PLC控制步进电机的应用案例
S7—200PLC的PTO在步进电机位置控制中的应用
S7—200PLC的PTO在步进电机位置控制中的应用研究了高速脉冲串输出在步进电机位置控制中的应用，包括应用PLS指令、MAP指令库及位置控制指令向导等方法。
给出了系统构成，说明了各种方法的应用。
对步进电机的位置控制有实际意义。
标签：S7-200；步进电机；位置控制；PTO；MAP；PLS引言作为自动控制系统中的执行元件，步进电机的应用十分广泛，主要原因是步进电机有很多优点，其中它的控制方法比较简单。
步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数。
可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，进行调速；可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，进行准确定位。
控制步进电机的方法较多，目前流行的是采用PLC通过步进电机驱动器来控制步进电机。
为了配合步进电机的控制，许多PLC都内置脉冲输出功能，并设置了相应的控制指令，可以很好地对步进电机进行控制。
为了实现对步进电机的开环定位控制，可以通过PLC控制输出脉冲来实现。
本文应用SIEMENS公司S7-200PLC来控制步进电机。
SIEMENS公司S7-200PLC 主要提供了以下几种方式的开环定位控制：脉冲串输出（PTO）、EM253位控模块、自由口通信等。
文章主要探讨PTO这种方式。
1 步进电机位置控制系统1.1 硬件系统步进电机位置控制系统由PLC、步进电机驱动器、步进电机和丝杠组成。
系统选择的PLC为SIEMENS公司CPU226DC/DC/DC型。
選用的步进电机是42H2P4812A4的两相混合式步进电机，该型号的步进电机步矩角为1.8°，相电流1.2A，静转矩4.5kg·cm，额定转速400rmp。
选用的驱动器型号为2MA320，该驱动器的供电电压DC12-36V ，驱动电流0.3-2.0A，细分精度1-128细分，可驱动任何2.0A相电流以下两相、四相混合式步进电机。
由于上述步进电机的相电流为1.2A，驱动器的SW1-SW3分别设置为：ON、OFF、OFF，即输出峰值电流为1.5A，SW5-SW7分别设置为ON、ON、ON，即细分设定为200步/圈。
PLC应用案例-显控PLC触摸屏一体机控制伺服和步进电机实现补焊和镗孔控制
PLC应用案例-显控PLC触摸屏一体机控制伺服和步进电机实现补焊和镗孔控制一．设计要求1.工作模式： 手动和自动两种工作模式2.手动功能（1）步进机构对刀，确定步进原点。
（2）通过旋钮实现步进机构进进和后退运动。
（3）通过旋钮实现伺服电机机构正转和反转运动。
3.自动功能（1）焊接功能通过触摸屏选择焊接模式工艺过程：手动模式下寻找参考原点->将手动/自动旋钮旋转至自动->步进电机，伺服电机，焊枪同时打开->步进电机按照设定的速度和距离运动，伺服电机安装设定的速度转动->步进电机定位完成，伺服电机停止，焊枪停止->步进电机回退至原点位置。
（2）镗孔功能通过触摸屏选择镗孔模式工艺过程：手动模式下寻转参考原点->将手动/自动旋钮旋转至自动->步进电机，伺服电机同时打开->步进电机按照设定的速度和距离运动，伺服电机安装设定的速度转动->步进电机定位完成->步进电机回退至原点位置4.触摸屏设计内容（1）工作模式选择 a焊接模式 b镗孔模式、（2）参数设置a焊接模式参数步进距离；步进速度；伺服速度B镗孔模式参数步进距离；步进速度；伺服速度（3）确定步进原点手动对刀完成，按下步进原点按钮，确定步进原点。
二．硬件配置说明该系统选用显控PLC触摸屏一体机，型号为GC-043-16M.三．程序画面设计包括运行画面和参数设置画面两部分组成。
运行画面说明焊接模式：按下该按钮，选择工作模式为焊接模式，下方为焊接模式的相关参数。
