6ES7321-1FF01-0AA0安装调试

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1，如何正确选择和？

主要视具体应用情况而定，简单地说要确定：负载的性质（如水平还是垂直负载等），转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求，上位控制要求（如对端口界面和通讯方面的要求），主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。供电是直流还是交流电源，或电池供电，电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。

2，如何配用步进电机驱动器

根据电机的电流，配用大于或等于此电流的驱动器。如果需要低振动或高精度时，可配用细分型驱动器。对于大转矩电机，尽可能用高电压型驱动器，以获得良好的高速性能。

3，2 相和 5 相步进电机有何区别，如何选择？

2 相电机，但在低速时的震动较大，高速时的力矩下降快。 5 相电机则振动较小，高速性能好，比 2 相电机的速度高 30~50% ，可在部分场合取代伺服电机。

4， 我想通过通讯方式直接控制伺服电机，可以吗？

可以的，也比较方便，只是速度问题，用于对响应速度要求不太高的应用。如果要求快速的响应控制参数，较好用伺服运动控制卡，一般它上面有 dsp 和高速度的逻辑处理电路，以实现高速高精度的运动控制。如 s 加速、多轴插补等。

5，用给步进和直流电机系统供电好不好？

一般较好不要，特别是大力矩电机，除非选用比需要的功率大一倍以上的开关电源。因为，电机工作时是大电感型负载，会对电源端形成瞬间的高压。而开关电源的过载性能不好，会保护关断，且其精密的稳压性能又不需要，有时可能造成开关电源和驱动器的损坏。可以用常规的环形或 r 型变压器变压的直流电源。

6，伺服电机的码盘部分可以拆开吗？

禁止拆开，因为码盘内的石英片很容易破裂，且进入灰尘后，寿命和精度都将无法保，需要专业人员检修。

7，步进电机和伺服电机可以拆开检修或改装吗？

不要，较好让厂家去做，拆开后没有专业设备很难安装回原样，电机的转定子间的间隙无法保证。磁钢材料的性能被破坏，甚至造成失磁，电机力矩大大下降。

8，可以将国产的驱动器或电机和国外优质的电机或驱动器配用吗？

原则上是可以的，但要搞清楚电机的技术参数后才能配用，否则会大大降低应有的效果，甚至影响长期运行和寿命。较好向供应商咨询后再决定。

9，使用大于额定电压值的直流电源电压驱动电机安全吗 ?

正常来说这不是问题，只要电机在所设定的速度和电流极限值内运行。因为电机速度与电机线电压成正比，因此选择某种电源电压不会引起过速，但可能发生驱动器等故障。

此外 , 必须保证电机符合驱动器的较小电感系数要求，而且还要确保所设定的电流极限值小于或等于电机的额定电流。事实上，如果你能在你设计的装置中让电机跑地比较慢的话 （ 低于额定电压 ） ，这是很好的。以较低的电压 （ 因此比较低的速度 ） 运行会使得电刷运转反弹较少，而且电刷换向器磨损较小，比较低的电流消耗和比较长的电机寿命。另一方面，如果电机大小和性能的要求需要额外的转矩及速度，过度驱动电机也是可以的，但会牺牲产品的使用寿命。

10，减速器为什么不能和电机正好相配在标准转矩点?

如果考虑到电机产生的经过减速器的较大连续转矩，许多减速比会远远**过减速器的转矩等级。

如果我们要设计每个减速器来匹配满转矩，减速器的内部齿轮会有太多组合 （ 体积较大、材料多 ）。这样会使得产品价格高，且违反了产品的“高性能、小体积”原则。

11，我如何选择使用行星减速机还是正齿轮减速机?

行星减速机一般用于在有限的空间里需要较高的转矩时，即小体积大转矩，而且它的可靠性和寿命都比正齿轮减速器要好。正齿轮减速机则用于较低的电流消耗，低噪音和率应用。

12， 何为负载率 （duty cycle）?

