用PLSY指令控制步進(jìn)電機(jī)
作者：ALLEN.WU 電話：15962598389 E:wuzhitang@sina.com
經(jīng)常看到有的工控朋友問起用PLC控制步進(jìn)馬達(dá)的問題，在這里我舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，只能提供思路，更深入的研究就靠大家自己了。
如圖所示：1、2為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電源 3為控制電源正極 4為脈沖輸入 5為方向控制
步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8度，驅(qū)動(dòng)器有細(xì)分的功能，考慮到精度和速度的問題，我們選用了半步運(yùn)行的方式。絲桿的螺距為5mm，即步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周，它所拖動(dòng)的工件移動(dòng)5個(gè)mm，PLC則輸出400個(gè)脈沖，即每毫米需要輸出80個(gè)脈沖。5號(hào)腳高電平則電機(jī)正轉(zhuǎn)，反之亦反。
設(shè)計(jì)的要求是這樣的：在人機(jī)界面上輸入工件要到的位置（以mm為單位），輸入完成后工件自動(dòng)運(yùn)行到指定位置停下。如果設(shè)定的位置大于實(shí)際的位置，則工件正向運(yùn)轉(zhuǎn)到位，反之亦反。
D200：人機(jī)界面輸入的工件要求位置
D202：工件的實(shí)際位置
D204：實(shí)際位置與設(shè)定位置之差值
程序如下：
LDD> D200 D202
DSUBP D200 D202 D204 ；將差值送到D204
SET Y2 ；如果設(shè)定值大于實(shí)際值則正轉(zhuǎn)
LDD<= D200 D202
DSUBP D202 D200 D204 ；將差值送到D204
RST Y2 ；如果設(shè)定值小于實(shí)際值則反轉(zhuǎn)
LDD<> D200 D202 ；設(shè)定值與實(shí)際值不等
PLS M0
ANI M0
DPLSY K1000 K206 Y0 ；以1000赫茲的頻率輸出脈沖所需的脈沖數(shù)
LD M0
DMUL D204 K80 D206 ；所需輸出的脈沖數(shù)
LD M8029
DADDP D202 D204 D202 ；脈沖輸出完成后實(shí)際位置與設(shè)定位置一樣
END
這是最簡(jiǎn)單的控制了，希望對(duì)大家有一定的啟發(fā)，沒有上機(jī)調(diào)試，應(yīng)該是沒什么問題了。看在同行的份上，大家不要扔臭雞蛋哦。
由PLC直接產(chǎn)生脈沖來控制步進(jìn)電機(jī)可以有效地簡(jiǎn)化系統(tǒng)的硬件電路，進(jìn)一步提高可靠性。由于PLC是以循環(huán)掃描方式工作，其掃描周期一般在幾毫秒至幾十毫秒之間，因此受到PLC工作方式的限制以及掃描周期的影響，步進(jìn)電機(jī)不能在高頻下工作。例如，若控制步進(jìn)電機(jī)的脈沖頻率為4000HZ，則脈沖周期為0.25毫秒，這樣脈沖周期的數(shù)量級(jí)就比掃描周期小很多，如采用此頻率來控制步進(jìn)電機(jī)。則PLC在還未完成輸出刷新任務(wù)時(shí)就已經(jīng)發(fā)出許多個(gè)控制脈沖，但步進(jìn)電機(jī)仍一動(dòng)不動(dòng)，出現(xiàn)了嚴(yán)重的失步現(xiàn)象。若控制步進(jìn)電機(jī)的脈沖頻率為100HZ，則脈沖周期為10毫秒，與PLC的掃描周期約處于同一數(shù)量級(jí)，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)亦可能會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。因此用PLC驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí)，為防止步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)失步與誤差，步進(jìn)電機(jī)應(yīng)在低頻下運(yùn)行，脈沖信號(hào)頻率選為十至幾十赫茲左右，這可以利用程序設(shè)計(jì)加以實(shí)現(xiàn)。
這段程序其實(shí)有個(gè)缺點(diǎn)：當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)的時(shí)候，屏幕上的工作實(shí)際位置值（D202）并沒有隨著工作臺(tái)的移動(dòng)而改變，它只是在工作臺(tái)移動(dòng)完成后才變?yōu)閷?shí)際位置值。好比現(xiàn)在工作臺(tái)的實(shí)際位置為200，要求位置是300，當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)的時(shí)候，實(shí)際值（200）并沒有隨著工作臺(tái)的移動(dòng)而201，202……的增加，而是工作臺(tái)移動(dòng)到300的位置后直接變?yōu)?00，因此這段程序不能實(shí)時(shí)的反映工作臺(tái)的移動(dòng)情況。
為了克服這種情況，我將程序做了部分的修改，更新如下：
D200：人機(jī)界面輸入的工件要求位置
D202：工件的實(shí)際位置
D204：工件的實(shí)際位置(做轉(zhuǎn)換用)
D206：實(shí)際位置變化值
程序如下：
LDD> D200 D202
OUT M10
DSUBP D200 D202 D204 ；將差值送到D204
SET Y2 ；如果設(shè)定值大于實(shí)際值則正轉(zhuǎn)
LDD<= D200 D202
OUT M11
DSUBP D202 D200 D204 ；將差值送到D204
RST Y2 ；如果設(shè)定值小于實(shí)際值則反轉(zhuǎn)
LD M10
OR M11 ；設(shè)定值與實(shí)際值不等
PLS M0
ANI M0
DPLSY K1000 K0 Y0 ；以1000赫茲的頻率不間斷輸出脈沖
DDIV D8140 K80 D206 ；脈沖數(shù)折算成毫米
LD M0
MOV D202 D204 ；實(shí)際位置值送到D204
LD M10
ADD D204 D206 D202 ；增加的毫米數(shù)實(shí)時(shí)傳到D202（工作臺(tái)實(shí)際位置）
LD M11
SUB D204 D206 D202 ；減少的毫米數(shù)實(shí)時(shí)傳到D202（工作臺(tái)實(shí)際位置）
LD M8029
DMOV K0 D8140 ；脈沖輸出完成后給脈沖計(jì)數(shù)器清零
END
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