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完成上述三個階段稱作一個掃描周期,在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段,輸入采樣在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內(nèi)。

然后雙擊[Transfer"選項,如下圖,用戶程序執(zhí)行在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖),在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路,并按先左后右。

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運動控制(MC)是自動化的一個分支，它使用統(tǒng)稱為伺服機構(gòu)的一些設備，如液壓泵、線性執(zhí)行機構(gòu)或者電動機來控制機器的位置或速度。運動控制被廣泛應用在機器人、數(shù)控機床、包裝、印刷、紡織和裝配工業(yè)中。

運動控制功能作為每一個S7 - 1500 CPU的組件，支持軸的控制定位和移動。圖8-10為S7-1500 CPU的運動控制系統(tǒng)示例。

圖8-10  S7 -1500 CPU的運動控制系統(tǒng)示例

可以使用PROFIBUS - DP和PROFINET I/O連接驅(qū)動裝置和編碼器。帶模擬設定值接口的驅(qū)動裝置可以使用模擬量輸出(AQ)進行連接。此外，通過工藝模塊(TM)，也可以讀出編碼器中的信息。

通過TIA Portal，可以創(chuàng)建運動控制項目、組態(tài)工藝對象，并將組態(tài)結(jié)果加載到CPU中，然后在CPU中執(zhí)行運動控制功能。另外，還可通過TIA portal進行調(diào)試、優(yōu)化和診斷。

在S7 - 1500 CPU中集成運動控制對象的用戶界面和示意圖如圖8-11所示。

通過TIA Portal，可對運動控制功能進行規(guī)劃和調(diào)試，包括硬件集成和組態(tài)、工藝對象的創(chuàng)建和組態(tài)、用戶程序的創(chuàng)建、診斷。

工藝對象代表控制器中的每個實體對象（如一個驅(qū)動裝置）。在用戶程序中通過運動控制指令可調(diào)用工藝對象的各個功能。工藝對象可對實體對象的運動進行開環(huán)和閉環(huán)控制，并報告狀態(tài)信息（如當前位置）。

在TIA Portal軟件中，可通過工藝對象的組態(tài)表示實體對象的屬性。組態(tài)數(shù)據(jù)則存儲在工藝對象數(shù)據(jù)塊中。

圖8-11    S7 -1500 CPU中集成運動控制對象的用戶界面和示意圖

在運動控制中可使用以下工藝對象：

(1)速度控制軸工藝對象

速度控制軸工藝對象可根據(jù)指定的空間坐標變換計算速度設定值，并輸出到驅(qū)動裝置。速度軸的所有運動均在速度控制下進行。

速度控制軸工藝對象的基本操作原理如圖8-12所示。

圖8-12    速度控制軸工藝對象的基本操作原理

(2)定位軸工藝對象

定位軸工藝對象可根據(jù)指定的空間坐標變換計算位置設定值，并將相應的速度控制設定值輸出到驅(qū)動裝置。定位軸的所有運動均在速度控制下進行。進行對定位時，定位軸工藝對象必須已知物理位置。

定位軸工藝對象的基本操作原理如圖8-13所示。

圖8-13    定位軸工藝對象的基本操作原理

定位軸可作為一個直線軸或旋轉(zhuǎn)軸，具體取決于機械裝置的執(zhí)行情況。作為直線軸時，軸的位置以線性值進行衡量，例如毫米( mm)。作為旋轉(zhuǎn)軸時，軸的位置以角度進行衡量，例如度(°)。

(3)同步軸工藝對象

同步軸工藝對象包括定位軸工藝對象的全部功能，還可將軸與主值互連，從而使軸在同步操作中跟隨引導軸的位置變化，如圖8-14所示。

圖8-14    定位軸工藝對象的基本操作原理

(4)外部編碼器工藝對象

可通過外部編碼器工藝對象對位置進行檢測，并將檢測結(jié)果報告給控制器。通過對機械特性、編碼器設置和歸位過程進行參數(shù)分配，可創(chuàng)建編碼器值和規(guī)定位置之間的關(guān)系。

外部編碼器工藝對象的基本操作原理如圖8-15所示。

驅(qū)動裝置用于控制軸的運動。這些驅(qū)動裝置將集成到硬件組態(tài)中。在用戶程序中執(zhí)行運動控制作業(yè)時，工藝對象用于控制驅(qū)動裝置并讀取位置編碼器的值。驅(qū)動裝置可稱為“執(zhí)行器”，編碼器也稱為“傳感器”。

圖8-15    外部編碼器工藝對象的基本操作原理

驅(qū)動裝置和編碼器可通過PROFIdrive報文進行連接。可使用的硬件接口為PROFIBUS -DP、PROFINET I/O和工藝模塊(TM)。