负载率 （duty cycle） 是指电机在每个工作周期内的工作时间 / （工作时间 ＋ 非工作时间）的比率。如果负载率低，就允许电机以 3 倍连续电流短时间运行，从而比额定连续运行时产生更大的力量。

13，标准旋转电机的驱动电路可以用于直线电机吗？

一般都是可以的。你可以把直线电机就当作旋转电机，如直线步进电机、有刷、无刷和交流直线电机。具体请向供应商咨询。

14，直线电机是否可以垂直安装，做上下运动？

可以。根据用户的要求，垂直安装时我们可以加装动子滑块平衡装置或加装导轨抱闸刹车。

15，使用直线电机比滚珠丝杆的线性电机有何优点？

由于定子和动子之间没**械连接，所以了背隙、磨损、卡死问题，运动更加平滑。**了更高精度、高速度、高加速度、响应快、运动平滑、控制精度高、可靠性好体积紧凑、外形高度低、**命、免维护等特点。

16，如何选用电动缸、滑台、精密平台类产品？其成本是如何计算的？

选择致动执行器类产品关键要看您对运动参数有什么样的要求，可以根据您需要的应 用来确定具体运动参数等技术条件，这些参数要符合您的实际需要，既要满足应用要求并留有余地，也不要提得太高，否则其成本可能会数倍于标准型产品。举例来说，如果0.1mm精度够用的话，就不要选0.01mm的参数。其它如负载能力、速度等也是如此。

另外一个给用户的选型建议是，如果不是必须，推拉力或负重、速度、定位精度这三个主要参数不要同时要求很高，因为致动执行器是一个高精度高技术的产品，我们在设计制造时需要从机械结构、性能、材料特性、材质和处理方法等多方面考虑并选择相应的组成电机、驱动控制器和反馈装置，以及不同精度等级的导轨、丝杆、支撑座和其它机械系统，使之达到需要的整体运动参数，可谓牵一发动全身的产品。当然，您有高要求的产品需要，我们还是可以满足，只是成本会相应的提高。

     西门子工控产品在工控领域应用市场中有较高的占有率，S7-200系列PLC是西门子SIMATIC PLC家族中的成员之一，在西门子工控领域应用中占有重要地位。S7-200系列PLC体积小，软硬件功能强大，系统配置方便，由它组成的系统可以与强大的Profibus现场总线相连接。它一推向市场就在各行各业得到了广泛应用。但是在实际工程应用中遇到了监控计算机与S7-200系列PLC通信问题。由于西门子公司S7-200系列PLC比监控组态软件WinCC推出晚，因此WinCC中没有集成S7-200系列PLC的通信驱动程序；S7-200系列PLC的通信协议也不公开，应用第三方软件编制监控程序也有问题。这些问题给S7-200系列PLC的应用带来了一定的限制，为了解决这个实际工程问题，作者做了一些研究，本文就S7-200系列PLC与监控计算机通信问题研究结果展开讨论。

     2 S7-200系列PLC监控的主要方法

     在大多数控制系统中，仅仅是实现控制是不够的，在许多情况下也需要组态监控界面对系统进行监控。通过监控可以增机交互的能力，使操作人员实时地监控系统工作情况并使系统操作变得方便。

     对S7-200系列PLC组成的控制系统进行监控一般有三种方法：组态软件、第三方软件编制的软件、触摸屏监控。

     用组态软件WinCC实现监控，功能强大，灵活性好，可靠性高。但软件价格高，并需要解决WinCC与S7-200系列PLC的通信问题。在复杂控制系统中可以采用此方法。
用第三方软件编制的软件实现监控，灵活性好，系统投资低，能适用于各种系统。
但开发系统工作量大、可靠性难保，对技术人员的经验和技术水平的要求高，还必须购买通信协议软件。在系统资金投资有限，技术人员水平较高的情况下可以采用此方法。

     触摸屏进行监控，可靠性高，监控实现容易，触摸屏与PLC之间的通信问题生产厂商已处理好，用户不用考虑通信问题，可以大大缩短工程周期。但灵活性一般，功能有限，不能满足复杂控制系统的监控要求，而且价格高。在系统可靠性要求高、工期短的情况下可以采用此方法。

    3 WinCC组态软件与S7-200系列PLC的通信

     SIMATIC WinCC采用了较新的32位技术的过程软件，具有良好的开放性和灵活性。无论是单用户系统，还是冗余多服务器/多用户系统，WinCC均是较好选择。通过ActiveX，OPC，SQL等标准接口，WinCC可以方便地与其它软件进行通信。WinCC与S7-200系列PLC的通信，可以采用PPI和Profibus两种通信协议之一进行。

     1、WinCC与S7-200系列PLC通过Profibus协议进行通信的实现

     （1）软硬件要求：

     ＊ PC机 ，bbbbbbs 98操作系统；
     ＊ S7-200系列PLC；
     ＊ CP5412板卡或者其他同类板卡，例如：CP5611，CP5613；
     ＊ EM277 Profibus DP模块；
     ＊ Profibus 电缆及接头；
     ＊ 安装CP5412板卡的驱动；
     ＊ 安装WinCC 4.0或以上版本；
     ＊ 安装COM Profibus软件。

