3BSE007949R1应该能够实现项目要求的控制功能。
S7-200CPU本体已含有高速脉冲输出功能，普通型号的CPU脉冲输出频率达20KHz，而224XP（CN）更是高达100kHz，可以用来驱动步进电机或伺服电机，再由电机直接驱动卷绕主轴旋转，完成工艺所要求的动作。
步进电机在成本上具有优势，但是步进电机的运转平稳性不如伺服电机，而两者的定位精度（圈数）的控制，在本工艺里都可以达到要求。我们考虑先试用步进电机的方案。
步进电机的驱动，实际上是由相应的步进电机驱动器负责的，所以步进电机的相数齿数等等问题由相应的驱动器解决，选择步进电机要考虑的主要是体积、转矩、转速等，不是本文的重点；
PLC向驱动器送的仅为代表速度与位置的脉冲，这里要考虑的是步进电机在规定的转速下是否足够平稳，是否适合作为薄膜卷绕的动力。
我们作了一个模型机进行试验，采用细分型的驱动器，在50齿的电机上达到10000步/转，经17：25齿的同步带减速传动（同时电机的振动也可衰减），结果运转很平稳，粗步确定可以达到工艺要求。于是正式试制一台，也获得成功，性能达到工艺要求，目前已经按此方案批量进行改造。
CPU选择224XPCN DC/DC/DC，系统构成如下：
224XP*1、步进电机*2、细分型驱动器*2、TD200*1、LED显示屏*1、编码器*1。
2.1 PTO0（Q0.0）输出一路高速脉冲，负责驱动卷绕主轴的旋转；
2.2 PTO1（Q0.1）输出一路高速脉冲，负责驱动主轴的水平直线移动；
2.3 一个正交增量型编码器装在主轴上，作为卷绕圈数的反馈；
2.4 TD200作为人机界面，用于设定参数
2.5 一个LED显示屏用于显示实时的卷绕圈数。在实际生产中，工人需要时时参考卷绕的进度，LED显示比LCD醒目，所以这里放置了一个自制的LED显示屏。LED屏和PLC的连接方式，可参考本人在2003年的**论文集中的文章。
3 控制系统完成的功能
3.1 控制系统首先要实现的功能，是卷绕的平稳起动、加速、减速、平稳停止。在新版的S7-200中，支持高速输出口PTO0/PTO1的线性加/减速，通过MicroWin的向导程序，非常容易实现。实际上，以目前的情况，线性加减速只能使用向导生成的程序，Siemens没有公开独立可使用的指令。
3.2 使用位置控制向导生成以下四个子程序（**CPU内的PTO，不包括专用模块的情况），以PTO0为例：
3.2.1 PTO0_CTRL：每周期调用一次，可以控制PTO0的行为；
3.2.2 PTO0_MAN：可以控制PTO0以某一频率输出脉冲，并且可以通过程序随时中止（减速或立即中止）；
3.2.3 PTO0_RUN：运行(在向导中生的)包络，以预定的速度输出确定个数的脉冲，也可以通过程序随时时中止（减速或立即中止）。
3.2.4 PTO0_LDPOS：装载位置用，本例使用相对位置，所以不必装载。
本例的工艺要求，输出脉冲数可变（圈数可设定），又要在工艺允许的情况下尽可能地按指定的速度运行，也要随时能够减速停止，包括人工手动的停车要求。直接使用PTO0_MAN和PTO0_RUN都无法直接满足要求，以下来研究配合辅助手段如何实现。
3.3 **的位置（圈数）控制
3.3.1 PTO0_RUN + 中断
卷绕定位与圈数控制，达到0.1圈以内的精度即可，以10000步/转的细分驱动器，0.1圈相当于1000脉冲。
假使PTO正以**高100kHz速度输出脉冲，以1ms的时间响应中断，脉冲的误差约为100个，所以从理论上说，中断方式把脉冲误差控制在1000个以下完全可以。
如何实现？我们来看下面一个PTO0_MAN指令执行的示意图：
有恒速阶段
无恒速阶段
当PTO0_MAN指令RUN=1允许脉冲输出时，脉冲序列从**速（起始速度，本例设为100p/s，很小，可以认为0）线性加速，加到指定速度speed后保持匀速，当收到减速停止RUN=0命令时，线性减速，至**速后停止。
所以，我们只要在脉冲输出前计算出停止指令执行的位置，并在此位置设置中断以便执行减速停止指令，就可保证输出的序列脉冲个数在要求的误差范围内。
计算过程：
本例加速和减速的斜率是相同的，比较简单，如果两个斜率不同，计算稍麻烦一点，原理差不多。
3.3.1.1 用向导生成一个**高速单速包络，从生成的PTO0_DATA中找出加速和减速脉冲数（可以参考3.3.2节的描述），如果加减速斜率相同，这两个数应该是一样的，由于计算精度的关系，差几个脉冲也属正常。这个数据在程序中可以作为常数使用。
3.3.1.2 如果目标脉冲数大于加速和减速脉冲数之和，表示脉冲输出可以加速到**高速，有恒速阶段，那么中断位置=目标脉冲数-减速脉冲数；
3.3.1.3 如果目标脉冲数不大于加速和减速脉冲数之和，无恒速阶段，包络变成一个等腰三角形（两边斜率相同的情况），那么中断位置=目标脉冲数/2。
3.3.1.4 更进一步，水平恒速的速度可变，就象本案的情况，卷绕速度是可设定的，而且这个速度受机械/电机**高限速、薄膜**高线速的限制，取三者中的**小值，然后才能确定加速到该速度所需的脉冲数，通过简单的数学计算即可获得。
3.3.2 PTO0_RUN + 修改包络参数
段0：加速段，加速脉冲数在VD1033
段1：恒速段，恒速脉冲数在VD1043
段2：减速段，减速脉冲数在VD1063
段3：**终减速脉冲数，VD1063。依我的经验看，这个**终减速脉冲数始终为1。
