式（是开卷还是收卷）和出料方向（材料是在卷轴的上方 还是下方）有关。机械系统的转动惯量包括电机的转动惯量、减速机的转动惯量、卷轴的 转动惯量和材料的转动惯量，除了材料的转动惯量外其他对象的转动惯量在工作过程中是 不变的，我们可以称为固定的转动惯量。材料的转动惯量取决于材料的密度、宽度和直径，由于在工作过程中直径是一直变化的，所以这部分转动惯量可以称为变化的转动惯量。另 外材料的密度也不是指材料本身的密度，也要考虑材料之间的缝隙。 最后是摩擦补偿，指的是机械系统的摩擦，摩擦转矩与转速有关，一般会随转速的升高而 加大，其方向与电机的实际转动方向相同。 此外，有些时候需要考虑材料在开卷曲时由于形变而需要的额外转矩，如一些比较厚的金 属板等。（Simotion Winder 包没有提供相关的补偿，需要在设定力上自己做补偿） 2. Simotion Winder 包提供的开卷曲控制方式 Simotion Winder 包提供的控制方式大体可分为三类：间接力控制、力闭环控制和恒速控制。其中力闭环控制按力反馈的不同可分为力传感器闭环控制和跳舞辊闭环控制，同时按

2016年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛ITEM3运动控制赛项样题

2016年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛 ITEM3运动控制赛项样题 一、赛项介绍 运动控制赛项主要面向自动化、机电一体化、装备制造等专业方向的参赛选手，着重于参赛选手运动控制系统方面能力的培养。本赛项通过实际使用运动控制设备完成规定控制任务并结合现场答辩的方式，来着重考察参赛选手对运动控制系统理论知识的掌握程度和灵活运用的能力，以及对于典型运动控制系统实际调试的熟练程度。 本赛项所采用的运动控制器为实际生产中广泛采用的西门子SIMA TIC 315T控制器，驱动部分则采用了通用性强、性能出众的SINAMICS S120系列驱动产品。这两者的结合使用，可轻松满足运动控制系统对响应速度、定位精度、同步精度等方面内容的要求。 本赛项分为初赛和决赛两个环节。其中，初赛环节采用完成不同规定任务的方式进行比赛，该环节着重考查参赛选手运动控制系统的基本调试能力。决赛环节控制对象为一经过抽象后的实际生产设备，控制方案需要参赛选手根据控制要求自行设计，该环节要求选手不仅仅具备驱动器的调试能力，还需要具备一定的方案设计和控制程序编写能力。决赛环节还设置了笔试环节和方案答辩环节，在这两个环节中，会对参赛选手的运动及控制理论基础知识及其系统分析和程序设计的思路进行考查，从而更好的反映出参赛选手的综合素质。 二、运动控制系统描述 1. 设备组成 运动控制系统主要由电气箱(运动控制器、控制单元、整流单元、电机模块、变压器、手操盒等)与被控对象(伺服电机、减速箱、同心圆盘对象包、物料卷绕对象包)组成。 2. 设备清单 2.1 控制系统设备清单：

2.2调试软件及硬件： STEP 7 V5.5可编程控制器调试软件 S7-Technology V4.2 T系列可编程控制器调试软件 STARTER运动控制器调试软件 WinCC Advacnced v13或更高版本人机界面组态软件 调试用计算机、通讯电缆与测量仪器 2.3 对象模型清单： 带刻度圆盘大、小各一个 圆盘用同步带两根 铝质安装背板 物料卷绕对象包 3. 对象模型描述 对象模型- 同心圆盘 共一大一小两个圆盘，各由一部电机驱动。盘面带有刻度指示。大、小圆盘均由伺服电机驱动。