     （2）组态

     打开SIMATIC NET\COM Profibus，新加一个组态，主站为SOFTNET-DP，从站是EM277 Profibus-DP。主站的地址选择从1到126。从站的地址选择从3到99，与EM277的地址一致。然后用该软件对从站进行配置：打开从站属性，在Configure选项中，选择8bytes in/8bytes out（可根据实际需要选定）。在bbbbbeterize中可以选择偏移地址，地址对应于S7-200系列PLC的数据区（即V区），默认为0，即从VB0开始。组态完成后，导出（Export）NCM文件，生成＊.txt和＊.ldb文件。

     （3）设置PG/PC interface。

     在Access Point of the Application中选择CP_L2_1，在Interface bbbbbeter Assignment 选择CP5412A2（Profibus）。在属性里的DP协议，并在DP-Database参数中输入＊.ldb文件的完全路径。设置完成后可以诊断硬件配置是否正确、通信是否成功。

     （4）WinCC的设置。

     在WinCC变量管理器中添加一个新的驱动程序，新的驱动程序选择PROFIBUS DP.CHN，选择CP5412（A2）Board 1，在System bbbbbeters设定参数。CP5412（A2）board 参数为1，表示板卡的编号；Config参数为组态时生成的＊.txt文件的完全路径；Watchdog time 参数为0。新建一个连接，从站地址与EM277的地址一致。

     （5）建立变量。

     WinCC中的变量类型有In和Out。In和Out是相对于主站来说的， 即In表示WinCC从S7-200系列PLC读入数据，Out表示WinCC向S7-200系列PLC写出数据。In和Out与数据存储区V区对应。在该例中，Out与PLC中数据存储区的VB0～VB7对应，In与PLC文本框: CP 5412卡文本框: WinCC文本框: SIMATIC NET软件
文本框: EM277

     DP模块
     文本框: Profibus-DP总线文本框: S7-224PLC
     文本框: PLC系统：DP从站，地址为3文本框:
     监控计算机：DP主站，地址为1

     通信实现硬件连接
     文本框: DP文本框: DP中的存储区的VB8～VB15对应。

     （6）优缺点。

     优点：该方法速度快，易扩展，实时性好。缺点：传送数据区域有限（较大64字节），在PLC中也必须进行相应的处理，且硬件成本高，需要的CP5412、EM277 Profibus-DP、Profibus总线等硬件，还需要Com Profibus软件。应用场合：适用于在要求高速数据通信和实时性要求高的系统。

     2、WinCC与S7-200系列PLC通过PPI协议进行通信的实现。

     PPI协议是西门子S7-200系列PLC常用通信协议，但WinCC中没有集成该协议，即WinCC不能直接监控S7-200系列PLC组成的控制系统。S7-200 OPC Server是西门子公司推出的专为解决上位机监控S7-200系列PLC控制系统的接口软件。因此，WinCC可以通过该软件与S7-200系列PLC很方便的建立通信。

     （1） 软硬件要求：

     ＊ PC机 ，bbbbbbs 98操作系统；
     ＊ S7-200系列PLC。
     ＊ PC/PPI电缆。
     ＊ 安装S7-200 OPC Server 软件。
     ＊ 安装WinCC 4.0软件。

     （2）连接：

     在控制面板中设定PG/PC接口参数。在Access Point of the Application中选择Computing，Interface参数选择PC/PPI Cable。

     在WinCC变量管理器中添加一个新的驱动程序，新的驱动程序选择OPC.CHN，在OPC GROUP中新建一个连接，打开属性，选择 OPC Group Setting，OPC服务器名称为OPCServer.MicroComputing。然后在新添加的连接中新建变量，变量的Item Name与S7-200系列PLC中用于监控的变量名对应。例如：Item Name为M0.0。

     （3）优缺点

     优点：该方法连接简单、硬件投资少、可以读写S7-200系列PLC中所有存储区域。缺点：通信速度比较慢、需要OPC软件及相应授权、系统扩展不方便。应用场合：用于低速、实时性要求不高、系统投资资金有限的系统。

     另外，也可以通过其他公司的OPC软件进行通信，例如用开普的KEPServerEx作为OPC服务器，用WinCC作为OPC客户端来读写S7-200系列PLC内部数据区。实现与上述*二种方法类似，不同的是必须在OPC服务器中建立标签与S7-200系列PLC中存储地址对应。

     在复杂系统中，如果系统中同时有S7-200系列PLC和S7-300系列PLC存在，S7-200系列PLC一般作为S7-300系列PLC的从站挂到Profibus总线上，WinCC通过S7-300系列PLC对S7-200系列PLC进行监控。

