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。
![](../img/eep/emb/emb-67154rqq3mn0e5n1.jpg)
图1 速度控制梯形图
![](../img/eep/emb/emb-67155iiscumpc2pg.jpg)
图2 控制方式参数
![](../img/eep/emb/emb-67156oe0ladlbc5e.jpg)
图3 脉冲输出频率设定曲线
3、控制系统程序运行
![](../img/eep/emb/emb-67157wl2ez2uwgn3.jpg)
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。
![](../img/eep/emb/emb-67158as4ukm44rfy.jpg)
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
PLSY D10 D12 Y0
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。