在向导中，只能生成有限的包络，如果目标脉冲数任意的，我们只好修改包络里面的数据了。加速段和减速段的脉冲数不方便改，因为线性加减速的指令并不清楚，所以只好修改恒速段的脉冲数。实践证明，修改恒速段的脉冲数，可以非常容易且准确地控制输出脉冲数。**的限制是，总的脉冲数，必须大于加减速段+**终减速段脉冲数之和，也即恒速段的脉冲不能小于1RESISTOR BANK
RESISTOR PACK 853-017340-202
RETAINR WINDOW 715-011039-001
RF POWER METER MODEL 4421
SEAL PLATE? 853-020936-002
SOLENOID INTERLOCK BOARD
SOLENOID INTERLOCK BOARD 810-17004-001
SPINNER ASSY 853-012525-001
STEPPER MOTOR DRIVER BOARD 810-017016-001
STEPPER MOTOR MOTHER BOARD 810-17010-001
TC,GAP HEATER,THERMOCOUPLE,ANAFAZE
TEMP SENSOR AMP 810-17008-001
TEMP SENSOR UPPER RAINBOW 810-017006-001
TRANSFORMER & CAP 853-017370-001
TWIN FAN ASSY 853-017335-101
TYLAN GENERAL ADAPTORR MODEL AC-2 796-006238-001
UPPER ARM ASSEMBLY 853-012100-001
WAFER HANDELER
WAFER SHUTTLE ASSY 853-012550-001
Wafer Shuttle assy 853-012550-001
WELDMENT 839-011237-001
HALL PROBE AMPLIFIER E11053620
MAIN POWER SOURCE CABINET E11033350
PNEUMATIC ASSY CHASSIS SOURCE CABINET E11033360
POWER CAP ASSY SOURCE MAGNET TERMINAL E11001260
PRE AMP ASSY MULTI FARADAY E11000350
PRE AMP ASSY MULTI FARADAY E11000351
SCAN GEN CONTROL E11005430
SOURSE CABINET POWER DISTRIBUTION E11000290
TCR POWER SUPPLY E11000140
TCR POWER SUPPLY E11000142
VAPORIZER POWER SUPPLY E11038045
TERMINAL PNUMATICS MODULE E11064970
307 VACUUM GUAGE CONTROLLER E23000035
ACCEL P.S. LINE FILTERS E11030010
CONTROLLER E19006020 REV A
ACCELERATION POWER SUPPLY CONTROL UNIT 112237002 REV4
EXHAUST CONDUCTIVITY MONITOR E11049810 REV 1
LOGIC INTERFACE ASSY 101927003 REV K
MONITOR ASSY 104810001 REV 5
MONITOR ASSY 104810002 REV 1
MONITOR VM-920
MOTOR DRIVE E19006050 REV A
N2 MASS FLOW CONTROLLER UFC-8160
PCB ASSY DOSE CONTROL INTERCONNECT E-112730001 REV 3
PCB ASSY LOAD LOCK INTERFACE D-E15000710
PCB ASSY PULSED LIGHT CURTAIN RECEIVER MONITOR D-E1500059
PCB ASSY STATUS DISPLAY D-10191900 REV 4
PCB MATCHING D-E14000570 REV 3
POWER BOX ASSY E11006143 REV C
PCB SUBASSY DOSE CONTROLLER 112321003 REV J
POWER BOX ASSY E11038270 REV 6
PROFILE INTERCON ASSY 113330002 REV 4
RDAC ASSY 101866003 REV C
SERVICE OUTLET & RESISTOR BOX ASSY 112553001
SERVO MOTOR DRIVE E11021780 REV 8
TRANSFORMER 112312001 REV 3
307 VACUUM GUAGE CONTROLLER 1130B5001
ACCEL SUPPRESSION POWER SUPPLY E11001040
ACCELERATION POWER SUPPLY DRIVER 112236001
ANGLE MOTOR 113162002 REV B
ARC POWER SUPPLY E19000462
ARM ASSY E11001290
ARM ASSY E11001291
ARM SERVO CONTROLLER E11001000
ASSY OPTICAL ENCODER E19002300
ASSY ROUGH BX EDWARD E11054120