    4 第三方软件与PLC的连接

     有些系统具有特殊性，没有现成的通用软件用于进行数据处理和系统监控，这就需要用户用第三方软件开发平台开发满足系统要求的软件。这样做既可以满足系统要求，又可以节约系统投资。但对软件开发的经验和技术要求较高。

     第三方软件开发平台开发的软件与S7-200系列PLC通信使用PPI协议的接口软件有：Prodave、MicroComputing、OPC。

     第三方软件开发平台开发的软件与S7-200系列PLC通过自由口进行通信，协议自定的话，开发的软件可以调用MSComm控件实现两者的通信。

     1、用Prodave软件包实现通信连接

     Prodave是西门子公司推出的专门用于西门子PLC产品（S7-200、300、400系列PLC）

     与PC/PG进行数据交换处理的软件包。Prodave在＊.DLL或＊.LIB文件中集成了数据交换的函数。在自行开发的软件中可以方便地调用该软件中的各种函数。

     主要函数有：

     （1）load_tool PC机与PLC系统初始化链接；
     （2）unload_tool 断开PC机与PLC系统链接；
     （3）以及读写PLC内部存储区的函数。

     软件通过读写函数可以方便监控PLC控制系统。

     2、用MicroComputing软件实现通信连接

     安装MicroComputing后，在VB或Delphi中可以直接插入控件。可插入的控件主要有：Data controls、Edit controls、Button controls、Label controls、Slider control。

     Data controls的主要功能是把以上剩余的四个控件与S7-200系列PLC相连接、设置事件触发条件以及设定S7-200系列PLC地址等。而Edit controls、Button controls、Label controls、 Slider control可以与S7-200系列PLC存储资源直接对应。第三方软件可以直接调用上列控件对PLC进行监控，也可以通过函数对S7-200系列PLC进行读写操作。

     3、用OPC Server软件实现通信连接

     安装S7-200 OPC Server软件后，在操作系统中将增加一个OPC服务器，服务器的名字是“puting”。VB或Delphi中可编写OPC客户端程序与OPC服务器通信。

     以下给出在VB开发环境下编写OPC客户端程序的过程：首先在VB开发环境中的Project\References中添加OPC Automation 2.0，然后编写连接OPC Server、添加组、添加条目、读写数据的程序。

     使用到的函数如下：

     connect函数：与OPC Server建立连接；
     OPCGroups.Add函数：添加组；
     OPCITems.Additems函数：添加条目；
     SyncRead函数：同步读；
     SyncWrite函数：同步写。

     OPC 服务器名为“puting”, 条目名称与S7-200系列PLC中用于监控的变量名对应。

     第三方软件通过OPC或MicroComputing获取S7-200系列PLC数据的结构图如下。
文本框: 通信处理卡或PC/PPI电缆文本框: Data control文本框: Slider control文本框: Label control文本框: Edit control文本框: Button control文本框: 第三方软件文本框: OPC Server文本框: OPC Client：第三方软件实现。

     文本框: Micro computing文本框: 图2：用OPC或Micro computing获取PLC数据的结构图文本框: S7-200 PLC

     4、用自由口实现通信连接

     在VB或Delphi下插入MSComm控件，按照自定协议通过串口来收发数据，并对数据进行处理并实现监控。

     在PLC中也必须编写通信程序，流程如下。

     5、优缺点总结：

     用Prodave，实现简单，灵活性较好，可以直接调用Prodave的函数对S7-200系列PLC内部存储区进行读写，并能满足大规模数据的传输，调试简单，很适合在工程中应用。但需要购买软件，编程较复杂。
用MicroComputing，使用方便，编程以控件实现，编写简单。但灵活性差，并需要购买软件和授权。

     用OPC实现通信，编程灵活也较简单，调试简单，由于OPC协议是通用协议，得到了许多公司支持，通用性好。但需要购买软件及授权。

     用自由口通信实现，通信协议自己制定，灵活性好，扩展了使用范围，不需购买专门软件。但编程复杂， PLC中要编写复杂的程序，使用了大量PLC的资源。VB或Delphi中用MSComm控件对串口进行读写，程序复杂，实时性较差。

5 结束语

     以上面给出了6种监控计算机与S7-200系列PLC通信实现方法，它们各有优缺点，
适用于不同情况下的监控控制系统。研究证明，以上6种方法对不同要求的系统能较好的实现监控计算机与S7-200系列PLC通信，对工程实践有较高的参考价值。