案例分享 | S7-1200 能控制多少根轴？「附源代码下载」

【导读】S7-1200 运动控制轴的资源个数由开环运动控制和闭环运动控制（V4.1及其以上支持 ）组成，其运动控制轴的资源个数是由PLC硬件能力决定的，不是由单纯的添加IO扩展模块来扩展的。

（一）单个CPU开环控制（PTO）

对于固件V4.0及其以下的S7-1200 CPU来说，运动控制功能只有PTO这一种方式。目前为止，1个S7-1200 PLC最多可以控制4个PTO轴，该数值不能扩展。S7-1200 PLC通过发送PTO脉冲的方式控制驱动器，可以是脉冲+方向、A/B正交、也可以是正/反脉冲的方式。

备注：添加SB信号板并不会超过CPU的总资源限制数。

（二）多个CPU组合开环控制

根据第一点所述，S7-1200 的最大的脉冲轴个数为4，但是如果项目要求的轴大于4，则可以使用多个S7-1200 CPU的配置，CPU之间相互通讯即可。这样就间接的解决了数量的限制，只要要求不是特别高即可。

（三）单个CPU闭环控制

所有的 V4.1及其以上版本的 S7-1200 CPU都可以通过 PROFIdrive 或模拟驱动器接口控制最多 8 个驱动器。下面分别描述这两种闭环控制模式。

（1）模拟量控制方式

S7-1200 PLC通过输出模拟量来控制驱动器，固件大于V4.1即可。该控制方式是闭环控制。适合较高的工艺要求。如果是没有自带模拟量输出的S7-1200CPU，则需要扩展模拟量输出模块；如果自带了模拟量输出信号，则直接使用即可。编码器信号有3种方式反馈到S7-1200 CPU中，如下图所示。

（2）PROFIdrive控制方式

S7-1200 PLC通过基于PROFIBUS/PROFINET的PROFIdrive方式与支持PROFIdrive的驱动器连接，进行运动控制。

PROFIBUS总线或者PROFINET网络。 PI国际组织将驱动控制的场合的分为几个 不同的应用等级(Application Class， AC)，包括：AC1~AC5。其中： AC1和AC2用于速度控制，比如风机、水 泵、传送带的控制等场合； AC3是普通的位置控制、转矩控制的场 合； AC4和AC5是高级运动控制、等时同步通 信控制，比如伺服、数控系统等场合； 2、控制器与驱动器之间的数据交换 控制器与驱动器之间可以通过 PROFIdrive协议进行周期性的数据交 换，控制器发送控制命令，驱动器返回命 令执行的状态及自身的状态，其示意图如 下： 通过周期性的交换PROFIdrive报文，控 制器可以实现驱动器的启动、停止、以设 定的速度运行、获取编码器位置、读写变 频器参数等功能。PROFIdrive报文由三 部分组成：头部，尾部和中间的数据区。

这种控制方式可以实现闭环控制，如下图所示：

（四）五个运动控制例程

以下为S7-1200 运动控制的几种可能情况分别提供了例程：

1. 通过发送PTO脉冲的方式控制驱动器，工艺对象组态的测量单位为'脉冲'；
2. 通过发送PTO脉冲的方式控制驱动器，工艺对象组态的测量单位为“mm”；
3. 使用命令表功能将多个单独的轴控制命令组合到一个运动顺序中；
4. 通过模拟量输出控制伺服进行闭环控制；
5. 通过基于PROFINET的PROFIdrive方式与V90 PN连接；

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