Welche Möglichkeiten gibt es, Schrittmotoren anzusteuern?

Hallo SIOS-Forum Community,

für einfache Positionieraufgaben, bei denen es nicht auf hohe Präzision und Dynamik ankommt, ist oft ein Schrittmotor eine günstige Alternative zu einem Servoantrieb. Grundsätzlich können Schrittmotoren an jedem Motion-Technologieobjekt betrieben werden. Dabei kann mal im Wesentlichen zwei Arten der Anbindung unterscheiden:

1. Schrittmotorendstufe integriert in die Peripherie:
   Bei dieser Art der Anbindung werden Peripheriebaugruppen eingesetzt, in die Regelung und Leistungselektronik zur Ansteuerung des Schrittmotors integriert sind. Der Schrittmotor wird hier direkt an die Peripheriebaugruppe angeschlossen. Folgenden Baugruppen sind hierfür geeignet:
   • TM Stepdrive (Hersteller: Phytron):
     ET 200SP-Baugruppe mit integrierter Endstufe für Schrittmotoren bis 5A, Anbindung an Technologieobjekte über Standard-Telegramm 3 oder interne Positionierung. Eine Beschreibung des Moduls finden Sie unter diesem Link.
     
   • F-TM Stepdrive ST, F-TM ServoDrive HF (Hersteller: Siemens):
     ET 200SP-Baugruppe mit integrierter Endstufe für Schrittmotoren bis 5A
     Diese Baugruppen bieten die Möglichkeit, ein Motormesssystem in Form eines TTL-Gebers anzubinden, wodurch eine Closed-Loop-Regelung für Lage- und Drehzahlregelung ermöglicht wird.
     Anbindung an Technologieobjekte über Standard-Telegramm 3
     Eine Beschreibung des Moduls finden Sie unter diesem Link.
     
2. Separate Schrittmotorendstufe:
   Bei dieser Art der Anbindung werden Endstufen eingesetzt, die entweder als eigene Komponenten im Schaltschrank verbaut werden oder im Schrittmotor direkt integriert sind. Die Schrittmotorendstufen werden in der Regel über ein digitales Schritt-Richtungs-Signal angesteuert. Dabei gibt ein Signal an, in welche Richtung der Motor drehen soll und ein weiteres Signal gibt über Pulse an, wie weit sich der Motor bewegen soll. (z.B.: 200 Pulse / Umdrehung) Antriebe, die über eine PTO-Schnittstelle angesteuert werden, können an Motion-Technologieobjekten betrieben werden. Die Anbindung erfolgt entweder direkt an das TO (S7-1200) oder über ein Standard-Telegramm 3 (S7-1500).
   Für die Ausgabe von Schritt-Richtungs-Signalen (PTO) gibt es verschiedene Möglichkeiten:
   • Technologieausgänge von Compact-CPUs:
     Die CPUs S7-15xxC und S7-12xxC (DC/DC/DC-Variante) besitzen mehrere schnelle Ausgänge für die Ausgabe von PTO-Signalen
   • Als Erweiterung der S7-12xxC CPUs kann auf jeder CPU ein Signalboard gesteckt werden, über das die Anzahl der Ausgänge für PTO-Signale erhöht werden kann.
   • Alternativ können PTO-Signale auch über Peripheriebaugruppen der Serien ET 200SP und ET 200MP ausgegeben werden:
     • SIMATIC S7-1500, TM PTO 4 Schnittstellenbaugruppe für Schrittantriebe, 4 Kanäle Pulse Train Output PTO: 24 V, RS-422, 5V, 2 DI, 1 DQ 24VDC pro Kanal
     • SIMATIC ET 200SP, TM PTO 2x24V, Schnittstellenbaugruppe für Schrittantriebe, 2 Kanäle Pulse Train Output, PTO: 24V, 2 DI, 1 DQ 24VDC pro Kanal

Hinweis:

Die in diesem Beitrag beschriebene Vorgehensweise bezieht sich auf den Zeitpunkt der Erstellung dieses Beitrags (Stand: November 2023).

Mit freundlichen Grüßen

Fachberatung Deutschland (AM)