一、測試背景

    為某項目驗證絲杠長時間工作后的精度和重復性，利用海為N型PLC給步進驅(qū)動器連續(xù)發(fā)送脈沖從而控制步進電機使絲杠做往復直線運動。持續(xù)工作一周后，進行運動精度和重復性數(shù)據(jù)比較。當然N系列的PLC還可以做簡單地直線插補運動和圓弧插補運動，在這里沒有應用，以后有機會可進行測試。

二、硬件配置

    控制器采用海為N系列運動型CPU型號為N16S2T，該CPU提供4路200KHz的高速脈沖輸入和4路200KHz的高速脈沖輸出，CPU為步進驅(qū)動器提供脈沖控制輸出。24V電源為步進驅(qū)動器和CPU輸出提供電源，CPU的輸入點可用CPU自身提供的24V電源提供工作電源。另外，為簡單的測試任務配置三個自復位式按鈕，分別用于系統(tǒng)啟動，系統(tǒng)停止，系統(tǒng)回零功能。

具體的控制要求如下：

1、當系統(tǒng)在電氣零點的情況下，按下系統(tǒng)啟動按鈕方可運行該系統(tǒng)，運行系統(tǒng)后絲杠上的滑塊會按照絲杠的形成做持續(xù)的往復運動。

2、當系統(tǒng)在運行狀態(tài)下，或者回零狀態(tài)下，按下系統(tǒng)停止按鈕，CPU都將停止脈沖輸出，電機停止旋轉(zhuǎn)。

3、當系統(tǒng)上電時，必須首先進行系統(tǒng)回零，系統(tǒng)啟動按鈕無效。

三、程序設計

1、利用海為編程軟件，首先為工程進行硬件配置如圖，設置PLS0通道為1。

2、點擊主程序塊建立主程序，由于程序量小因此直接在主程序中進行編程。該測試任務中，利用到的功能塊主要是D.PLSR（加減速脈沖輸出功能塊），PSTOP（脈沖停止輸出功能塊），ZRN（原點回歸功能塊）和SETZ（設置電氣零點功能塊）。部分程序如下圖：

四、系統(tǒng)調(diào)試和運行

1、離線調(diào)試，利用HaiweiHappy軟件自帶的離線調(diào)試功能進行離線程序測試，檢查邏輯控制關(guān)系。

2、聯(lián)機調(diào)試，將通訊電纜將CPU模塊和計算機通過串口相連，進行聯(lián)機調(diào)試，觀察設備運轉(zhuǎn)情況，進一步檢查邏輯控制功能，以及調(diào)整脈沖輸出的脈沖數(shù)和脈沖頻率和加減速時間等參數(shù)。

3、系統(tǒng)運行。

五、測試結(jié)論

    通過對絲杠的運動距離的重復多次測量。可以證明海為N系列N16S2T這款CPU在常規(guī)環(huán)境下，長時間工作時設備的穩(wěn)定性和重復性是有保證的。

六、使用心得

    第一次使用海為PLC，感謝海為工作人員為我申請了一個N型的PLC，首先拿到產(chǎn)品的時候包裝外觀還是很規(guī)矩的。硬件方面不管是接線還是接口配置，在國產(chǎn)品牌中算是中規(guī)中矩。但是個人感覺海為的編程軟件還是有很多亮點：

    1、軟件上手很快，雙擊打開后只需要新建項目，系統(tǒng)就會提示你下一步需要做哪些工作而且都是即時顯示，讓你的工程IO點，存儲區(qū)等配置一目了然。

    2、在寫程序時，調(diào)用功能塊時，比如在調(diào)用D.PLSR時，會自動填寫相應功能的系統(tǒng)寄存器，如下圖。不需要再去查手冊然后手動填寫。

    3、調(diào)試功能分為脫機調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試不用再安裝其他軟件，操作一目了然基本不用看手冊，直接就知道怎么操作非常簡便。

    總體來說，Haiwell PLC初次使用的總體感覺是，上手快，查找資料效率高，所有的關(guān)鍵點都在幫助文檔的目錄中一目了然，功能塊功能豐富，串口的自由口通訊成為基本配置，可提高設備集成性，如一些廠家自己協(xié)議的設備可以不用第三方設備進行協(xié)議轉(zhuǎn)換。最后對于運動控制有一點看法，在進行運動控制編程時，如果在編程界面中有一個是設置運動參數(shù)的界面，比如設置參數(shù)電機旋轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)，電機旋轉(zhuǎn)一圈實際物體前進多少mm，啟動速度、加減速速度設定，加加減速度等參數(shù)的設置。然后通過這些設置的數(shù)據(jù)，在主程序編程時，直接調(diào)用真正的運動控制功能塊，這些功能塊只需要填寫需要走的距離，運動速度，在狀態(tài)側(cè)直接顯示當前的位置，而不是輸入脈沖數(shù)，脈沖頻率等參數(shù)。這個功能有點類似西門子的200smart的CPU，當然也可以將這個思路運用到PID控制。一點拙見說的不對的地方多見諒。