SIEMENSPLC伺服控制
基于PLC与HMI的伺服电机运动控制系统设计与实现
基于PLC与HMI的伺服电机运动控制系统设计与实现摘要：随着计算机技术、可编程控制器及触摸屏科技的进步，现在机械制造行业几种控制系统越来越多的被应用到处理复杂事务中使其变得处理简易，在生活中，几种控制系统的应用提高了生产效率，使我们生活变得简单化，提高了机械产品的安全性和可操作性。
本文提出了选用S7-200SMARTCPUST30PLC为主控制器，发送脉冲指令作为伺服驱动器的输入信号，通过伺服驱动器实现对伺服电机前/后点动及连续运转、相对/绝对位置的精确控制以及自动查找参考点等操作，由SMART1000IEV3触摸屏搭建监控画面的思路。
关键词：伺服电机；PLC；运动控制；HMI1、系统总体方案设计1.1PLC和HMI简介1.1.1可编程里辑控制器简介可编辑逻辑控制器简称PLC，能够适应工作环境较为恶劣的条件，适用范围较广。
另外，PLC的维护较为方便，使用可靠性比较高。
CPU的运行状态是决定系统流畅的重要保证，而PLC的工作状态就是通过软件控制CPU的运行情况，当然通过硬件开关进行强制控制也是一种有效的控制手段，比如在进行测试阶段或者对系统进行检修时，硬件控制是一种较为方便的方式。
1.1.2 HMI简介随着我国工业水平提高，在生产过程中生产工艺越来越复杂，生产设备也在不断更新换代，生产控制人员不仅仅要对生产的每个流程熟知，还要对设备运行状况了解，做到设备运转的透明化。
HMI便是实现人机互通的关键技术，它实现了工作人员与机器之间的可靠连接。
在工作人员与Wincc flexible之间，HMI是实现二者链接的重要接口。
在控制器与Wincc flexible之间也同样需要这样的接口。
1.2 总体方案设计整个系统分为硬件设计、PLC程序设计、HMI与PLC通讯、系统实验调试共4部分。
硬件方面，主控制器选用S7-200SMARTCPUST30PLC，发送脉冲指令作为台达伺服驱动器（ASDA-B2-0121-B）的输入信号；通过伺服驱动器实现控制伺服电机（ASDAB2）的旋转速度和驱动丝杆滑台的移动位置[1]。
《西门子PLC高级项目应用》第1章 工作台运动控制
MC_Reset指令
指令名称：确认故障
功能：用来确认“伴随轴停止出现的运 行错误”和“组态错误”。
使用要点：Execute用上升沿触发。
MC_Halt指令
指令名称：停止轴运行指令
功能：停止所有运动并以组态的减速度停 止轴。
使用技巧：常用MC_Halt指令来停止通过 MC_MoveVelocity指令触发的轴的运行。
扩展参数—主动回原点
①输入原点开关：设置原点开关的DI输入点。
②选择电平：选择原点开关的有效电平，也就是当 轴碰到原点开关时，该原点开关对应的DI点是高电 平还是低电平。
③允许硬件限位开关处自动反转：如果轴在回原点 的一个方向上没有碰到原点，则需要使能该选项， 这样轴可以自动调头，向反方向寻找原点。
基本参数—驱动器
①硬件接口： a 选择脉冲发生器：选择在“设备视图”中已组态的PTO。 b 信号类型：分成4种（前面已介绍过）。在这里以PTO（脉冲A 和方向B）为例进行说明。 c 脉冲输出：根据实际配置，自由定义脉冲输出点；或是选择系 统默认脉冲输出点。 d 激活方向输出：是否使能方向控制位。 e 方向输出：根据实际配置，自由定义方向输出点；或是选择系 统默认方向输出点。 f 设备组态：跳转到“设备视图”，回到CPU设备属性修改组态。 ②驱动装置的使能和反馈 g 选择使能输出：该使能信号的作用是让驱动器通电 h 选择就绪输入：驱动器在接收到使能信号之后准备好开始执行 运动时会向 CPU 发送“驱动器准备就绪”(Drive ready) 信号。
扩展参数—主动回原点