SIEMENSPLC伺服控制

2011-12-15 来源：中国仪表网摘要：伴随着工业自动化的发展，对其中的位置控制精确度也逐步的提高，如何能方便，准确的实现位置控制，是一个重大的问题，本文讲述了如何采用PLC可编程控制器来实现精确控制。分别列举了三项方法，以及他们之间的相互比较。 引言 随着自动化水平的不断提高，越来越多的工业控制场合需要精确的位置控制。因此，如何更方便、更准确地实现位置控制是工业控制领域内的一个重要问题。位置控制的精确性主要取决于伺服驱动器和运动控制器的精度。高端的运动控制模块可以对伺服系统进行非常复杂的运动控制。但在有些需要位置控制的场合，其对位置精度的要求比较高，但运动的复杂程度不是很高，这就没有必要选择那些昂贵的高端运动控制系统。 S7-200系列PLC是一种体积小、编程简单、控制方便的可编程控制器，它提供了多种位置控制方式可供用户选择，因此，如何利用该系列PLC实现对伺服电机运动位置较为精准的控制是本文的研究重点。 1、基本控制系统 伺服系统分为液压伺服系统、电气－液压伺服系统以及电气伺服系统。本文主要讨论了电气伺服系统中的交流伺服系统，其基本组成为交流伺服电机、编码器和伺服驱动器。交流伺服系统的工作原理是伺服驱动器发送运动命令，驱动伺服电机运动，并接收来自编码器的反馈信号，然后重新计算伺服电机运动目标位置，从而达到精确控制伺服电机运动。 本伺服系统中选用Exlar公司生产的GSX50-0601型伺服直线电动缸。该电动缸由普通伺服电机和一个行星滚珠丝杠组成，用来实现将旋转运动转变为直线运动。此外，选用Xenus公司生产的XenusTM型伺服驱动器。它可以利用RS．232串口通信方式和外部脉冲方式实现位置控制。 一般来说，一个伺服系统运转需要配置一个上位机，所以本系统采用西门子S7-200PLC作为上位机控制器。通过高速脉冲输出、EM253位置控制模块、自由口通信三种方式控制伺服电机运动。 2、高速脉冲输出模式 西门子CPU224XP配置两个内置脉冲发生器，它有脉冲串输出(PTO)和脉冲宽度调制输出两种脉冲发生模式可供选择。这两个脉冲发生器的最大脉冲输出频率为100kHz。在脉冲串输出方式中，PLC可生成一个50％占空比脉冲串，用于步进电机或伺服电机的速度和位置的控制。 2.1硬件构成

