西门子一级总代理6ES7288-2DR08-0AA0

6ES7288-2DR08-0AA0

SIMATIC S7-200 SMART， 数字输出 SM DR08， 8 DO，继电器 2A

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一、 实验设备介绍

  (1) 西门子S7-200SMART系列PLC，CPU型号为ST20。

  (2) XYZ轴平台一套，该平台有三个步进驱动器，三套电机配合丝杆，在本例子因ST20型号的CPU只支持2轴高速脉冲输出，所以只驱动X轴和Y轴。实验平台如下图所示：

  注：定义往电机方向移动为正方向，丝杆的逻辑为4mm，步进驱动的细分设置为3200个脉冲一转。

  CPU输出端Q0.0和Q0.2分半为X轴的脉冲和方向信号，Q0.1和Q0.7位Y轴的脉冲和放信号，步进驱动器有PLC的接线图如下所示：

  二、 走圆轨迹算法说明

  西门子S7-200SMART系列PLC不支持圆弧插补功能，所以需要自己根据算法进行计算后分别驱动X轴和Y轴的移动从而来实现画圆功能

  要驱动XY轴画圆，可采用极限逼近法，把画圆弧变成画线段，如下图所示左侧为六等分，角度a=30°，右侧为十二等分，角度a=15°。

  从上图中可以看出，当等边多边形的边越多时，则多边形的轨迹就越和圆相近，所以当角度a足够小时，则得到的多边形轨迹就越与圆接近。

  根据以上分析需要完成画圆功能，我们需要知道“圆心坐标值”、“圆的半径”、“画圆的速度”，然后根据分为三部分来实现：

  (1)画笔移动到圆上

  把XY轴分别回原点，回原点后的位置默认为XY平面坐标的原点，然后由原点移动到圆心坐标，如下图所示1#点为圆心，2#点为圆上点。

  假设1#点的坐标为(X1，Y1)，速度为V，则X轴移动的距离为X1，Y轴移动的距离为Y1。根据勾股定理可计算出原点到圆心的距离“Y(0→1)”、X轴移动速度“VXaxis”和Y轴移动速度“VYaxis” ，计算公式如下所示：

  当画笔到达1#点后，然后Y轴不动，X轴以V的速度移动半径R的距离到达圆上2#点位置，假2#点的坐标为(X2，Y2)

  (2)画笔开始画圆

  画笔从2#点位置开始移动画圆，假设下个圆上的点为3#点，坐标为(X3,Y3)，从圆心到3#点和从圆心到2#点的角度为a，如下图所示：

  根据三角函数可计算出3#点的坐标(X3，Y3)的值分别为：

  X3=Cos(a)*R X1，Y3=Sin(a)*R Y1

  根据勾股定理可计算出XY轴要移动的距离 “Y(2→3)”的值。X轴移动速度“VXaxis”和Y轴移动速度“VYaxis” ，计算公式如下所示：

  注：此时X2和Y2为X轴和Y轴的当前位置，X3和Y3为X轴和Y轴要移动的目标位置,速度需要取**值。

  同理：当画笔到达3#点后，角度变为2a，则对应的圆上点为4#点，坐标为(X4，Y4)，如下图所示：

  根据三角函数可计算出4#点的坐标(X4，Y4)的值分别为：

  X4=Cos(2a)*R X1，Y4=Sin(2a)*R Y1

  根据勾股定理可计算出XY轴要移动的距离 “Y(3→4)”的值。X轴移动速度“VXaxis”和Y轴移动速度“VYaxis” ，计算公式如下所示：

  注：此时X3和Y3为X轴和Y轴的当前位置，X4和Y4为X轴和Y轴要移动的目标位置，速度需要取**值。

  依次下去，每走完一次后，角度自加一次，当角度值大于360°时，则认为画圆完成。

  三、PLC程序设计

  根据分析，对于S7-200SMART系列PLC的程序设计主要分为“运动向导的组态配置”、“初始与会原点程序”、“速度计算程序”、“开始画圆程序”

  (1)初始化和回原点

  (2)速度换算程序

  (3)画圆程序

  子程序内部程序

  四、实验效果展示

产品远销全国各地：

直辖市 

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上海市

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自治区 

新疆维吾尔自治区：2地级市-乌鲁木齐、克拉玛依19县级市-石河子、阿拉尔市、图木舒克、五家渠、哈密、吐鲁番、阿克苏、喀什、和田、伊宁、塔城、阿勒泰、奎屯、博乐、昌吉、阜康、库尔勒、阿图什、乌苏 

广西壮族自治区：

14地级市-南宁、柳州、桂林、梧州、北海、崇左、来宾、贺州、玉林、百色、河池、钦州、防城港、贵港 7县级市-岑溪、凭祥、合山、北流、宜州、东兴、桂平 

省级行政单位黑龙江-13地级市：哈尔滨、大庆、齐齐哈尔、佳木斯、鸡西、鹤岗、双鸭山、牡丹江、伊春、七台河、黑河、绥化 

19县级市-五常、双城、尚志、纳河、虎林、密山、铁力、同江、富锦、绥芬河、海林、宁安、穆林、北安、五大连池、肇东、海伦、安达 

吉林：8地级市-长春、吉林、四平、辽源、通化、白山、松原、白城 

20县级市-九台市、榆树市、德惠市、舒兰市、桦甸市、蛟河市、磐石市、公主岭市、双辽市、梅河口市、集安市、临江市、大安市、洮南市、延吉市、图们市、敦化市、龙井市、珲春市、和龙市 

