案例 1:S7-200 SMART + 普通 24V 直流电动推杆【简易开环,顶升 / 挡料】
场景:自动化输送线挡料机构。物料到位后,推杆伸出挡住物料;下料完成,推杆缩回。只需要两端极限位置,不需要中间定位,成本最低。
硬件清单
PLC:S7-200 SMART SR20
线性致动器:24V 直流电动推杆,行程 100mm,内置上下机械限位开关
驱动:2 路 DC24V 继电器,构成 H 桥
IO 分配
I0.0:伸出到位(上限限位)
I0.1:缩回到位(下限限位)
I0.2:物料检测光电
Q0.0:推杆伸出继电器
Q0.1:推杆缩回继电器
工艺逻辑
光电检测到物料 → 触发伸出,Q0.0=ON;碰到上限 I0.0=1,立刻复位 Q0.0 停止
下料完成信号 → 触发缩回,Q0.1=ON;碰到下限 I0.1=1,复位 Q0.1 停止
软件互锁:Q0.0、Q0.1 禁止同时输出;继电器触点增加硬件互锁,防止电源短路
急停硬接线切断推杆动力回路
优缺点
成本低、接线简单; 开环,中途不能停,无实时位置反馈
案例 2:S7-1200 + 带电位器反馈电动推杆
场景:包装机压合机构,需要可调节压合深度(5~80mm 任意位置,精度 ±1mm),不需要伺服,性价比方案
硬件清单
PLC:S7-1200 1214C DC/DC/DC + AI 模拟量模块
致动器:内置电位器反馈电动推杆,0~10V 位置反馈
驱动:2 路固态继电器控制伸缩
控制原理
AI 通道读取推杆电位器电压,换算成实际行程 mm
HMI 输入目标压合深度;PLC 实时比较实际位置 vs 设定位置
未到达目标 → 输出对应方向;到达目标 → 切断输出停止
上下限位 DI 做极限保护,防止超程冲顶
工艺流程
手动模式:点动伸 / 缩;自动模式:到位后保压 0.5s,然后缩回。
典型用途:压装、压紧、高度调节。
案例 3:S7-1200 + PROFINET 伺服电缸(单轴定位,多点定位)
场景:吹膜机模头间隙调节,两台伺服线性电缸同步调节模口间隙,多点位置切换(0.2mm/0.5mm/1.0mm 多档位),HMI 设定位置、速度、回零、点动模式,故障联锁保护,单轴故障双轴同时停机
硬件
S7-1200 1214C + HMI KTP700
伺服电缸(线性致动器)带 PN 伺服驱动器,GSDML 导入
通讯:PROFINET 总线,报文 111,FB284 EPOS 定位功能块
程序功能
回原点(MC_Home),建立机械零点
绝对定位 MC_MoveAbsolute:直接给定目标毫米位置、运行速度
相对定位 MC_MoveRelative:增量移动
点动 JOG、故障复位、轴使能
同步控制:主从轴跟随,同步调节间隙;任意一轴报警,两轴同时停止
优势:高精度、速度可控、可随时停在行程任意位置,无机械限位也能软限位保护;适合装配、检测、厚度调节。
案例 4:S7-1500T + 多轴伺服电缸同步控制
场景:风洞挠性壁喷管,多台伺服线性致动器同步联动,实时修正喷管曲面轮廓,多轴电子凸轮同步,每个电缸独立位置闭环,实时同步跟随主轴曲线,高速协同调节型面,多轴误差监控,超差停机保护
硬件
S7-1500T 工艺 CPU + S120 伺服驱动 + 多根伺服电缸,PROFINET PROFIdrive 总线
特点
多轴电子凸轮同步,轨迹协同
位置、速度、加速度曲线规划
多轴跟随误差监控,安全保护
适合大型设备多线性执行器同步运动
选型快速对照
表格
| 案例 | PLC 型号 | 致动器类型 | 控制方式 | 精度 | 典型行业 |
|---|---|---|---|---|---|
| 案例 1 | S7-200SMART | 普通直流推杆 | DO 继电器开环 | 仅两端限位 | 输送线挡料、简单顶升 |
| 案例 2 | S7-1200 | 电位器反馈推杆 | AI 模拟量闭环 | ±1mm | 包装压合、简易工装压紧 |
| 案例 3 | S7-1200 | 伺服电缸 | Profinet EPOS | ±0.05~0.1mm | 吹膜机、装配、检测设备 |
| 案例 4 | S7-1500T | 伺服电缸阵列 | 多轴凸轮同步 | 高精密 | 风洞、大型测试台 |
现场共性安全要点
普通直流推杆:软件互锁 + 继电器硬件互锁,防止 H 桥短路
伺服电缸:设置软限位 + 硬限位双重保护
急停必须硬回路切断动力,不只是 PLC 程序停止
动力线缆与传感器信号线分开布线,减少干扰
增加过载 / 过流保险丝。

