一．概述

    在自動化控制領域中，相同功能有不同實現方式，針對不同的設備對精度和響應速度的要求，選用合適的定位控制系統以實現最優的性價比。本文介紹的一種應用西門子S7-300PLC的高速計數模塊ET200S和70系列變頻器通過PROFIBUS總線通訊的功能來實現的定位控制的實際應用。

    二．控制思路

    橫移車是鋼管生產線中不可缺少的輔機設備，它主要完成將前一工序生產的鋼管搬運到下一工序，或有序地暫放在臺架的每個工位上。隨著對生產線自動化程度要求的日益提高，減輕操作人員的工作量和操作失誤。要求對橫移車實現全自動準確定位控制。

    其控制核心就是利用裝在橫移車車輪上的編碼器采集的位置信號，通過PLC的高速計數模塊讀取，CPU經過運算處理與設定位置作比較，控制變頻器的多段速度，從而實現橫移車的準確定位控制。因為考慮到控制成本和操作方便，采用PROFIBUS總線控制方式，減少了布線，控制方便，靈活。

    三．系統的構成和特點

    1．PLC作為控制的核心，主要用來接收編碼器的反饋信號，與設定的位置信號作比較，通過通訊功能來控制變頻器的輸出頻率減小，提前減速，到位前低速運轉，到位時準確停止。為了實現精確定位還設有零位置傳感器，到零位時將計數器的計數值清零，消除累積誤差，保證定位的準確，使橫移車能平穩地放下和舉起鋼管。

    由于放置主站CPU和變頻器的控制柜與橫移車比較遠，在橫移車上放置了遠程I/O模塊和高速計數器模塊ET200S，通過PROFIBUS總線相連，將現場的傳感器，編碼器信號直接連接在遠程I/O和計數模塊上，減少了現場的走線和故障的發生，維護方便。通訊速率可過1.5M，整個系統的系統框圖如1。

    由于使用通訊功能，可以省去用于控制變頻器的幾個輸出點，PLC的輸出點也減少了。

    2．高速計數器模塊ET200S的應用

    控制系統中所選的編碼器分辨率為2048P/R，輪徑φ250，齒輪比3，可計算出脈沖精度：250×3.14/2048×3=0.127mm/脈。能完全滿足橫移車的準確定位精度。

    精確定位過程如下：

    首先設定好橫移車運行的一個方向為正方向（加脈沖），當橫移車向設定的位置運行時（工作運行速度），高速計數器自動進行加/減速計數，在距離設定位置300—400mm時，控制變頻器的輸出頻率，以低速運行，在到達設定的位置時，停止變頻器的輸出，同時實施機械抱閘，完成了準確定位。

    讀取高數計數模塊的程序段如下：

    LPID272//模塊開始地址，將計數器模塊狀態值存放到MD20~MD27

    TMD20//當前計數值

    LPID276

    TMD24

    L123//裝載比較值

    TMD30

    SET

    =M34.0//打開軟件門

    AM10.0//使能傳送比較值功能

    =M35.2

    LMD30

    TPQD272

    LMD34

    TPQD276

    3．PLC和變頻器通訊

    在CPU進行硬件配置時，對掛在總線PROFIBUS站點都分配了物理地址，PLC與變頻器進行通訊也有相應的物理地址，CPU內部有專用通訊功能塊SFC14，SFC15，使用內部的寄存器DB塊存放數據，當PLC對變頻器進行數據的寫入和讀出時，就需知道PLC和變頻器定義的相關功能的地址，然后依據這些地址進行數據的寫入和讀出，才能實現對變頻器的控制。

    此控制系統變頻器需設定的參數介紹如下：

    P60=1，P53=6，P554=3100，P571=3101

    P572=3102，P443=3002，P566=3107

    P734.1=32,，P734.2=148

    其它的參數可以按出廠默認值即可

    一．結束語

    通過這次的電氣改進，現場布線減少，自動化程度提高了，人為參與減少了，加強了安全生產。生產效率有了很大的提高，通訊控制替代了硬接線的端子控制，不僅降低了成本，面且操作更方便，性價比更優異。也證明了西門子PLC和變頻器的通訊功能非常強大和好用