西门子运动控制在轮胎行业的应用与发展研究

西门子运动控制在轮胎行业的应用与发展研究 发表时间：2019-01-03T17:01:46.627Z 来源：《基层建设》2018年第32期作者：韩雨浩[导读] 摘要：社会经济的快速发展，人们生活水平不断得到提高，与人们生活息息相关的工业领域也在不断进行改革和创新，西门子运动控制技术作为这场变革的推动者和领导者，以其自身的高科技技术、产品以及在轮胎行业的广泛应用服务于全世界人民。 天津赛象科技股份有限公司天津 300113 摘要：社会经济的快速发展，人们生活水平不断得到提高，与人们生活息息相关的工业领域也在不断进行改革和创新，西门子运动控制技术作为这场变革的推动者和领导者，以其自身的高科技技术、产品以及在轮胎行业的广泛应用服务于全世界人民。高效、节能、便捷是我们一直追求的目标，西门子运动控制在轮胎行业的应用很好的体现了这一目标。本文了主要论述了西门子运动控制的特点、轮胎行业的发展现状，以及西门子运动控制在轮胎行业的应用与发展，促使西门子运动控制技术更好的服务于轮胎行业，同时也促进工业领域的不断发展。 关键词：西门子运动控制技术；轮胎行业现状；应用与发展 一、概述 随着人们生活质量水平的提高，对汽车的需求量也不断增大，从而带动轮胎行业的快速发展，近几年我国轮胎行业的规模持续扩展。与此同时西门子运动控制技术作为世界领先水平的控制技术，以及全球最大的轮胎设备控制技术的领导者，使其在轮胎行业的市场内处于不败地位，西门子以其最优质和最先进的技术水平服务于轮胎行业，促进轮胎行业更好的发展，不断满足人们的需求。西门子运动控制在轮胎行业中的应用主要体现在轮胎成型机上，而全钢丝载重子午线轮胎就依靠于轮胎成型机的作用，西门子运动控制技术很好的完成了对轮胎成型机的应用。 二、轮胎行业现状 我国对轮胎的需求量不断增加，轮胎行业的发展规模不断扩大，中国在轮胎行业中占据越来越重要的地位，并逐步发展成轮胎制造行业的大国。轮胎行业对制造轮胎的各种规划和标准也已经建立完整的工业体系，这对轮胎的创新和改革有重要的积极促进作用。人们对汽车的需求量不断增加，带动了轮胎销量的增加，进而促进轮胎行业的快速发展。目前我国使用的轮胎质量已经达到了世界领先水平，轮胎的安全性、可靠性和环保性也获得了使用者的高度认可。 三、西门子运动控制技术的概括 YL25C全液压轮胎压路机控制系统要对压路机的动力系统、行走系统和洒水系统提供相应的控制及保护，恒转速、恒速行走，按一定斜坡值要求起步和停车，确保系统的高效安全运转，具备一定远程监控的功能扩展平台。西门子运动控制动力系统对启动马达、油门步进电机及断油电磁铁进行控制，实时监控发动机机转速、机油压力及冷却水温度。启动控制：在启动条件满足时（行走泵斜盘归零位），启动点火开关，由蓄电池为启动马达及断油电磁铁供电，当系统检测到发动机转速达到预置值时，断开启动马达电源。转速控制：传统的发动机转速调节是利用机械软轴直接施力于节气门来调速，其缺陷是发动机怠速不稳，导致燃油不完全燃烧，其次，调速的快慢也受限于操作员的经验。行走系统在国内同类产品首创全液压驱动，速度快、行驶平稳，可达18Km/h，满足快速转场的要求；双操作手柄电控无级调速，实现机电液一体化控制，调速及换向便捷，制动迅速，大大提高操作舒适性和安全性，对轮胎的安全性、可靠性及环保性都有重要作用。 四、西门子运动控制在轮胎行业中的应用 西门子运动控制技术在轮胎行业中的作用越来越重要，而全钢丝载重子午线轮胎就是西门子运动控制技术最好的应用成果，全钢丝载重子午线轮胎具有安全、环保、高速和耐磨的性能，深受使用者的欢迎。近几年轮胎行业以全钢丝载重子午线轮胎作为制造生产的重点，促进了轮胎行业市场的繁荣。轮胎成型机是制造全钢丝载重子午线轮胎的重要设备，而轮胎成型机主要是运用西门子运动控制技术而制造的用于制造轮胎的设备，西门子运动控制技术在轮胎行业起着十分重要的作用。另外在现代各类建筑基础、路面和路基的压实中，轮胎压路机具有不可代替的优越性，其充气轮胎除有垂直压实力外，还有水平压实力，这些力的作用加上胶轮弹性所产生的一种“揉搓作用”结果就产生了极好的压实效果。同时，轮胎间的相互重叠能产生平整、致密的表面质量，都体现出西门子运动控制技术在轮胎行业中的应用。 总结： 通过对西门子运动控制在轮胎行业中的应用与发展的论述，我们了解到西门子运动控制技术对轮胎产业发展的重要性。西门子运动控制技术作为轮胎制造业的先进技术，为轮胎制造过程提供了技术帮助，其安全性、可靠性都深受制造者的欢迎。随着人们对汽车的需求不断增加，轮胎产业市场也得到了发展，制造轮胎的重要设备成型机就是由西门子运动控制技术制造的，其先进性和优越性都是很多轮胎设备不能达到的，这对轮胎产业的发展也起到了很好的促进作用，因此轮胎制造者要重视推广西门子运动控制技术在轮胎行业中的影响，为社会经济和产业发展增添动力。 参考文献： [1]轮胎成型机自动供料技术与装置的开发[D]。谭剑。青岛科技大学 2017 [5]西门子AS产品应用于北京恒驰半钢子午胎成型机[J]。橡塑技术与装备。2013（09） [4]浅谈现代化轮胎工厂的工程设计发展趋势[J]。李智，蔡俊松。橡塑技术与装备。2015（11） [7]我国轮胎行业分析[J]。李巧玲。中小企业管理与科技（上旬刊）。2014（08）

基于+PLC+的两轴运动控制系统设计

基于 PLC 的两轴运动控制系统设计 学生姓名：张坤森 学号：2014062038 指导教师;彭宽栋 专业：机电一体化 杭州科技职业技术学院 摘要：以可编程控制器 PLC 作为运动控制系统的核心，步进电机作为运动控制系统的执行机构，设计了基于 PLC 的两轴运动控制系统；通过 PLC 高速脉冲口输出高速脉冲，实现了单轴运动或者两轴运动；采用触摸屏作为操作面板，建立了友好的人机交互界面。 关键词：机械制造自动化； PLC；步进电机；运动控制 0 前言 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。步进电机开环控制结构简单，可靠性高，价格低。但当起动频率太高或者负载太大，步进电机极易失步。而步进电机闭环控制可以克服以上缺点，提高系统精度和稳定性。在闭环控制系统中，采用增量式编码器作为反馈装置。而 PLC 作为一种工业计算机，具有逻辑控制、步进控制、数据处理、存储功能、自诊断功能、通信联网等功能，而且具有较高的可靠性、较强的抗干扰性、较好的通用性等优点。所以，使用 PLC 控制步进电机，构建两轴运动控制系统，具有重要意义。 1 系统组成 本文所实现的示教与再现功能系统组成框图如图1所示。采用西门