⑥逼近速度：寻找原点开关的起始速度，当程序中触发了MC_Home指令后，轴立即以“逼近速度”运行来寻 找原点开关。 ⑦参考速度：最终接近原点开关的速度，当轴第一次碰到原点开关有效边沿儿后运行的速度，也就是触发了 MC_Home指令后，轴立即以“逼近速度”运行来寻找原点开关，当轴碰到原点开关的有效边沿后轴从“逼近 速度”切换到“参考速度”来最终完成原点定位。“参考速度”要小于“逼近速度”，“参考速度”和“逼近 速度”都不宜设置的过快。在可接受的范围内，设置较慢的速度值。
S7-200 SMART PLC读取1FL6伺服电机的绝对值编码器数值
8/CN/view/zh/99521584目录1概况 (3)2使用的硬件及软件 (3)2.1硬件2.2软件3实现方法 (3)3.1概述3.2实现步骤3.3接线3.4 PLC组态及编程4参考资料 (9)1 概况SINAMICS V90是西门子推出的一款小型、高效便捷的伺服系统。
它作为 SINAMICS 驱动系列家族的新成员，与SIMOTICS S-1FL6 伺服电机完美结合，组成最佳的伺服驱动系统，实现位置控制、速度控制和扭矩控制。
目前1FL6电机有两种编码器类型，即增量编码器类型及绝对值编码器类型。
西门子的小型自动化S7-200 SMART PLC可以控制V90驱动器，本文介绍如何实现SMART PLC读取1FL6伺服电机的绝对值编码器数值。
关于如何实现SMART PLC控制V90实现定位控制请参见《SIMATIC S7-200 SMART 系统手册》及《S7-200 SMART连接SINAMICS V90 实现位置控制》。
2使用的硬件及软件2.1硬件序号设备名称 订货号1 PS207电源24 V DC/2.5 A6EP1 332-1LA00CPUST60 6ES7288-1ST60-0AA0 S7-200SMART2 SIMATIC3 V90驱动器6SL3210-5FE10-4UA04 伺服电机1FL6042-1AF61-0LG15 V90 动力电缆(含接头)6FX3002-5CL01-1AD06 伺服电机编码器电缆6FX3002-2DB10-1AD0 (含接头，用于绝对值编码器)电缆线）6SL3260-4NA00-1VB0针接头及1m7 V90控制信号电缆（含508 SIMATIC Field PG M36ES7715-1BB23-0AA1USB电缆9 Mini2.2软件序号说明1 Window 7 旗舰版32位2 STEP 7-Micro/WIN SMART 编程软件3 SINAMICS_V-ASSISTANT3实现方法3.1概述如图1所示，使用PG通过标准mini USB电缆与V90连接，打开SINAMICS V—ASSITANT 软件设置驱动器的参数。
PLC控制伺服电机实例分析
PLC控制伺服电机实例分析PLC控制伺服电机是工业自动化领域中常见的一种应用，通过PLC控制器来实现对伺服电机的精准控制，使得生产线的运作更加高效和稳定。
在本文中，将以一个实际的应用案例来介绍PLC控制伺服电机的工作原理和实现过程。
一、系统结构本系统采用的是西门子PLC控制器和西门子伺服电机，系统主要由PLC控制器、伺服驱动器和伺服电机组成。
PLC控制器负责接收外部信号，进行逻辑控制，并向伺服驱动器发送控制指令，伺服驱动器则接收这些指令并控制伺服电机的运动。
二、PLC编程在PLC编程中，需要定义输入输出引脚、变量和逻辑控制程序。
首先需要定义输入引脚，用于接收外部传感器信号，比如光电传感器、开关等；然后定义输出引脚，用于控制伺服驱动器，实现对伺服电机的启停和速度调节；接着定义一些变量，用于存储中间状态和控制参数；最后编写逻辑控制程序，根据输入信号和变量状态来控制伺服电机的运动。
三、伺服电机控制伺服电机的控制主要包括位置控制、速度控制和力矩控制。
在PLC编程中，可以通过设定目标位置、目标速度和目标力矩来实现对伺服电机的控制。
通过调节PID控制器的参数，可以实现对伺服电机的精准控制。
四、系统调试在系统调试中，需要先进行参数设置和校准，确保伺服电机的运动符合预期。