镗孔模式：按下该按钮，选择工作模式为镗孔模式，下方为镗孔模式的相关参数。
四．PLC程序设计1.主程序1.1工作模式控制1.2焊接模式和镗孔模式控制参数分配1.3步进电机运行频率计算F=（设定速度x360x步进细分值x减速机减速比）/（步进电机步距角x丝杠螺距）1.4步进电机设定距离脉冲量计算脉冲量=（设定距离x360x细分值x减速比）/（伺服螺距x步距角）1.5 步进电机方向控制1.6 伺服电机方向控制1.7 伺服电机使能1.8 步进电机手动进退1.9 步进电机定位控制1.10 伺服电机手动JOG运动1.11 伺服电机自动运动模式2.手动模式程序3.1 焊接模式3.2镗孔模式。
PLC控制步进电机的实例(图与程序)
PLC控制步进电机的实例(图与程序)·采用绝对位置控制指令(DRVA)，大致阐述FX1S控制步进电机的方法。
由于水平有限，本实例采用非专业述语论述，请勿引用。
·FX系列PLC单元能同时输出两组100KHZ脉冲，是低成本控制伺服与步进电机的较好选择！·PLS+，PLS-为步进驱动器的脉冲信号端子，DIR+，DIR-为步进驱动器的方向信号端子。
·所谓绝对位置控制(DRVA),就是指定要走到距离原点的位置，原点位置数据存放于32位寄存器D8140里。
当机械位于我们设定的原点位置时用程序把D8140的值清零，也就确定了原点的位置。
·实例动作方式：X0闭合动作到A点停止，X1闭合动作到B点停止，接线图与动作位置示例如左图(距离用脉冲数表示)。
·程序如下图：(此程序只为说明用，实用需改善。
)·说明：·在原点时将D8140的值清零(本程序中没有做此功能)·32位寄存器D8140是存放Y0的输出脉冲数，正转时增加，反转时减少。
当正转动作到A点时，D8140的值是3000。
此时闭合X1，机械反转动作到B点，也就是-3000的位置。
D8140的值就是-3000。
·当机械从A点向B点动作过程中，X1断开(如在C点断开)则D8140的值就是200，此时再闭合X0，机械正转动作到A点停止。
·当机械停在A点时，再闭合X0，因为机械已经在距离原点3000的位置上，故而机械没有动作！·把程序中的绝对位置指令(DRVA)换成相对位置指令(DRVI)：·当机械在B点时(假设此时D8140的值是-3000)闭合X0，则机械正转3000个脉冲停止，也就是停在了原点。
D8140的值为0·当机械在B点时(假设此时D8140的值是-3000)闭合X1，则机械反转3000个脉冲停止，也就是停在了左边距离B点3000的位置(图中未画出)，D8140的值为-6000。
电机传动实验-PLC步进电动机控制实验
PLC步进电动机控制实验一、步进电机与步进电机驱动器的接线图步进电机驱动器与PLC连接，SH-2H042Ma步进电机驱动器的输入信号为CP+、CP-和DIR+、DIR-，其连接方式有三种：①共阳极方式：把CP+和DIR+接在一起作为共阳端OPTO（接外部系统的+5V），脉冲信号接入CP-端，方向信号接入DIR-端；②共阴极方式：把CP-和DIR-接在一起作为共阴端（接外部系统的GND），脉冲信号接入CP+端，方向信号接入DIR+端；③差动方式：直接连接。
二、PLC接线图PLC接线图（带驱动器）PLC 接线图（不带驱动器，输出电源电压应与步进电动机额定电压匹配） SB1为启动按钮，SB2为停止按钮，SB3为加速按钮，SB4为减速按钮。
三、按带驱动器的PLC 接线图的方式编写PLC 程序四、附录：采用西门子S7-300PLC 控制三相步进电机的过程例子电路说明：输出： A 相加电压：Q0.0B 相加电压：Q0.1C 相加电压：Q0.2 启动指示灯：Q0.3三相单三拍运行方式：Q0.4三相双三拍运行方式：Q0.5 三相单六拍运行方式：Q0.6 输出脉冲显示灯： Q0.7三相单三拍运行方式三相双三拍运行方式三相单六拍运行方式编程方法：1．使用定时器指令实现各种时序脉冲的要求：使用定器产生不同工作方式下的工作脉冲，然后按照控制开关状态输出到各相对应的输出点控制步进电机。
