plc如何控制步進電機的速度和方向?

plc作為一種工業控制計算機，具有模塊化結構、配置靈活、高速的處理速度、精確的數據處理能力、PLC對步進電機也具有良好的控制能力，利用其高速脈沖輸出功能或運動控制功能，即可實現對步進電機的控制。

對于那些在運行過程中移動距離和速度均確定的具體設備，認為采用PLC通過步進電機驅動器來控制步進電機的運轉也是一種技術方案。

步進電機的特點：

（1）步進電機的角位移與輸入脈沖數嚴格成正比，電機運轉一周后沒有累積誤差，具有良好的跟隨性。

（2）由步進電機與驅動器電路組成的開環數字控制系統，既非常簡單、廉價，又非常可靠。同時，它也可以與角度反饋環節組成高性能的閉環數字控制系統。

（3）步進電機的動態響應快，易于啟停、正反轉及變速。

（4）速度可在相當寬的范圍內平滑調節，低速下仍能保證獲得大轉矩。

（5）步進電機只能通過脈沖電源供電才能運行，它不能直接使用交流電源和直流電源。

步進電機能響應而不失步的最高步進頻率稱為“啟動頻率”；與此類似，“停止頻率”是指系統控制信號突然關斷，步進電機不沖過目標位置的最高步進頻率。而電機的啟動頻率、停止頻率和輸出轉矩都要和負載的轉動慣量相適應。有了這些數據，就能有效地對步進電機進行變速控制。

采用PLC控制步進電機，應根據下式計算系統的脈沖當量、脈沖頻率上限和最大脈沖數量，進而選擇PLC及其相應的功能模塊。根據脈沖頻率可以確定PLC高速脈沖輸出時需要的頻率，根據脈沖數量可以確定PLC的位寬。

脈沖當量=（步進電機步距角×螺距）/（360×傳動速比）

脈沖頻率上限=（移動速度×步進電機細分數）/脈沖當量

最大脈沖數量=（移動距離×步進電機細分數）/脈沖當量

脈沖當量=（步進電機步距角×螺距）/（360×傳動速比）

脈沖頻率上限=（移動速度×步進電機細分數）/脈沖當量

最大脈沖數量=（移動距離×步進電機細分數）/脈沖當量

PLC對步進電機的控制首先要確立坐標系，可以設為相對坐標系，也可以設為絕對坐標系。坐標系的設置在DM6629字中，00—03位對應脈沖輸出0，04—07位對應脈沖輸出1。設置為0時，為相對坐標系；設置為1時，為絕對坐標系。

采用PLC通過步進驅動器來控制步進電機的運轉，從而達到了PLC在步進電動控制中應用更加廣泛。例如，在對單雙軸運動的控制過程中，在控制面板上設定移動距離、速度和方向等參數。

PLC讀入這些設定值后，通過運算產生脈沖、方向信號，控制步進電動機驅動，達到對距離、速度、方向控制的目的。并通過實測證明系統運行結果具有可靠性、可行性、有效性。

三菱plc控制步進電機程序

·采用絕對位置控制指令(DRVA)，大致闡述FX1S控制步進電機的方法。由于水平有限，本實例采用非專業述語論述，請勿引用。
·FX系列PLC單元能同時輸出兩組100KHZ脈沖，是低成本控制伺服與步進電機的較好選擇！
·PLS+，PLS-為步進驅動器的脈沖信號端子，DIR+，DIR-為步進驅動器的方向信號端子。
·所謂絕對位置控制(DRVA),就是指定要走到距離原點的位置，原點位置數據存放于32位寄存器D8140里。當機械位于我們設定的原點位置時用程序把D8140的值清零，也就確定了原點的位置。
·實例動作方式：X0閉合動作到A點停止，X1閉合動作到B點停止，接線圖與動作位置示例如左圖(距離用脈沖數表示)。
·程序如下圖：(此程序只為說明用，實用需改善。)
·說明：
·在原點時將D8140的值清零(本程序中沒有做此功能)
·32位寄存器D8140是存放Y0的輸出脈沖數，正轉時增加，反轉時減少。當正轉動作到A點時，D8140的值是3000。此時閉合X1，機械反轉動作到B點，也就是-3000的位置。D8140的值就是-3000。
·當機械從A點向B點動作過程中，X1斷開(如在C點斷開)則D8140的值就是200，此時再閉合X0，機械正轉動作到A點停止。
·當機械停在A點時，再閉合X0，因為機械已經在距離原點3000的位置上，故而機械沒有動作！

·把程序中的絕對位置指令(DRVA)換成相對位置指令(DRVI)：
·當機械在B點時(假設此時D8140的值是-3000)閉合X0，則機械正轉3000個脈沖停止，也就是停在了原點。D8140的值為0
·當機械在B點時(假設此時D8140的值是-3000)閉合X1，則機械反轉3000個脈沖停止，也就是停在了左邊距離B點3000的位置(圖中未畫出)，D8140的值為-6000。  
 
  
·一般兩相步進電機驅動器端子示意圖：
·FREE+，FREE-：脫機信號，步進電機的沒有脈沖信號輸入時具有自鎖功能，也就是鎖住轉子不動。而當有脫機信號時解除自鎖功能，轉子處于自由狀態并且不響應步進脈沖。
·V+，GND：為驅動器直流電源端子，也有交流供電類型。
·A+，A-，B+，B-分別接步進電機的兩相線圈。  

梯形圖程序如下：