然后通过PLC编程调试工具，监控伺服电机的运动状态和控制指令，发现问题并及时修复。
最后对整个系统进行测试，验证其性能和稳定性。
综上所述，PLC控制伺服电机是一种高效、稳定的控制方式，适用于各种需要精准位置和速度控制的场合。
通过合理的PLC编程和参数设置，可以实现对伺服电机的精确控制，提高生产效率和品质。
在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
s7-200控制伺服电机总结
s7-200控制伺服电机总结S7-200PLC具有脉冲输出功能，在运动控制系统中，伺服电机和步进电机是很重要的精确定位装置，而控制伺服电机和步进电机需要使用脉冲输出。
S7-200系列PLC可以输出20--100KHz的脉冲。
使用PTO和PWM指令可以输出普通脉冲和脉宽调制输出。
通过smb66-75，smb166-175来控制Q0.0的输出，通过smb76-85，smb176-185来控制Q0.1的脉冲输出。
控制伺服电机伺服电机是运动控制中一个很重要的器件，通过它可以进行精确的位置控制。
它一般带有编码器，通过高速计数功能，中断功能和脉冲输出功能，构成一个闭环系统，来进行精确的位置控制。
PLC的脉冲输出由于PLC在进行高速输出时需要使用晶体管输出。
当将高速输出点作为普通输出而带电感性负载时，例如电磁阀，继电器线圈等，一定要注意，在负载端加保护，例如并联二极管等。
以保护输出点。
心得二：步进电机的控制方法我带队参加《2021年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目，我院选手和其他院校的三位选手组成了天津代表队，我院选手所在队获得了《2021年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目二等奖，为天津市代表队争得了荣誉，也为我院争得了荣誉。
以下是我这个作为教练参加大赛的心得二：步进电机的控制方法《2021年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目的主要内容包括如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。
但其中最为重要的就是PLC方面的知识，而PLC中最重要就是组网和步进电机的位置控制。
一、 S7-200 PLC 的脉冲输出功能 1、概述S7-200 有两个置PTO/PWM 发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM）信号波形。
当组态一个输出为PTO 操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。
PLC控制伺服电机应用实例
PLC控制伺服电机应用实例，写出组成整个系统的PLC模块及外围器件，并附相关程序。
PLC品牌不限。
以松下FP1系列PLC和A4系列伺服驱动为例，编制控制伺服电机定长正、反旋转的PLC程序并设计外围接线图，此方案不采用松下的位置控制模块FPG--PP11\12\21\22等，而是用晶体管输出式的PLC，让其特定输出点给出位置指令脉冲串，直接发送到伺服输入端，此时松下A4伺服工作在位置模式。
在PLC程序中设定伺服电机旋转速度，单位为（rpm），设伺服电机设定为1000个脉冲转一圈。
PLC输出脉冲频率=（速度设定值/6）*100（HZ）。
假设该伺服系统的驱动直线定位精度为±0.1mm，伺服电机每转一圈滚珠丝杠副移动10mm，伺服电机转一圈需要的脉冲数为1000，故该系统的脉冲当量或者说驱动分辨率为0.01mm(一个丝)；PLC输出脉冲数=长度设定值*10。
以上的结论是在伺服电机参数设定完的基础上得出的。