子 S 7-200系列的 C P U226 D C/D C /D CP L C作为主控制器。该 C P U具有 4个最高 20k H z的正交高速脉冲计数器 ,能够对输入的正交编码脉冲信号进行 4分频 [ 5] ; 2个最高 20k Hz 的高速脉冲输出 ;24个输入点和 16个输出点 ; 其布尔型指令执行时间只有 0. 22μ s [ 6] 。 2 系统总体设计 该运动控制系统由触摸屏、 PLC、步进电机驱动器、步进电机、限位开关、急停开关、编码器等组成。操作者通过触摸屏端操作，向PLC 发出控制指令，PLC 根据控制指令和内部梯形图控制相应步进电机动作，步进电机将带动相应的进给轴动作，同时，PLC 将采集与步进电机相连的编码器产生的反馈信号，并将反馈信号返回给触摸屏，以完成整个系统的反馈环节。此外，外部限位开关用于限定运动系统的极限位置，急停开关用于发生突发状况时，立即停止机器，防止伤害或者损失扩大。系统总体设计框图如图 1

西门子840D系统伺服优化

一．驱动优化的必要性： 数控系统的主要功能是把编制的NC 程序转变成相应的轴的机械位移，在轴位移的过程中，好的动态特性和稳定性是驱动稳定高效运行的关键。特别在模具的高速加工中，要求系统有良好的动态和静态特性。一般在机床调试时系统会给定一组相应轴的默认参数，但这些参数一般是为了保证系统正常运行的比较保守参数，驱动优化的目的是在现有的基础上尽可能提高系统的动态性。 二．驱动轴的结构： 根据上图的机械结构可以看出来，实际的机床运动链是电机根据系统的运动指令位移相应的角度，电机的旋转运动经过连轴节转递到丝杠，丝杠又通过和工作台连接在一起的丝母把旋转运动转变成工作台的直线运动。下图是轴的给定值和实际值的曲线图，从图可以看出来，给定值和实际值之间有一个差值，这个差值是因为系统的惯性和连接元件中的弹性变形引起的，这个差值就是系统的动态误差的主要组成部分。 影响系统的动态特性主要有以下几个方面： 直线移动部分的质量，比如工作台和工件的大小。 旋转移动部分的惯性。 摩擦力，主要有工作台导轨之间，丝杠和丝母之间的摩擦力。 这些东西在机床设计以后就定下来了，所以大型机床的动态特性很难和中小型的机床比，同时机床的润滑情况也会影像系统的动态特性。 除了这些外，连接元件中的弹性变形也是影响系统动态性能的关键因素，比如连轴节等，一般说来，系统的刚性越好，系统的动态特性就越好，所以在优化之前先尽量在机械方面提高系统的刚性，比如检查去联轴节的连接，丝杠的间隙等。下面是机床结构的简化图。 Position [mm] Time [s] 1 100

从图上可以看出，电机的输出传递到工作台也就是负载上时要经过中间一些传递环节，对应传递环节的输出和输入比就是传递函数。从理论上讲，一个理想的驱动传递函数是一个纯线性环节，只有这样，输出的会真实的跟随输入，但实际上在传递环节中存在好多的弹性环节，所以一个近似的传递环节可以简化为一个线性环节和一个弹性环节的组合，并且弹性环节部分的频率常常是好多的频率组合起来的。这样在传递环节的输出部分，有的输入会被压抑，从而降低系统的动态特性，而有的输入则会被放大，也就是俗称的“共振”。这些共振是造成机床不稳定的致命因素，而驱动优化的大部分工作就是找出这些共振点，通过加电子滤波器的方法来抑制这些共振，增加系统的稳定性，这样就可以提高系统的增益来提高系统的动态特性。 三．驱动优化的原理： 驱动轴是由电流环，速度环和位置环组成，一般来说位置环是一个简单的比例调节器，因而调节起来比较简单，速度环和电流环是由比例积分调节器组成，是驱动的核心部分，因而速度环又是驱动优化的调整重点。驱动优化的关键是提高速度环的动态特性，而提高动态特性的关键又在于提高速度环比例环节的增益，降低积分环节的时间常数。 如前所述，找出驱动部分的共振频率是提高系统动态特性的首要 n 1 0 100 x-Simplify

