S7-200CPU本身帶有高速脈沖輸出功能，特另是224XP（CN）的高速輸出頻率達到100kHz，十分適合作為步進(jìn)電機的驅動(dòng)脈沖，配以細分型的驅動(dòng)器，在某些應用場(chǎng)合，效果逼近伺服電機，取得性能和經(jīng)濟性的最佳平衡。

1.項目簡(jiǎn)介

薄膜卷繞機需要進(jìn)行自動(dòng)化控制改造。

原設備采用機械式計數，卷繞動(dòng)力采用離合器傳動(dòng)，元件卷繞的起動(dòng)、停止、圈數控制等均由人工操作控制，因此存在產(chǎn)品參數離散性大、產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率因人而異等不足之處。

工藝要求簡(jiǎn)述：由于卷制材料是10幾微米的薄膜，要求卷軸平穩起動(dòng)，均勻加速，以使用張力平穩；中間在某些位置需要停頓，作一些必要的處理，再繼續卷繞；和起動(dòng)一樣，停頓或停止時(shí)，必須均勻減速，保持張力平穩；要求最后圈數準確。

2.控制系統構成

S7-200PLC應該能夠實(shí)現項目要求的控制功能。

S7-200CPU本體已含有高速脈沖輸出功能，普通型號的CPU脈沖輸出頻率達20KHz，而224XP（CN）更是高達100kHz，可以用來(lái)驅動(dòng)步進(jìn)電機或伺服電機，再由電機直接驅動(dòng)卷繞主軸旋轉，完成工藝所要求的動(dòng)作。

步進(jìn)電機在成本上具有優(yōu)勢，但是步進(jìn)電機的運轉平穩性不如伺服電機，而兩者的定位精度（圈數）的控制，在本工藝里都可以達到要求。我們考慮先試用步進(jìn)電機的方案。

步進(jìn)電機的驅動(dòng)，實(shí)際上是由相應的步進(jìn)電機驅動(dòng)器負責的，所以步進(jìn)電機的相數齒數等等問(wèn)題由相應的驅動(dòng)器解決，選擇步進(jìn)電機要考慮的主要是體積、轉矩、轉速等，不是本文的重點(diǎn)；

PLC向驅動(dòng)器送的僅為代表速度與位置的脈沖，這里要考慮的是步進(jìn)電機在規定的轉速下是否足夠平穩，是否適合作為薄膜卷繞的動(dòng)力。

我們作了一個(gè)模型機進(jìn)行試驗，采用細分型的驅動(dòng)器，在50齒的電機上達到10000步/轉，經(jīng)17：25齒的同步帶減速傳動(dòng)（同時(shí)電機的振動(dòng)也可衰減），結果運轉很平穩，粗步確定可以達到工藝要求。于是正式試制一臺，也獲得成功，性能達到工藝要求，目前已經(jīng)按此方案批量進(jìn)行改造。

CPU選擇224XPCN DC/DC/DC，系統構成如下：

224XP*1、步進(jìn)電機*2、細分型驅動(dòng)器*2、TD200*1、LED顯示屏*1、編碼器*1。

2.1 PTO0（Q0.0）輸出一路高速脈沖，負責驅動(dòng)卷繞主軸的旋轉；

2.2 PTO1（Q0.1）輸出一路高速脈沖，負責驅動(dòng)主軸的水平直線(xiàn)移動(dòng)；

2.3 一個(gè)正交增量型編碼器裝在主軸上，作為卷繞圈數的反饋；

2.4 TD200作為人機界面，用于設定參數

2.5 一個(gè)LED顯示屏用于顯示實(shí)時(shí)的卷繞圈數。在實(shí)際生產(chǎn)中，工人需要時(shí)時(shí)參考卷繞的進(jìn)度，LED顯示比LCD醒目，所以這里放置了一個(gè)自制的LED顯示屏。LED屏和PLC的連接方式。