M0.0作为总控制状态位，控制脉冲发生指令是否启动。
一旦启动，采用T0、T1、T2以及它们的组合可以得到三相单三拍和三相双三拍的两种工作方式下，各相的脉冲信号。
如T0的状态为三相单三拍工作状态下A相的脉冲。
同理可使用类似程序得到三相单六拍时各相所需的脉冲信号。
2．使用移位指令实现各相所需的脉冲信号。
例如在MW10中进行移位，每次移位的时间为1秒钟。
如图为三相单六拍正向时序流程图，三相单三拍可利用相同的流程图，从M11.1开始移位，每次移两位，而三相双三拍从M11.2开始，每次移两位。
西门子S7-200系列PLC在步进电机定位控制中的应用
西门子S7-200系列PLC在步进电机定位控制中的应用
西门子S7-200系列PLC可以在步进电机定位控制中扮演关键
角色。
步进电机是一种常用于精确位置控制的电机，可以在不使用传感器的情况下实现准确的位置控制。
PLC可以通过控
制步进电机的驱动器，实现对步进电机的定位控制。
PLC可以接收外部输入信号，用于触发步进电机的运动。
这
些信号可以包括启动信号、停止信号、以及指令信号等。
PLC
可以根据不同的输入信号状态，控制步进电机的运动方向和速度。
PLC可以与步进电机控制器进行通信，以发送指令和接收状
态反馈。
PLC通过发送指令，控制步进电机按照指定的步进
角度或者位置移动。
同时，PLC可以接收步进电机控制器的
状态反馈信息，包括是否到达目标位置、是否超出限位等，以便进行适当的控制策略。
PLC可以与外部设备（例如传感器、触发器等）进行联动，
实现更加复杂的步进电机定位控制。
通过接收外部设备的信号，PLC可以根据具体的应用需求，进行逻辑判断和控制操作，
以实现更加灵活和精确的步进电机定位控制。
西门子S7-200系列PLC在步进电机定位控制中具有广泛的应用。
它可以根据各种输入信号状态，控制步进电机的运动方向和速度，实现精确的位置控制。
同时，PLC还可以与步进电
机控制器和外部设备进行通信和联动，实现更加复杂的控制策略。
PLC控制步进电机的应用案例
P L C控制步进电机的应用案例1利用P L S Y指令任务：利用PLC作为上位机,控制步进电动机按一定的角度旋转;控制要求：利用PLC控制步进电机顺时针2周,停5秒,逆时针转1周,停2秒,如此循环进行,按下停止按钮,电机马上停止电机的轴锁住;1、系统接线PLC控制旋转步进驱动器,系统选择内部连接方式;2、I/O分配X26——启动按钮,X27——停止按钮；Y1——脉冲输出,Y3——控制方向;3、细分设置在没有设置细分时,歩距角是,也即是200脉冲/转,设置成N细分后,则是200N脉冲/转;假设要求设置5细分,则是1000脉冲/转;4、编写控制程序控制程序可以用步进指令STL编写,用PLSY指令产生脉冲,脉冲由Y1输出,Y3控制方向;5、脉冲输出指令PLSY的使用脉冲输出指令PLSYM8029置1;如上图所示,当X10由ON变为OFF时,M8029复位,停止输出脉冲;若X10再次变为ON则脉冲从头开始输出;注意：PLSY指令在程序中只能使用一次,适用于晶体管输出类型的PLC;6、控制流程图7、梯形图程序参考8、制作触摸屏画面PLC控制步进电机的应用案例2利用定时器T246产生脉冲任务：利用步进电机驱动器可以通过PLC的高速输出信号控制步进电机的运动方向、运行速度、运行步数等状态;其中：步进电机的方向控制,只需通过控制U/D-端的On 