也就是说，在计算PLC发出脉冲频率与脉冲前，先根据机械条件，综合考虑精度与速度要求设定好伺服电机的电子齿轮比！大致过程如下：机械机构确定后，伺服电机转动一圈的行走长度已经固定（如上面所说的10mm），设计要求的定位精度为0.1mm(10个丝)。
为了保证此精度，一般情况下是让一个脉冲的行走长度低于0.1mm，如设定一个脉冲的行走长度为如上所述的0.01mm，于是电机转一圈所需要脉冲数即为1000个脉冲。
此种设定当电机速度要求为1200转/分时，PLC应该发出的脉冲频率为20K。
松下FP1---40T 的PLC的CPU本体可以发脉冲频率为50KHz，完全可以满足要求。
如果电机转动一圈为100mm，设定一个脉冲行走仍然是0.01mm，电机转一圈所需要脉冲数即为10000个脉冲，电机速度为1200转时所需要脉冲频率就是200K。
PLC的CPU输出点工作频率就不够了。
需要位置控制专用模块等方式。
有了以上频率与脉冲数的算法就只需应用PLC的相应脉冲指令发出脉冲即可实现控制了。
基于S7-1200 PLC的伺服电机运动控制系统设计
4结语在大数据时代，信息安全要求不断提高，网络规模飞速扩展，使安全事件的监控和分析变得尤为重要。
本文通过构建安全防护日志管理系统，增强了安全监控的实时性，提升了网络安全感知能力。
未来还将收集应用系统、服务器日志等信息，通过更多维度的关联分析，结合科学算法，进一步完善分析手段和风险预警能力，为保障运营商网络信息安全提供支持。
［参考文献］[1]饶琛琳.ELK Stack 权威指南[M].2版.北京：机械工业出版社，2017.[2]段娟.基于Web 应用的安全日志审计系统研究与设计[J].信息网络安全，2014（10）：70-76.[3]冯立.基于粗糙集理论的安全日志分析模型[J].计算机工程，2002，28（11）：164-166，182.[4]李晨光.UNIX/Linux 网络日志分析与流量监控[M].北京：机械工业出版社，2014.[5]杨秋翔.基于时间序列的多源日志安全数据挖掘仿真[J].计算机仿真，2019，36（2）：297-301.收稿日期：2019-09-29作者简介：张延盛（1986—），男，江苏南京人，硕士研究生，工程师，研究方向：数据库与信息系统。
基于S7-1200PLC 的伺服电机运动控制系统设计李虹静（华中科技大学工程实训中心，湖北武汉430074）摘要：S7-1200作为西门子公司一款紧凑型PLC ，具有稳定性好、可靠性强的特点，同时还具备强大的运动控制功能。
现首先介绍了伺服电机运动控制系统的设计要求，然后针对台达B2系列伺服器工作特性，从台达B2系列伺服驱动器与西门子S7-1200PLC 的硬件设计入手，阐述了B2系列伺服驱动器参数调节的原理和步骤，最后通过在TIA 博途V15软件中对运动轴进行组态和编程，并利用S7-1200PLC 的PTO 功能实现了精准的运动控制。
关键词：S7-1200PLC ；伺服电机；运动控制；PTO1伺服电机运动控制系统概述1.1运动控制模型本伺服电机运动控制系统采用如图1所示的运动控制模型搭建，其中伺服电机由台达B2系列伺服器驱动，通过调节伺服驱动器参数以及编写PLC 程序，可实现包括距离控制、旋转角度控制、定位控制、路径控制以及闭环控制在内的多种运动控制实验[1]。
s7-200控制伺服电机总结
位装置，而控制伺服电机和步进电机需要使用脉冲输出。
S7-200系列PLC可以输出20--100KHz的脉冲。
使用PTO和PWM指令可以输出普通脉冲和脉宽调制输出。
通过smb66-75，smb166-175来控制Q0.0的输出，通过smb76-85，smb176-185来控制Q0.1的脉冲输出。
控制伺服电机伺服电机是运动控制中一个很重要的器件，通过它可以进行精确的位置控制。
它一般带有编码器，通过高速计数功能，中断功能和脉冲输出功能，构成一个闭环系统，来进行精确的位置控制。
PLC的脉冲输出由于PLC在进行高速输出时需要使用晶体管输出。
