二货哈士奇1. 项目概述
这个项目是基于西门子S7-1200 PLC与台达B2伺服驱动器的五轴控制系统，主要用于五金加工厂的自动化取放料和收放卷作业。系统采用结构化编程方法，实现了三轴机械手的PTO脉冲定位控制，以及两台伺服电机的速度/扭矩模式切换控制。
我在实际改造这台设备时发现，原厂使用的三菱FX5U PLC已经老化严重，接插件锈蚀，程序更是难以维护的"面条梯形图"。改用S7-1200后，不仅提升了系统稳定性，还通过结构化编程大大简化了维护难度。
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2. 系统架构设计
2.1 硬件配置
系统采用西门子S7-1200系列PLC（具体型号为CPU1214C），这款PLC具有：
- 14点数字量输入
- 10点数字量输出
- 2路模拟量输出
- 6个高速脉冲输出口（PTO）
伺服系统采用5台台达B2系列伺服驱动器，其中：
- 3台用于三轴机械手的PTO脉冲定位控制
- 2台用于收放卷的速度/扭矩模式控制
人机界面采用威纶通MT8071IP触摸屏，通过以太网与PLC通信。
2.2 软件环境
编程软件使用TIA Portal V14SP1及以上版本（实测兼容V15-V17），触摸屏编程使用EBPro V6.05（兼容V8）。
3. 核心功能实现
3.1 三轴机械手PTO控制
机械手采用PTO（脉冲串输出）方式控制台达B2伺服驱动器。在TIA Portal中，我们使用"工艺对象"中的轴控制功能块来实现精确定位。
关键参数设置：
- 脉冲当量：根据机械传动比设置为0.01mm/pulse
- 最大速度：120,000 pulse/s（快移）
- 启动/停止速度：30,000 pulse/s
- 加速度/减速度：50,000 pulse/s²
实际编程中，我将PTO控制逻辑封装成一个可复用的功能块(FB)，主要包含以下功能：
- 轴使能/去使能
- 回原点
- 绝对/相对定位
- 点动控制
- 状态监控
3.2 收放卷控制策略
收放卷控制是本项目的难点之一。系统采用以下控制策略：
- 放卷轴（开卷）：
- 工作模式：扭矩模式
- 控制信号：PLC模拟量输出0-10V对应0-100%额定扭矩
- 张力设定：0.3-0.5N·m（对应3-5V）
- 收卷轴（卷取）：
- 工作模式：速度模式+扭矩限制