辽宁：14地级市-沈阳、大连、鞍山、抚顺、本溪、丹东、锦州、营口、阜新、辽阳、盘锦、铁岭、朝阳、葫芦岛 

17县级市-新民、瓦房店、普兰、庄河、海城、东港、凤城、凌海、北镇、大石桥、盖州、灯塔、调兵山、开原、凌源、北票、兴城 

江苏：13地级市-南京、镇江、常州、无锡、苏州、徐州、连云港、淮安、盐城、扬州、泰州、南通、宿迁 

27县级市-江阴市、宜兴市、邳州市、新沂市、金坛市、溧阳市、常熟市、张家港市、太仓市、昆山市、吴江市、如皋市、通州市、海门市、启东市、东台市、大丰市、高邮市、江都市、仪征市、丹阳市、扬中市、句容市、泰兴市、姜堰市、靖江市、兴化市 

福建：9地级市-福州、厦门、泉州、三明、南平、漳州、莆田、宁德、龙岩 

14县级市-福清市、长乐市、永安市、石狮市、晋江市、南安市、龙海市、邵武市、武夷山、建瓯市、建阳市、漳平市、福安市、福鼎市 

安徽：17地级市-合肥、蚌埠、芜湖、淮南、亳州、阜阳、淮北、宿州、滁州、安庆、巢湖、马鞍山、宣城、黄山、池州、铜陵 

5县级市-界首、天长、明光、桐城、宁国 

浙江：11地级市-杭州、嘉兴、湖州、宁波、金华、温州、丽水、绍兴、衢州、舟山、台州 

22县级市-建德市、富阳市、临安市、余姚市、慈溪市、奉化市、瑞安市、乐清市、海宁市、平湖市、桐乡市、诸暨市、上虞市、嵊州市、兰溪市、义乌市、东阳市、永康市、江山市、临海市、温岭市、龙泉市 

西藏自治区：1地级市-拉萨 1县级市-日喀则 宁夏回族自治区：5地级市-银川、石嘴山、吴忠、固原、中卫 2县级市-青铜峡市、灵武市 

内蒙古自治区：9地级市-呼和浩特、包头、乌海、赤峰、通辽、鄂尔多斯、呼伦贝尔、巴彦淖尔、乌兰

察布 

11县级市-霍林郭勒市、满洲里市、牙克石市、扎兰屯市、根河市、额尔古纳市、丰镇市、锡林浩特市、二连浩特市、乌兰浩特市、阿尔山市 

河北：11地级市-石家庄、唐山、邯郸、秦皇岛、保定、张家口、承德、廊坊、沧州、衡水、邢台 

22县级市-辛集市、藁城市、晋州市、新乐市、鹿泉市、遵化市、迁安市、武安市、南宫市、沙河市、涿州市、定州市、安国市、高碑店市、泊头市、任丘市、黄骅市、河间市、霸州市、三河市、冀州市、深州市 

广东：21地级市-广州、深圳、汕头、惠州、珠海、揭阳、佛山、河源、阳江、茂名、湛江、梅州、肇庆、韶关、潮州、东莞、中山、清远、江门、汕尾、云浮 

22县级市-增城市、从化市、乐昌市、南雄市、台山市、开平市、鹤山市、恩平市、廉江市、雷州市 吴川市、高州市、化州市、高要市、四会市、兴宁市、陆丰市、阳春市、英德市、连州市、普宁市、罗定市 

山东：17地级市-济南、青岛、淄博、枣庄、东营、烟台、潍坊、济宁、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州、聊城、菏泽、滨州 

28县级市-章丘、胶南、胶州、平度、莱西、即墨、滕州、龙口、莱阳、莱州、招远、蓬莱、栖霞、海阳、青州、诸城、安丘、高密、昌邑、兖州、曲阜、邹城、乳山、文登、荣成、乐陵、临清、禹城 

海南：2地级市-海口、三亚 

6县级市-琼海、文昌、万宁、五指山、儋州、东方 

云南：8地级市-昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、丽江、普洱、临沧 

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贵州：4地级市-贵阳、六盘水、遵义、安顺 

9县级市-清镇市、赤水市、仁怀市、铜仁市、毕节市、兴义市、凯里市、都匀市、福泉市 

四川：18地级市-成都、绵阳、德阳、广元、自贡、攀枝花、乐山、南充、内江、遂宁、广安、泸州、达州、眉山、宜宾、雅安、资阳 

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湖南：13地级市-长沙、株洲、湘潭、衡阳、岳阳、郴州、永州、邵阳、怀化、常德、益阳、张家界、娄底 

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湖北：12地级市-武汉、襄樊、宜昌、黄石、鄂州、随州、荆州、荆门、十堰、孝感、黄冈、咸宁 

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甘肃：12地级市-兰州、天水、平凉、酒泉、嘉峪关、金昌、白银、武威、张掖、庆阳、定西、陇南 

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