当将高速输出点作为普通输出而带电感性负载时，例如电磁阀，继电器线圈等，一定要注意，在负载端加保护，例如并联二极管等。
以保护输出点。
心得二：步进电机的控制方法我带队参加《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目，我院选手和其他院校的三位选手组成了天津代表队，我院选手所在队获得了《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目二等奖，为天津市代表队争得了荣誉，也为我院争得了荣誉。
以下是我这个作为教练参加大赛的心得二：步进电机的控制方法《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目的主要内容包括如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。
但其中最为重要的就是PLC方面的知识，而PLC中最重要就是组网和步进电机的位置控制。
一、 S7-200 PLC 的脉冲输出功能1、概述S7-200 有两个置PTO/PWM 发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM）信号波形。
当组态一个输出为PTO 操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。
置PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。
但应用程序必须通过PLC内置I/O 提供方向和限位控制。
PNP-松下伺服连西门子PLC接线说明示例
伺服输入信号：说明书上伺服输入信号端口都是默认与NPN输出的PLC接法，NPN输出就是伺服与PLC公共端24V+，PLC输出信号开关判断是否要与0V导通进行逻辑输出所以7脚COM公共端接的24V+，举例29脚SRV-ON使能信号接PLC的输出，31脚A-CLR也是一样的，由PLC输出控制那么如果PLC是PNP的输出，那就反着来PNP输出就是公共端0V，输出信号开关判断是否要与24V+导通进行逻辑输出所以7脚COM公共端接的0V，29脚SRV-ON使能信号接PLC的输出，31脚A-CLR也是一样的，由PLC输出控制输出信号：伺服默认的输出信号也是NPN输出接法，伺服输出信号开关判断是否要与0V导通进行逻辑输出，控制PLC输入触点负载通断举例ALM-37,36引脚：37接PLC的输入点，36接0V，伺服控制37与36的通断从而控制PLC输入触点负载的通断如果是要求伺服是PNP的输出，一样是反着来举例ALM-37,36引脚：37接24V+，36接PLC的输入点，伺服控制37与36的通断从而控制PLC输入触点负载的通断脉冲输入信号也是一样：支持12~24V脉冲，默认PLC是NPN输出如果你是24V的脉冲，建议用1,2,4,6端口（下面的②）因为1,2端口内置限流电阻，不用你PLC输出接了如果你用3,4,5,6，那么就需要外接限流电阻，电阻规格见①以脉冲+方向的NPN输出脉冲举例就是：1,2接24V+；4接脉冲，6接方向以脉冲+方向的PNP输出脉冲举例就是：1接脉冲，2接方向；4,6接0V松下伺服问题1）我司选用的PLC是西门子，所以是PNP形式，而松下伺服原有的电气接线原理图是NPN 形式，请问如何接线才能达到我使用的要求，我所用的50针点，只用到10针，分别是：1，2,4,6,7,29,31,41，36,37。
脉冲串接1脚，方向接2脚，4,6,7脚接0V，29脚接PLC输出点（伺服使能）或接在+24V,31接PLC输出（伺服警报清除）,37脚接+24V,36脚接至PLC输入点（伺服报警）关于抱闸：10,1111接继电器控制脚，继电器另一端接24V+10接24V-，这样就形成一个回路，继电器再控制抱闸的通断。
德国西门子伺服简明手册V2.0
第6页
