西门子S7-400中央处理器CPU414-3西门子代理商
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浔之漫智控技术（上海）有限公司是SIEMENS西门子全球一级总代理商与全球维修中心,优势产品有西门子S7200/300/400/1200/6DD/6EP/6AV/6GK/ET200/电缆/DP接头/PLC/触摸屏 /变频器/数控伺服/直流/电源/软启动/ 网卡 等等，西门子工业自动化与驱动技术集团授权合作伙伴！《销售态度》：质量保证、诚信服务、及时到位！
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西门子S7-200 SMART控制步进电机（一）
一、前言
步进电动机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。一般电动机是连续旋转的，而步进电动机的转动是一步一步进行的。每输入一个脉冲电信号，步进电动机就转动一个角度。通过改变脉冲频率和数量，即可实现调速和控制转动的角位移大小，具有较高的定位精度，其*小步距角可达0.750，转动、停止、反转反应灵敏、可靠。该电动机在开环数控系统中得到了广泛的应用。
1、步进电动机的分类
步进电动机可分为永磁式步进电动机、反应式步进电动机和混合式步进电动机。
2、步进电动机的重要参数
（1）步距角
它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电动机所转动的角度。电动机出厂时给出了个步距角的值，这个步距角可以称之为“电动机固有步距角”，但它不一定是电动机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。
（2）相数
步进电动机的相数是指电动机内部的线圈组数， 目前常用的有二相、三相、四相、五相等步进电动机。电动机相数不同，其步距角也不同，一般二相电动机的步距角为0.9/1.8"、三相的为0.750 /1.50、五相的为0.360 /0.72。在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电动机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器，则“相数”将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。
（3）保持转矩（HOLDING TORQUE）
保持转矩是指步进电动机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电动机*重要的参数之一，通常步进电动机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电动机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机*重要的参数之一。比如，当人们说2N.m的步进电动机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电动机。
（4）制转矩（DETENT TORQUE）
钳制转矩是指步进电动机没有通电的情况下，定子锁住转子的力矩。由于反应式步进电动机的转子不是永磁材料，所以它没有钳制转矩。
3、步进电动机主要的特点
（1）一般步进电动机的精度为步进角的3%~5%，且不累积。
（2）步进电动机外表允许的*高温度取决于不同电机磁性材料的退磁点。步进电动机温度过高时，会使电动机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电动机外表允许的*高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点。一般来讲，磁性材料的退磁点都在130℃以上，有的甚至高达200℃以上，所以步进电动机外表温度在80~90℃完全正常。
（3）步进电动机的力矩会随转速的升高而下降。当步进电动机转动时，电动机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高，反向电动势越大。在它的作用下，电动机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。
（4）步进电动机低速时可以正常运转，但若高于一定速度就无法起动，并伴有啸鸣声。步进电动机有一个技术参数-空载起动频率，即步进电动机在空载情况下能够正常起动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电动机不能正常起动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，起动频率应更低。如果要使电动机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即起动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电动机转速从低速升到高速）。
4、步进电动机的细分
步进电动机的细分控制，从本质上讲是通过对步进电机的励磁绕组中电流的控制，使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场，从而实现步进电动机步距角的细分。一般步进电动机的细分为1、2、4、8、16、64、128和256几种，通常细分数不超过256，例如当步进电动机的步距角为1.8，那么当细分为2时，步进电动机收到一个脉·冲，只转动，可见控制精度提高了1倍。细分数选择要合理，并非细分越多越好，要根据实际情况而定。细分数一般在步进驱动器上通过拨钮设定。
