西門子S7-1200PLC實用定位控制程序案例

本文是一篇綜合性非常強的文章，從PLC輸入輸出及步進電機接線開始，到PLC運動控制程序編寫，再到后續的ModbusTCP通信協議及上位機編程實現終控制，涉及知識面比較廣，能夠讓我們很好地將所學知識結合起來。

采用西門子TIA Portal V15編程軟件編寫運動控制程序，實現PLC（S7-1200系列：CPU1214C DC/DC/DC ）對步進電機的控制，再通過編寫ModbusTCP程序，將控制地址進行映射，從而方便上位機（VS 2019開發）與PLC進行通信，終實現步進電機的運動方向、速度及距離的靈活控制。

涉及硬件：開關電源、S7-1200PLC、步進驅動器、步進電機、單軸模組、限位開關

涉及軟件：TIA Portal V15、VS2019、ModbusPoll（用于測試通信）

1	通過博圖軟件創建一個新的PLC項目， 根據硬件型號插入新設備，這里為 CPU 1214C DC DC DC
2	雙擊PLC的以太網口，設置IP地址， 這里設置為192.168.2.210
3	雙擊CPU，在脈沖發生器PTO/PWM選項中設置信號類型為PTO，脈沖輸出為Q0.0，方向輸出為Q0.1
4	新建一個工藝對象，名稱為軸1，通過基本參數>驅動器，設置脈沖輸出為Pulse1
5	通過擴展參數>位置限制，設置上下限位分別為I0.1和I0.2
6	通過擴展參數>回原點>主動，設置原點開關為I0.0
7	程序段1，調用MC_Power使能，各個引腳填寫如圖所示，其中Asix選擇軸1
8	程序段2，調用MC_MoveRelative，各個引腳填寫如圖所示，該程序段主要用于執行相對運動
9	程序段3，調用MC_MoveAbsolute，各個引腳填寫如圖所示，該程序段主要用于執行運動
10	程序段4，調用MC_MoveJog，各個引腳填寫如圖所示，該程序段主要用于執行前進和后退點動
11	程序段5，調用MC_Home，各個引腳填寫如圖所示，該程序段主要用于執行歸零
12	程序段6，調用MC_Reset，各個引腳填寫如圖所示，該程序段主要用于執行復位功能
13	程序段7，調用MC_Halt，各個引腳填寫如圖所示，該程序段主要用于執行暫停功能
14	程序段8，調用MC_ReadParam，來讀取相關參數，各個引腳填寫如圖所示，該程序段主要用于讀取實時脈沖

目前比較主流開發上位機的方式，主要是組態軟件（觸摸屏）、C#開發上位機，C#開發上位機與傳統的組態軟件之間的區別，主要體現在如下三個方面：

采用C#上位機開發，首先需要考慮的是通信問題。西門子S7-1200支持很多種不同的通信協議，包括S7、ModbusTCP、TCP/IP、UDP、OPC等，從開發成本上來說，我們優先考慮S7和ModbusTCP，對于S7和ModbusTCP通信協議，比較一下兩者的優缺點：

從公開免費和使用范圍的角度來考慮，這里采用ModbusTCP通信協議，因為學會了ModbusTCP，意味著市場上的大部分儀表、PLC通信都可以搞得定，PLC程序編寫如下如下所示：

這個項目整體來說難度不是很大，但是涉及的知識面比較廣，非常適合上位機初學者進行學習和練手。