为了避免编码器干扰报警，编码器电缆必须屏蔽。 屏蔽线网两端分别焊在图上的位置。
编码器接口 - 电机侧
编码器接口 - 驱动侧
为了避免编码器意外报警，在编码器插头插上时， 务必插头上的两颗螺丝用十字起紧固。
模拟量输 入/输出
50 针 MDR 连接器正面
插头背面管脚
针脚号 信号
说明
针脚号 信号
说明
1,2, 通过脉冲输入实现位置设定值。不包括 5 V 高 36,3 通过脉冲输入实现位置设定值。24 V 单端脉冲输
26,2 速差分脉冲输入（RS485），最大频率00 kHz
6
DI2
数字量输入 2
30 DO1
数字量输出 1
7
DI3
数字量输入 3
31 DO2
数字量输出 2
8
DI4
数字量输入 4
32 DO3
数字量输出 3
9
DI5
10
DI6
11
DI7
12
DI8
13
DI9
18
P12AI
19
AI1+
20
AI1-
数字量输入 5
33
数字量输入 6
34
数字量输入 7
35
数字量输入 8
49
绝对编码器负向时钟信号
4
Biss_ClockP
绝对编码器正向时钟信号
5
P5V
编码器电源，+5V
6
P5V
编码器电源，+5V
7
M
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2011-12-15 来源：中国仪表网摘要：伴随着工业自动化的发展，对其中的位置控制精确度也逐步的提高，如何能方便，准确的实现位置控制，是一个重大的问题，本文讲述了如何采用PLC可编程控制器来实现精确控制。
分别列举了三项方法，以及他们之间的相互比较。
引言随着自动化水平的不断提高，越来越多的工业控制场合需要精确的位置控制。
因此，如何更方便、更准确地实现位置控制是工业控制领域内的一个重要问题。
位置控制的精确性主要取决于伺服驱动器和运动控制器的精度。
高端的运动控制模块可以对伺服系统进行非常复杂的运动控制。
但在有些需要位置控制的场合，其对位置精度的要求比较高，但运动的复杂程度不是很高，这就没有必要选择那些昂贵的高端运动控制系统。
S7-200系列PLC是一种体积小、编程简单、控制方便的可编程控制器，它提供了多种位置控制方式可供用户选择，因此，如何利用该系列PLC实现对伺服电机运动位置较为精准的控制是本文的研究重点。
1、基本控制系统伺服系统分为液压伺服系统、电气－液压伺服系统以及电气伺服系统。
本文主要讨论了电气伺服系统中的交流伺服系统，其基本组成为交流伺服电机、编码器和伺服驱动器。
交流伺服系统的工作原理是伺服驱动器发送运动命令，驱动伺服电机运动，并接收来自编码器的反馈信号，然后重新计算伺服电机运动目标位置，从而达到精确控制伺服电机运动。
本伺服系统中选用Exlar公司生产的GSX50-0601型伺服直线电动缸。
该电动缸由普通伺服电机和一个行星滚珠丝杠组成，用来实现将旋转运动转变为直线运动。
此外，选用Xenus公司生产的XenusTM型伺服驱动器。
它可以利用RS．232串口通信方式和外部脉冲方式实现位置控制。
一般来说，一个伺服系统运转需要配置一个上位机，所以本系统采用西门子S7-200PLC作为上位机控制器。
通过高速脉冲输出、EM253位置控制模块、自由口通信三种方式控制伺服电机运动。
2、高速脉冲输出模式西门子CPU224XP配置两个内置脉冲发生器，它有脉冲串输出(PTO)和脉冲宽度调制输出两种脉冲发生模式可供选择。
这两个脉冲发生器的最大脉冲输出频率为100kHz。
在脉冲串输出方式中，PLC可生成一个50％占空比脉冲串，用于步进电机或伺服电机的速度和位置的控制。
2.1硬件构成图1为高速脉冲输出方式的位置控制原理图。
控制过程中，将伺服驱动器工作定义在脉冲+方向模式下，Q0.0发送脉冲信号，控制电机的转速和目标位置；Qo，发送方向信号，控制电机的运动方向。
伺服电动缸上带有左限位开关LIM 一、右限位开关LIM+以及参考点位置开关REF。
