S7―200PLC的MAP库文件应用解析

摘 要：西门子S7-200系列PLC的高速脉冲输出功能可用于实现位置控制，采用该公司推出的MAP库文件可便于位置控制程序的编写，该文对MAP库中的对各指令功能块进行解析，说明了MAP库指令的应用方法。

关键词：MAP 位置控制 PLC

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0050-01

随着工业自动化技术的不断发展，越来越多的工业控制场合需要准确实现位置控制。将PLC用于位置控制，具有开发周期短、便于调试等优点，近年来得到了广泛的应用。西门子公司的S7-200系列晶体管输出类型的PLC具备高速脉冲串输出功能，该功能与步进电机或伺服电机相结合就可以实现位置控制。

对S7-200PLC的内置高速脉冲串输出功能的编程有两种实现方法。一种是通过编程软件STEP7-MicroWIN提供的位置控制指令向导用于高速脉冲输出的配置，该指令向导应用简便，但各运动块的位移/脉冲量需要预先设定，对于位移/脉冲量需要临时计算的情况，其应用就不够灵活；另一种方法是采用西门子提供的脉冲输出指令MAP库，该指令库可适用于较复杂的位置控制要求。

1 MAP库文件简述

MAP（Micro Automation Positioning）指令库用于对S7-200系列PLC的Q0.0和Q0.1的高速脉冲输出功能进行编程，以实现位置控制。从西门子公司网站上可免费下载压缩文件包SERV MAP.ZIP，解压后分别双击map serv q0.0.mwl和map serv q0.1.mwl，即可在STEP7-MicroWIN中添加指令库文件。两个位置控制指令库的功能完全相同，分别用于Q0.0和Q0.1的脉冲串输出。

西门子MAP SERVQ0.x提供了9个程序功能块，使用MAP SERVQ0.0或MAP SERVQ0.1，必须为库文件分配68字节的全局变量地址空间，这些地址用于储存与运动控制程序运行相关的参数和标志位。此外，MAP SERVQ0.0和MAP SERVQ0.1分别占用了PLC的部分I/O、高速计数器等资源将，用户编程时不能随意使用这些资源。各程序功能块的参数说明、被占用的资源和全局变量地址的定义可参考文献[1]。

2 指令功能块解析

MAP指令库的9个程序功能块涵盖了位置控制应用的各个方面。

Q0_x_CTRL是参数定义和控制功能块，用于控制参数的初始化，即设置电机运行的最大和最小速度、最大加/减速时间。在运动控制时，该功能块在每个扫描周期都需要被调用。

Q0_x_Home是寻找参考点位置功能块，一般在位置控制系统初始化时，实现回参考点的功能。

Q0_x_MoveRelative、Q0_x_MoveAbsolute分别用于实现相对位移和绝对位移功能。以图1为例，设A为原点，B、C、D点的绝对位置为10000、15000、25000脉冲，若当前位置为C点，用相对位移指令实现从C点移动到D，则需要在Q0_x_MoveRelative功能块的输入参数中设定运动方向，移动速度和位移脉冲量10000；若使用绝对位移指令实现相同功能，则需要在Q0_x_MoveAbsolute功能块的输入参数中设定移动速度和位移脉冲量25000，无需设定运动方向，系统将根据目标位置和当前位置参数自行计算运行的方向。（图1）

Q0_x_MoveVelocity指令功能块的功能是使系统按预设方向和速度运行，在系统运行过程中允许对频率（速度）进行修改，执行该指令后，只能通过Q0_x_Stop指令来停止。

Q0_x_Stop是运动停止功能块，当该功能块触发后，电机将减速至停止，一般用于实现系统急停功能。

Q0_x_LoadPos为重新装载当前位置功能块，用于实现将当前绝对位移值设置为预设值。当系统出现PLC计算的运动曲线与实际传感器检测的实际运行曲线不完全一致时，就需要对全局变量中的校正因子“Tune_Factor”进行校正，以保证系统的运动精度，此时就需要使用Q0_x_LoadPos功能块，使用该功能块将导致原参考点失效，为保证系统可靠运行，必须重新寻找参考点。

Scale_EU_Pulse和Scale_Pulse_EU分别用于将距离值转化为脉冲数和将脉冲数转化为距离值。

3 结语

应用MAP库文件对S7-200系列PLC的高速脉冲串输出功能进行位置控制编程是一种简单易行的办法，在编写位置控制程序时，一般将寻找参考点、运行控制等功能分为不同的子程序进行编写，以便于调试。MAP指令库辅以适当的数据处理可实现一些较为复杂的位置控制，提高位置控制系统的灵活性和可靠性。

参考文献

[1] S7-200 PLC脉冲输出MAP库文件的使用[M].西门子（中国）有限公司，2011.

[2] 胡佳丽.S7-200 PLC在伺服电机位置控制中的应用[J].自动化仪表，2009（12）.

[3] 刘颖君，郭伟越.西门子MAP库在三轴机械手定位控制中的应用[J].装备制造技术，2013（4）.

[4] 雷声勇，许梅艳.西门子MAP库指令在伺服定位控制中的应用[J].机床电器，2012（2）.