PLC控制步进电机方法

来源：网络时间：2022-02-09 18:19:05

一、引言

微电子技术和计算机技术发展，可编程序控制器有了突飞猛进发展，其功能已远远超出了逻辑控制、顺序控制范围，它与计算机有效结合，可进行模拟量控制，具有远程通信功能等。有人将其称为现代工业控制三大支柱（即PLC，机器人，CAD/CAM）之一。目前可编程序控制器（ProgrammableController）简称PLC已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域，为工业自动化提供了有力工具。

二、PLC基本结构

PLC采用了典型计算机结构，主要包括CPU、RAM、ROM和输入/输出接口电路等。把PLC看作一个系统，该系统由输入变量-PLC-输出变量组成，外部各种开关信号、模拟信号、传感器检测信号均作为PLC输入变量，它们经PLC外部端子输入到内部寄存器中，经PLC内部逻辑运算或其它各种运算、处理后送到输出端子，它们是PLC输出变量，由这些输出变量对外围设备进行各种控制。

三、控制方法及研究

1、FP1特殊功能简介

(1) 脉冲输出

FP1输出端Y7可输出脉冲，脉冲频率可软件编程进行调节，其输出频率范围为360Hz～5kHz。

(2) 高速计数器（HSC）

FP1内部有高速计数器，可同时输入两路脉冲，最高计数频率为10kHz，计数范围-8388608～+8388607。(3) 输入延时滤波

FP1输入端采用输入延时滤波，可防止因开关机械抖动带来不可靠性，其延时时间可需要进行调节，调节范围为1ms～128ms。

(4) 中断功能

FP1中断有两种类型，一种是外部硬中断，一种是内部定时中断。

2、步进电机速度控制

FP1有一条SPD0指令，该指令配合HSC和Y7脉冲输出功能可实现速度及位置控制。速度控制梯形图见图1，控制方式参数见图2，脉冲输出频率设定曲线见图3。

图1 速度控制梯形图

图2 控制方式参数

图3 脉冲输出频率设定曲线

3、控制系统程序运行

图4 控制系统原理图

图4是控制系统原理接线图，图4中Y7输出脉冲作为步进电机时钟脉冲，经驱动器产生节拍脉冲，控制步进电机运转。同时Y7接至PLC输入接点X0，并经X0送至PLC内部HSC。HSC计数Y7脉冲数，当达到预定值时发生中断，使Y7脉冲频率切换至下一参数，实现较准确位置控制。实现这一控制梯形图见图5。

图5 控制梯形图

控制系统运行程序：第一句是将DT9044和DT9045清零，即为HSC进行计数做准备;第二句～第五句是建立参数表，参数存放以DT20为首址数据寄存器区;最后一句是启动SPD0指令，执行到这句则从DT20开始取出设定参数并完成相应控制要求。由第一句可知第一个参数是K0，是PULSE方式特征值，由此规定了输出方式。第二个参数是K70，对应脉冲频率为500Hz，Y7发出频率为500Hz脉冲。第三个参数是K1000，即按此频率发1000个脉冲后则切换到下一个频率。而下一个频率即最后一个参数是K0，当执行到这一步时脉冲停止，电机停转。故当运行此程序时即可使步进电机规定速度、预定转数驱动控制对象，使之达到预定位置后自动停止。

三、结束语

利用可编程序控制器可以方便实现对电机速度和位置控制，方便可靠进行各种步进电机操作，完成各种复杂工作。它代表了先进工业自动化革命，加速了机电一体化实现。

步进电机必须用步进驱动器控制，PLC与驱动器之间由上位机线连接，这个得根据您步进电机的CN口的针脚定义来做，一般有四根线：方向，脉冲，

24V+ ，24V- 。PLC负责发送脉冲，你可以用PLSY脉冲输出指令，PLC的Y0为脉冲，Y2为方向PLSYD10D12Y0脉冲频率脉冲个数方向如果D12为0 ，将持续发送脉冲，直至指令不在执行。然后你可以控制Y2的输出来控制方向步进肯定要用驱动才可以动作的，而且只能工作在位置环，也就是只能够接受脉冲信号，一般由plc给脉冲信号，发脉冲是三菱PLC的一个功能，需要编程实现Y0和Y1产生脉冲，用PLS指令，有这个指令说明的，你看看编程手册因为步进电机分为多相绕组方式，需要驱动器接受脉冲信号及方向信号，采用功率元器件驱动步进电机旋转，并可精确定位；定位的精度取决于步机电机性能、驱动器分相角、配套减速机等。

一般PLC都有脉冲发送指令，但需要注意的是，PLC只能选择晶体管型式。如果三菱PLC的话，编程指令有多条可以使用，像定位中PLSY指令。Y0中数值可以通过MOV或其他指令修改，而Y1的方向则是，Y1置为“0”为正的话，当有条件使Y1置为“1”时，发脉冲条件满足时电机则反转。你做到两点就可以学会了

1.了解步进驱动器的信号，认清哪个是正转信号，哪个是反转信号；2.学习脉冲专用指令PLSY，首先确认你所选的PLC类型，如果是FX的，请确认是MT（晶体管输出）类型，如果不是，请你更换，因为MR的不能输出高速脉冲的。接下来就是PLSY指令的学习，控制两个数据，一个速度，也就是步进马达的频率，另一个就是脉冲数，也就是我触发一次，步进马达动作多少。指令的学习可以参考“三菱FX编程手册”，或者在这里简要给你介绍一下。

PLSYD1D2SD1就是频率，D2就是脉冲量，S就是输出端口（FX1S,FX1N,FX2N只有Y0和Y1两个端口，FX3U有Y0，Y1,Y2三个端口）对D1和D2适当的赋值，指令前面加上适当的触发条件就可以实现动作了！