三个限位信号分别连接到CPU224XP的I0.0～I0.2三个端子上，可通过软件编程，实现限位和找寻参考点。
图1位置控制原理图2.2程序设计高速脉冲串输出(PTO)可以通过Step7Micro/WIN的位置控制向导进行组态，也可通过软件编程实现控制。
PTO输出方式没有专门的位置控制指令，只有一条脉冲串输出指令，而且在脉冲发送过程中不能停止，也不能修改参数。
为解决以上问题，可以设置脉冲计数值等于10(或更小)，并能使脉冲发送指令PLS处于激活状态。
这样，就可以在任一脉冲串发送完之后修改脉冲周期。
图2为高速脉冲输出方式位置控制流程图。
控制思路为：通过PTO模式输出，可以控制脉冲的周期和个数；通过启用高速计数器HSC，对输出脉冲进行实时计数和定位控制，以控制伺服电机的运动过程。
图2位置控制流程图3、EM253位置控制模块EM253位置控制模块是西门子S7-200的特殊功能位置控制模块，它能够产生脉冲串用于步进电机与伺服电机的速度和位置的开环控制。
3.1硬件构成如图3所示为EM253位置控制原理图，定义伺服驱动器工作在脉冲+方向模式下。
P0口发送脉冲，P1口发送方向，DIS端硬件使能放大器，并同时清除放大器错误。
LIM-、LIM+、REF分别为电机左限位、右限位以及参考点。
图3EM253位置控制原理图3.2程序设计EM253位置控制模块可以通过Step7-Micro/WIN进行向导配置，配置完成后系统将自动生成子程序，编程简单、可轻松实现手动、自动、轨迹运行模式。
由于EM253属于开环控制，不能很好地反馈电机实际运动情况。
因此，利用伺服驱动器本身的差分输出信号，通过伺服驱动器软件设置，反馈给PLC，实现闭环位置控制。
但由于直线伺服电动缸与PLE可允许发送接收信号存在一定差别，因此，需要对输入到PLC的信号进行电平的转化以及降低伺服驱动器发送的反馈脉冲频率。
PLC对输入脉冲进行累加，从而得到电机的实际运转位置与运转速度，其脉冲计数程序如下。
①计数器初始化程序LDSMO.1//首次扫描时MOVB16#FC,SMB47//SMB47=16#F4,SMB47为高速计数器1的控制字节HDEF1，9//将HSC1配置为正交模式MOVD0,SMD48//设置HSCI的新初始值为0MOVD20000，SMD52//设置HSCI的新预设值为20000HSCI//激活高速计数器I②脉冲计数程序LDSMO.0MOVDHC1，VD600//将高速计数器1所记数值存储在VD600中DTRVD600,VD610//VD601〕中的整数转化为实数，存人VD610/RSOOO,VD610//VD610除以5000存入VD610,5001〕为电机旋转一周编码器发送脉冲数*R2.54,VD610//VD610乘以2.54存人VD610,2.54为电机旋转一周移动的距离4、RS-232串口通信方式4.1硬件构成西门子CPU22<tXP支持无协议通信，即用户仅需要对数据格式、传输速率、起始/停止码等进行简单设定，PLC与外部设备间就可进行直接数据发送与接收的一种通信方式。
伺服系统和PLC分别作为系统的主从站。
PLC控制器通过该通信功能可实现对伺服驱动器进行运行控制、参数读取、伺服驱动器当前运动状态的读取等操作。
当S7-200系列PLC工作在自由口通信模式下时，一般通过CPU模块的集成接口进行通信。
CPU集成接口采用了PPI硬件规范，其接口为RS-485串口，因此，当S7-200系列PLC的CPU与带有RS-232标准接口的计算机或伺服驱动器连接时，需要配套选用S7-200PLC的PC/PPI转换电缆或一个RS-232/RS-485转换器。
4.2PLC与伺服系统通信4.2.1报文构成S-200PLC在无协议通信方式工作时，不需要任何通信协议，通信参数需要根据与其进行通信的伺服驱动器的通信格式进行设定。