西门子S7-200PLC入门到精通

江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷 （江西师大附中使用）高三理科数学分析 一、整体解读 试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。 1．回归教材，注重基础 试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用题与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。 2．适当设置题目难度与区分度 选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。 3．布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察 在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。 二、亮点试题分析 1．【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点，且满足AB AC → → =，则A BA C →→ ?的最小值为（ ） A ．1 4- B ．12- C ．34- D ．1-

西门子伺服与变频的区别在哪

西门子伺服与变频的区别 伺服与变频的一个重要区别是: 变频可以无编码器，伺服则必须有编码器，作电子换向用，交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术，在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的，也就是说交流伺服电机必然有变频的这一环节：变频就是将工频的50、60HZ的交流电先整流成直流电，然后通过可控制门极的各类晶体管(IGBT，IGCT等)通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电，由于频率可调，所以交流电机的速度就可调了(n=60f/2p ，n转速，f频率，p极对数) 关于变频器 简单的变频器只能调节交流电机的速度，这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变频器而定，这就是传统意义上的V/F控制方式。现在很多的变频已经通过数学模型的建立，将交流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量，现在大多数能进行力矩控制的著名品牌的变频器都是采用这样方式控制力矩，UVW每相的输出要加摩尔效应的电流检测装置，采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节;ABB的变频又提出和这样方式不

同的直接转矩控制技术，具体请查阅有关资料。这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩，而且速度的控制精度优于v/f控制，编码器反馈也可加可不加，加的时候控制精度和响应特性要好很多。 关于伺服 驱动器方面：伺服驱动器在发展了变频技术的前提下，在驱动器内部的电流环，速度环和位置环(变频器没有该环)都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算，在功能上也比传统的伺服强大很多，主要的一点可以进行精确的位置控制。通过上位控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置(当然也有些伺服内部集成了控制单元或通过总线通讯的方式直接将位置和速度等参数设定在驱动器里)，驱动器内部的算法和更快更精确的计算以及性能更优良的电子器件使之更优越于变频器。 电机方面：伺服电机的材料、结构和加工工艺要远远高于变频器驱动的交流电机(一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机)，也就是说当驱动器输出电流、电压、频率变化很快的电源时，伺服电机就能根据电源变化产生响应的动作变化，响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机，电机方面的严重差异也是两者性能不同的根本。就是说不是变频输出不了变化那么快的电源信号，而是电机本身就反应不了，所以在变频的内部算法设定时为了保护电机做了

西门子运动控制及驱动产品应用实例

https://www.sodocs.net/doc/161587801.html,
西门子运动控制及驱动产品应用实例
Answers for industry.