5，步进电动机在工业控制领域的主要应用情况介绍
步进电动机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种家电产品中，例如打印机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、震动寻呼机、机械手臂和录像机等。另外步进电动机也广泛应用于各种工业自动化系统中。由于通过控制脉冲个数可以很方便地控制步进电动机转过的角位移，且步进电动机的误差不积累，可以达到准确定位的目的。还可以通过控制频率很方便地改变步进电动机的转速和加速度，达到任意调速的目的，因此步进电动机可以广泛地应用于各种开环控制系统中。
二、软硬件准备
1、软件
STEP7-Micro/WIN SMART V2.3
2、硬件
（1）、一台57步进电机，型号：5718HB4401
（2）、一台步进电机驱动器，型号：DM542
（3）、一台PLC：西门子S7-200 SMART ST40
关于CPU类型的选择，西门子S7-200 SMART PLC的CPU有SR20、ST20、CR20s到SR60、ST60、CR60s等多个类型，数字越大，能输出的脉冲频率就越高，能适应更高要求的电机控制，因此需要控制步进电机高速旋转时，SR20、ST20 CPU无法满足如此高速脉冲的输出，同时SR20和ST20只有两个高速脉冲输出口。
三、接线
1、PLC接线
2、步进电机与驱动器接线
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PROFINET CBA是什么 PROFINET CBA简介
PROFINET CBA
1. PROFINET CBA的基本概念
CBA是基于组件的自动化(Component based Automation)的简称。PROFINET CBA将自动控制系统组织为独立的组件。这些组件可以是子网络、PLC或现场设备。组件包括所有的硬件组态数据、模块参数和有关的用户程序。
CBA采用Microsoft的组件模型COM/DCOM，这是在PC领域中应用*广的数据与通信模型，它确定了不同设备软件部件之间数据交换的协议。
可以用PROFINETIO将现场设备集成在PROFINETCBA组件中。通过使用代理设备，还可以用CBA使所有现有的子网与PLC或现场设备(例如PROFIBUS-DP设备)互连，形成更大的自动化系统。
可以通过统一定义的接口访问这些PROFINET组件。这些组件可以用任意方式互连，以实现过程组态。开放的工程接口允许用不同的制造商提供的PROFINET组件实现图形组态。
在STEP7中，将有关的机械部件、电气/电子部件和应用软件等具有独立工作能力的工艺模块抽象为一个封装好的组件，并为组件定义标准的接口，以实现组件之间的标准通信。
可以将生产线的单台机器定义为生产线或过程中的一个“标准模块”。各组件之间用PROFINET 连接。由于组件使用了标准的接口，使得各组件之间的连接变得极为简单。不同的组件可以像模块一样组合，完全独立于其内部程序。在CBA的组态工具iMap中，组件是一种软件模块，可以像搭积木一样组合组件。各组件之间的PROFINET和PROFIBUS的通信用iMap进行图形化组态，不需要编程。通过模块化这一成功理念，可以显著降低机器和工厂建设中的组态与在线调试的时间。iMap还可以为系统组态简单的诊断。
对于设备与工厂的设计者，工艺模块化能更好地对用户的设备和系统进行标准化，组件可以重复利用。因此可以对不同的客户要求作出更快、更灵活的反应。可以对各台设备和工段提前进行预先测试，交付工厂后可以立即使用，因此可以缩短系统上线调试阶段的时间。作为系统操作者和管理者，从现场设备到管理层，用户都可以从II标准的通用通信中获取信息。对现有系统进行扩展也很容易。
2. SIMATIC iMap
在STEP 7中，用菜单命令来创建 PROFINET 组件，生成的组件在外观上有可以互连可诊断的接口。PROFINET组件的技术接口是用XML(Extensible markup language，可扩展符号化语言)来定义的。PROFINET组件集成了硬件组态和用户程序的信息。
iMap是用于图形化组态技术功能模块之间的数据通信的软件。它用于对整个系统组态，还可以对技术功能模块作简单的诊断。iMap用图形化方式连接组件的接口，以实现组件之间的数据交换。作者使用的是随书光盘中的V3.0版的iMap。
安装好STEP7后，需要单独安装iMap STEP7AddOn，才能在STEP7中定义组件接口和创建PROFINET组件。STEP7和iMap都附有iMap STEP7AddOn。
3. PN CBA组态和调试的步骤
1)在STEP7中进行硬件组态和下载，创建和编辑组件。
2)在iMap中导入组件和将组件互连。
3)下载组件，测试组件和系统功能。
4. PROFINET组件设备
以下的SIMATIC产品可以用于PROFINET分布式智能设备通信，可以组态为一个CBA 的组件，与其它的组件通信。
1)CPU315/317-2DP/PN用于处理过程信号，直接将现场设备连接到工业以太网。
2)CP343-1是S7-300连接现场PROFINET设备的通信处理器。
3)CP 443-1 Advanced是S7-400连接现场PROFINET设备的通信处理器。带有集成的WEB服务器和集成的交换机。
4)通信处理器CP1616用于将PC连接到PROFINET现场设备，它带有集成的交换机。
5)PN CBA OPC Server是PC的应用程序接口，用于PC与CBA组件通信。
6)PROFIBUS设备可以组态为一个CBA组件。通过CPU315-PN/DP等代理设备，可以与其他组件通信。