1. PLC選型

S7-1200系列PLC能滿足中等效能要求的應用，其模組化、無排風扇結構易於實現分散式安裝和組合，同時具有豐富的且帶有許多方便功能的I/O擴充套件模組，使使用者可根據實際應用選擇合適的模組。

綜合考慮控制系統所需的高速脈衝輸出埠、

I/O點數、儲存器容量等因素，本系統採用西門子S7-1200CPU1214C（I/O點數24個，14個輸入，10個輸出，最大本地I/O數字量284個）。

配合

S7-1200數字輸出模組信號板SB1222 DC（200KHz，4DQ，24V輸出，0。1A）作為主控模組，主控模組負責外部訊號的收集與處理，而後給出相應控制指令。CPU1214C外觀及信號板見圖11-12、圖11-13。

2. PLC外部I/O元件選型

根據控制要求，本系統最終選擇兩相混合式步進電機

42HBS48BL4-TR0（0。4A，0。5nm）作為驅動元件，其額定步矩角為1。8°，如圖11-14所示。電機具體引數見表11-2。

本系統選擇的驅動器是兩相

128細分2A ZD-2HD318驅動器（見圖11-15），其介面採用高速光耦隔離。

最大輸入電壓

32V，最大輸出電流1。8A，內部每秒0-10k脈衝，最大支援128細分。具有高整合度、高可靠性等特點。驅動器具體引數見表11-3。

其中，

PLC與驅動器使用共陰極接法，CP-（脈衝-）與DIR-（方向-）接在一起作為共陰極，接在PLC的GND上；PLC脈衝輸出接CP+，PLC方向輸出接在DIR+上，如圖11-16所示。

本系統選用的舵機型號為

MG996R（見圖11-18），工作電壓4。8～7。2V；工作電流120～1450mA；速度為4。8V下0。19sec/60°，6。0V下0。18sec/60°；

扭力為

4。8V下9kg/cm，6。0V下11kg/cm；

角度偏差為回中誤差

0度，左右各45°誤差≤3°。

舵機的連線方式如圖

11-19所示，舵機的輸出軸轉角與輸入訊號的脈衝寬度之間的關係如圖11-20所示。

此外，本系統還需要資料傳送

/獲取模組來收集系統實際執行狀況的資訊，即感測器組，包括6個接近開關和一個Open MV模組。

為保證精度，光電限位感測器採用歐姆龍

CHE124NA-A710 LJ12A3-4-Z/BX型號（三線NPN常開，非接觸式，可檢金屬材質，有效監測距離≤3。2mm），如圖11-21所示。

OpenMV模組在本系統中負責識別目標物體，此處選擇OpenMV3 CAMM7，其主控晶片為stm32f765vit6（2Mflash），效能優越，如圖11-22所示。

3. 觸控式螢幕選型

本控制系統使用

SIMATIC HMI精簡面板KTP 700 Basic（解析度：640×480；帶40KB配方儲存器）觸控式螢幕進行相應運動的控制操作。

此觸控式螢幕同時可以顯示各軸實際位置及其他相關資訊，並實現故障監測，如圖

11-23所示。

控制系統硬體組態

控制系統硬體組態設定如圖

11-24、圖11-25所示。

操作者在使用時，需要根據實際需要進行配置，包括

CPU型號選擇及相應硬體設定、擴充套件模組選擇及相應硬體設定、網路檢視連線、通用模組地址計算及PG/PC通訊埠設定等。

將所有需要使用的硬體設定配置完成後，對硬體設定進行儲存編譯（

save andcompile）和下載（download），即可完成硬體設定。

若中間有配置資訊變動，應將變動資訊同樣儲存並編譯下載至相應硬體裝置。

本控制系統

I/O配置見圖11-26。