https://www.sodocs.net/doc/161587801.html,
前言
进入二十一世纪以来人们对于生活品质的要求越来越高，与之相关的工业领域正以 前所未有的速度高速发展。与此同时我们生存的环境也受到越来越大的破坏，气候 变暖，污染严重，能源匮乏，交通拥堵。越来越多的人们已经意识到“可持续发 展”的重要性，由此一场根本性的技术变革正席卷全球，这一变革可以描述为“向 清洁、创新、节能型、低碳型技术及环境友善型基础设施转变”。做为这场技术变 革的收益者及推动者，西门子公司以自己最新的技术、产品以及综合解决方案服务 于全球工业界，“高效、灵活、节能”是我们的核心目标及价值体现。 西门子运动控制及驱动产品应用实例，主要收集了西门子全新的 SINAMICS 驱动产 品在钢铁、有色金属、造纸机械、煤矿、石油天燃气石化化工、电力、地铁及物流 等行业上的应用实例。每个应用实例都充分体现了“高效、灵活、节能”的宗旨。 每个行业应用包括项目简介、工艺流程图、系统配置图、亮点及客户受益 4 部分， 其内容既有文字说明又有图片展示，较为全面地介绍及分析各应用实例，为客户了 解西门子的产品及解决方案提供了有益的参考信息。 SINAMICS 系列变频器以其独特的硬件结构和统一的软件平台，在变频器行业独占 鳌头，展示其强大的生命力。SINAMICS 系列的变频器将功率部分和控制部分完全 分开，所有电路板都带有涂层，大大提高了其可靠性和稳定性。统一的软件调试平 台 STARTER，以图形化的界面，非常直观地修改或监控各参数的变化；其集成的示 波器功能，能方便、快速、更精确的记录速度、扭矩、位置等多种曲线，为调试提 供很大的便利。同时低耗型的系统设计以及完善的能量回馈功能使得 SINAMICS 系 统成为一款真正节能型的驱动系统。 SIMOTION D 运动控制系统，用其独有而又灵活的编程软件，以及集成的多种标准 运动控制包，很方便的实现卷曲、飞剪、角同步以及 CAM 等复杂的工艺功能。与 SINAMICS S120 的无缝结合，将为工业领域提供完整的驱动解决方案。 在收集应用实例的过程中，得到了西门子各部门同事们及合作伙伴和许多客户的大 力支持，在此深表感谢！我们将尽全力为各个工业及基础建设领域提供最好的控制 及驱动解决方案！
注：想了解书中项目更详细的情况，请与工业业务领域驱动技术集团运动控制部项 目部门联系。

西门子LOGO PLC 基础教程1

LOGO!Learn Advanced Introduction The LOGO!Learn – Advanced Training Kit is specially designed to match the features of the new LOGO! 0BA6 generation. It is mounted on a stable aluminum base. Eight push/latch buttons (4 of which are debounced) are available for signal inputs as well as 4 potentiometers for voltage setting (0 to 10 V) for analog value inputs. The signal output (status) is indicated by 4 LEDs (5 mm). In addition, you can connect external simulators (e.g., motor controller, traffic light, etc.) via a 24-pin interface plug connector. Four sliding switches on the board switch the digital inputs (I1, I2, I7 and I8) to analog inputs. The "IR receiver" sliding switch switches input I3 to IR receiving. This allows you to implement 10 different switching states on the LOGO! via the IR remote control. The "proximity simulation" sliding switch activates input I4. This allows a frequency of 60 Hz to 5 KHz to be linearly set via the potentiometer and fed to the LOGO! for internal processing. When the "signal encoder on/off" sliding switch is switched on or off, the acoustic signal encoder (i.e., buzzer/beeper) is also switched on or off as necessary. Expansion modules (e.g., Pt100 module, etc.) can be plugged into the LOGO! Learn Advanced and mechanically locked via the 8-pin socket strip. The LOGO! TD can be connected to the "Display" terminal. The small LOGO! controller (version: 0BA6) is mounted on the training PCB in accordance with industrial standards. It can be installed or removed at all times with a screwdriver.