本伺服系统选用的Xe-nus 伺服驱动器可通过RS-232与PLC利用ASCII码进行通信，其ASCII码消息命令格式如下：<命令代码><命令具体参数><CR>其中：<命令代码>为一个单字母代码；<命令具体参数>表示电机所要执行的任务；<CR>为一个回车返回字符，表示命令结束。
如：sr0x2A21<CR>表示设置伺服控制器工作在可编程控制模式。
4.2.2程序设计程序设计时，将伺服驱动器工作定义在可编程位置模式。
该模式支持实时更改伺服电机的运动速度、位置，通过RS-232接收来自PLC的ASCII码命令，执行运动。
部分程序如下：①初始化程序LDSMO.1//首次扫描MOVB9,SMB30//设置自由端口0通信方式SMB30＝9、8位数据位、9600、PPIMOVB188,SMB87//设置自由端口。
接收信息控制5MB87=188MOVB13，SMB89//设置自由端口0结束字符SMB89=13，即结束字符=<CR>MOVW0,SMW90//设置自由端口0空闲超时SMB90=0，信息接收始终处于有效MOVW200,SMW92//设置自由端口0信息超时SMB92=200msMOVB255,SMB94//设置自由端口0接收字符最大数SMB94=255ATCHINT_0，9//发送完成触发中断事件0ENI//允许中断②发送信息程序LDNVD3501.1//VD3501.1为接收延迟，自由端口0没有处于接收延迟时ASM4.5//自由端口0处于空闲状态，SM4.5=1AB＝VB18,7//命令字节VB18=7，即要求设置运动目标位置SCPY"sr0xca'，VB3100//"sr0xca'，复制到VB3100,"sr0xca'为设置运动目标位置命令SCATB3600,VB3100//VB360()内的目标位置值连接到设置目标位置命令后SCATVB3190,VB3100//VB3190内的结束字节连接到VB3100后;XMTVB3100,0//通过自由端口0发送命令至伺服驱动器③发送完成中断程序(接收信息)LDSM0.0//SM0.0总是为1SSM87.7,1//置SM87.7=1,SM87.7为允许接收信息位RCVVB3200,0//通过自由端口0接收信息至VB32005、三种控制方式的分析比较上文分别从硬件结构与软件编程等方面，详细介绍了三种伺服电机位置控制方式。
为了更好地理解这三种方式的差异，我们从软件与控制结果的角度作如下分析比较。
①软件编程脉冲串输出方式可以轻松实现一些简单的位置与速度控制，具有硬件要求简单、可取代EM253并节省系统硬件配置等功能。
但在编写较为复杂的运动程序时(如绝对运动需要确定电机运动的原点位置)，由于步骤繁琐，故不能采用该方法加以实现。
②控制精度高速脉冲输出方式和EM253位置控制方式均属于开环位置控制，它们只负责发送脉冲，但当伺服电机或伺服驱动器出现故障时，PLC或EM253都没得到相应的反馈信息，仍然在不断向外发送脉冲;而采用通信控制方式则是在每次发送命令结束时，伺服驱动器均会对发送的命令做出应答。
③位置控制结果伺服电机的速度等于PLC或EM253的输出脉冲频匆电机每转一圈发送的脉冲数，或直接通过RS-232串口发送ASCII码控制。
由于S7-200系列PLC(除CPU224XP)高速脉冲输出口的最高频率为20kHz,EM253的最高输出频率为200kHz,RS-232串口通信控制方式则是发送ASCII码设定运动速度。
因此，对于要求高速运动，或高控制精度的伺服驱动器系统，RS-232串口通信控制方式最优，而高速脉冲输出方式则不能满足要求。
采用高速脉冲输出控制和EM253位置控制方式时，伺服驱动器工作在脉冲+方向模式下，而处于通信控制方式时，伺服驱动器工作在可编程位置控制模式下。
高速脉冲输出方式不能根据实际状况实时更改伺服电机运动速度与目标位置，EM253位置控制方式只能在手动模式下实时更改速度，采用通信控制方式时，当伺服驱动器设置电机在可编程位置控制模式下运动时，可通过RS-232串口发送ASCII码命令，实时更改速度和目标位置。