西门子S120伺服在巷道堆垛机提升系统中的应用

西门子S120伺服在巷道堆垛机提升系统中的应用 摘要：巷道堆垛机提升系统是堆垛机的重要组成部分，其控制系统较为典型、 也很复杂。该系统采用Siemens S7-300 PLC、西门子S120伺服、堆垛机运行软件（SCS）、Pi-touch手操器、应用Profibus现场总线技术、带编码器反馈的直接转 距控制方式及人机界面系统，确保了系统的安全可靠运行故障的及时处理，真正 实现了人机智能化。 关键词：西门子S120伺服；堆垛机运行软件（SCS）；人机界面；Profibus 引言：立体仓库的产生现代物流体系发展的要求和信息技术进步的结果。自 上世纪60 年代以来，美、日、欧等国家和地区设计和投入使用的立体仓库越来 越多，立体仓储技术已成为一门新兴的学科。堆垛机是自动化立体仓库的主要作 业机械，担负着出库、进库、盘库等任务，是自动化立体仓库的核心部件，自动 化立体仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志的。巷道堆垛机是实现整个仓 库系统“自动”功能的关键设备，对其控制系统的研究具有广阔的应用前景。本文 以河南中烟黄金叶制造中心烟草物流高架库为例，研究了西门子S120伺服在巷 道堆垛机提升系统中的应用。 1.控制方案 河南中烟黄金叶制造中心烟草物流高架库采用德马泰克堆垛机型号为SR-U 1200，用于外型尺寸1300L*900W*1000H的托盘库、重量300KG 以下的自动化仓 库中完成存取货物功能，是该自动化立体仓库的主机设备。堆垛机使用单柱单叉，调度计算机通过红外通讯器给堆垛机下达任务，堆垛机到指定位置存取货物，堆 垛机向调度计算机反馈本机状态：堆垛机获得任务后，先到取货位置将取货的层、列地址译码成激光测距器的值，然后判断当前位置与目标位置的差值，即可知道 运动方向和速度，然后控制变频器输出，驱动走行、升降电机运行，走行、升降 到位后货叉进行取货操作；放货时运行状态与取货相似，不同之处在于将放货位 置读到目标地址，走行、升降到位后货叉进行放货操作。因此，对堆垛机的走行、升降及货叉伸收等控制性能都要求很高。该机采用Siemens S7-300 PLC、西门子 S120伺服、堆垛机运行软件（SCS）等高性能配置，应用Profibus现场总线技术、带编码器反馈的直接转距控制方式及人机界面系统。该堆垛机主要分为走行机构、提升机构、货叉三部分，其中其中提升机构在堆垛机中应用上较为典型、控制也 较复杂。 1.1 PLC 堆垛机以S7-300软 PLC为电控核心，主要由电源模块、CPU、输入输出模块 及SM338功能模块等组成。CPU配有PTP通讯口，通过工业以太网网络传输器与上位计算机进行通讯联络，实现上位机对堆垛机的控制，另外还配有高速计数模块，用于采集激光测距值。输入模块采集由行程开关、光电检测开关、空开反馈 信号、变频器故障反馈等设备的信号状态，并接收主令控制器、按钮开关、钥匙 开关等发出的控制指令。SM338功能模块采集编码器反馈值，集中在CPU中进行 运算，并将程序运算结果通过输出模块和Profibus现场总线传送给继电器、接触器、变频器等执行设备，从而驱动电动机、电磁抱闸、冷却风机等完成各种生产 任务。 1.2 Profibus串行通讯现场总线系统 Profibus是一种开放式串行通讯标准，可实现数据在各类自动化元件间互相

《西门子PLC》课程标准

《可编程控制器技术》课程标准 一、课程基本信息 1、课程名称：可编程控制器应用技术 2、适用专业：机电技术应用 3、适用学制：三年制 4、课程学时：120 二、课程性质与作用 本课程是理论+实践课，它是机电技术应用专业的一门专业核心课程。它的任务是培养学生掌握可编程控制器的工作过程及其主要参数，掌握可编程控制器使用方法及电气控制系统设计方法，了解可编程控制系统应用范围和应用环境等。使学生具备从事工业电气控制工作所必需的PLC可编程控制器应用技术的基本知识及应用能力。 本课程根据电气自动化生产企业中可编程控制系统生产实际，设计教学情境，通过相应的教学载体，采用“教、学、做”一体化式教学方式组织教学，培养学生掌握可编程控制器技术的基本知识和基本技能，锻炼学生的可编程控制器技术的基本应用能力；使学生能够在生产现场进行简单的程序设计，能够完成控制系统电气设备安装、调试、运行、检修、维护等实践操作，初步形成解决生产现场实际问题的应用能力；培养学生能动脑会思考的思维能力和一丝不苟、踏实严谨的科学精神，培养学生探索新知识和新技术的学习能力；提高学生爱岗敬业、

团结友爱的综合素质和积极动脑、开拓进取的创新意识。 三、学习领域（课程）目标 （一）知识目标 1、掌握可编程控制器的概念、基本原理，了解其发展状况、分类、作用、应用领域等。 2、掌握可编程控制系统的基本组成和硬件配置。 3、掌握西门子S7-200系列PLC硬件系统安装、检修、维护方法。 4、掌握西门子S7-200系列PLC编程软件STEP7Micro/Win32的使用方法。 5、学会使用S7-200系列PLC进行程序的设计、编写、下载、调试和运行。 6、学会使用S7-200系列PLC控制三相异步电动机启动、正反转、停止等。 7、学会使用S7-200系列PLC对电气典型工程案例的控制方法。 8、学会S7-200系列PLC的主从站通信方法。 9、学会使用组态软件MCGS实时监控PLC电气系统运行。（二）能力目标 1、专业能力 （1）能够正确安装可编程控制器，正确完成硬件接线。 （2）能够编制、调试、运行程序并掌握S7-200系列编程软件的使用。

西门子PLC实例教程

第一章 S7-300/400的基本结构 1、 S7-300/400属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备（工程师、操作员站和操作屏）组成。 图1-1 PLC控制系统示意图 PLC的主要生产厂家：德国的西门子(Siemens)公司，美国Rockwell公司所属的AB公司，GE-Fanuc公司，法国的施耐德(Schneider)公司，日本的三菱和欧姆龙(OMRON)公司。PLC的工作过程 表1-1 逻辑运算关系表 与或非 Q4.0=I0.0*I0.1 Q4.1 = I0.2+I0.3 Q4.2 =/I0.4 I0.0 I0.1 Q4.0 I0.2 I0.3 Q4.1 I0.4 Q4.2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 在CPU模块上有存储器(用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息)，包括ROM和RAM。可通过扩展槽扩展用户RAM。 l RAM：主程序区OB1+子程序区（FB、FCB、定时中断块等）断电时由锂电池供电（几年）以免RAM中信息丢失。锂电池电压< 规定值，灯报警，换电池（期间靠电容充电几分钟）。 l PLC采用循环执行用户程序的方式。 OB1是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC 或SFC)。 循环程序处理过程可以被某些事件中断。 在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区。批量输入、批量输出。 梯形图中Q4.0的线圈（称为内部线圈）“通电”时，对应的输出过程映像位为1状态。信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈（外部线圈）通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。 外部输入电路接通时，对应的输入过程映像位(例如I0.0)为1状态，梯形图中对应的输入位的常开触点接通，常闭触点断开。 某一编程元件对应的过程映像位为1状态时，称该编程元件为ON，过程映像位为0状态时，称该编程元件为OFF。 循环时间（Cycle time）: 是指操作系统执行一次图1-4所示的循环操作所需的时间，又称为扫描循环时间（Scan Cycle Time）或扫描周期。如0.7ms、1.7ms等 l 性能指标： I/O点数、扫描周期、指令数目、功能模块多少、

西门子S7 300 400 PLC运动和过程控制培训课程内容 - 西门子PLC培训

西门子S7 300 400 PLC运动和过程控制培训课程内容 - 西门子PLC培训 西门子S7-300 /400 PLC运动和过程控制培训课程内容 (核心内容:西门子S7 300/400 PLC,触摸屏HMI,变频器，伺服驱动器， Profibus-DP通讯，Profinet通 讯，MPI通讯，恒压控制，伺服驱动控制，伺服全自动移载机) 第一天 , 西门子全集成自动化TIA概念介绍; , Step 7 软件安装与授权管理; , PC与PLC的通讯设置(MPI, DP, Profinet三种不同模式); , 系统可连接站 点的查找、显示(MPI站点，DP站点，Profinet站点); , Step 7 Manager 的设置; , 工程文件的建立; , PLC程序的上传; , 初步了解硬件组态和地址分配; , 数据结构讲解(位，字节，字，双字，浮点数); , S7 300/400 PLC系统的编 址规则; , S7 300/400 PLC系统的编程资源(OB，FC，FB，DB，M ，I，Q，T，C,，L等 的引入)。 第二天 , 编写实例程序，在此基础上讲解PLC的工作原理; , 数据复制与扫描周期的 获取; , 基本逻辑指令编程; , 定时器的测试验证; , 计数器的测试验证;

, Step 7的程序结构; , 交叉引用; , 单背景与多背景; , 背景数据块与共享数据块; , FB、FC编程与标准化(实例编程)。 第三天 , CPU状态显示与MMC卡， , 诊断缓冲与故障诊断; , 信号测试和数据的修改、监控(变量表使用); , 详解硬件组态; , 模块手册与接线要点; , Step 7的编程语言(LAD,STL,FBD); , 累加器理解; , 模拟量输入编程(压力、温度采集,)及输出; , 变频器原理讲解; , 变频器的原理图讲解; , 变频器的BOP控制。 第四天 , 变频器的单段速度控制; , 变频器的多段速度控制; , 变频器的模拟量控制(PLC模拟量输出控制变频器调速)(分别编写LAD,STL和调用Step7库程序FC105， FC106模拟量输入输出程序。提升STL编程兴趣); , 中断讲解和OB编程(OB35 ,OB40，OB100，OB121，OB122逐一编程，测试验证);