和Off就能决定电机的正传或者反转；将光耦隔离的脉冲信号输入到CP端就能决定步进电机的速度和步数；控制FREE信号就能使电机处于自由转动状态;1、系统接线系统选择外部连接方式;PLC控制左右、旋转、上下步进驱动器的其中一个;CP+端、U/D+端——+24VDC；CP-——Y0；U/D-——Y2；PLC的COM1——GND；A、A-——电机A绕组；B、B-——电机B绕组2、I/O分配X0—正转/反转方向,X1—电机转动,X2—电机停止,X4—频率增加,X5—频率减少；Y0—脉冲输出,Y2—方向;3、编写控制程序4、制作触摸屏画面PLC控制步进电机的应用案例3利用FX2N-1PG产生脉冲任务：应用定位脉冲输出模块FX2N-1PG,通过步进驱动系统对机器人左右、旋转、上下运动进行定位控制;控制要求：正向运行速度为1000Hz,连续输出正向脉冲,加减速时间为100ms,1、系统接线系统选择外部连接方式;PLC通过FX2N-1PG控制左右、旋转、上下步进驱动器的其中一个;VIN端、CP+端、U/D+端——+24VDC；CP-——FP；U/D-——Y4；PLC的COM1端、FX2N-1PG的COM0端——GND；A、A-——电机A绕组；B、B-——电机B绕组2、I/O分配X0—正转,X1—反转,Y4—方向；;3、编写控制程序4、制作触摸屏画面。
PLC如何控制步进电机
PLC如何控制步进电机PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，通过输入/输出模块对各种机电设备进行控制。
在PLC系统中，步进电机是常见的执行元件之一，它具有准确的位置控制和高的加减速性能。
本文将介绍PLC如何控制步进电机，包括步进电机的驱动方式、PLC的控制原理及步进电机控制的程序设计。
一、步进电机的驱动方式1.串行通信驱动方式：步进电机通过串行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。
首先，将PLC与串行通信模块相连，通过串行通信模块与步进电机控制器进行通信。
PLC通过串行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。
2.并行通信驱动方式：步进电机通过并行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。
与串行通信驱动方式类似，首先将PLC与并行通信模块相连，通过并行通信模块与步进电机控制器进行通信。
PLC通过并行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。
3.脉冲驱动方式：步进电机通过脉冲驱动方式与PLC进行通信和控制。
在脉冲驱动方式中，需要PLC输出脉冲信号控制步进电机。
通常情况下，PLC将脉冲信号传递给步进电机驱动器，在驱动器中产生相应的控制信号，实现对步进电机的控制。
二、PLC的控制原理PLC作为控制器，一般采用扫描运行方式。
其运行原理如下：1.输入信号读取：PLC将外部输入信号输入到输入模块中，采集输入信号，并将其从输入模块传递给中央处理器（CPU）进行处理。
2. 程序执行：CPU根据事先编写好的程序进行处理，包括数据处理、逻辑运算和控制计算等。
PLC程序一般采用ladder diagram（梯形图）进行编写。
3.输出信号控制：根据程序的执行结果，CPU将处理好的数据通过输出模块发送给外部设备，用于控制和操作外部设备。
三、步进电机控制的程序设计步进电机的控制程序主要包括参数设定、模式选择、起停控制、运动控制等部分。
下面以一个简单的例子来说明步进电机控制的程序设计过程：1.参数设定：首先需要设定步进电机的一些参数，如电机型号、步距角度、运动速度等。
三菱PLC控制步进电机实例
三菱PLC控制步进电机实例
1.接线图
上图的接线为控制一台步进电机接线，这次为大家展示控制两台步进同时运动的方法，
IO表为
X0 步进1原点
X1 步进2原点
X2 启动按钮
Y0 步进1脉冲
Y1 步进1方向
Y2 步进2脉冲
Y3 步进2方向
2.控制工艺：按下启动按钮，两台步进电机先复位，复位完成后两台步进电机运动到指定位置，运动结束。
3.程序如下：
按下启动按钮，两台步进电机开始复位，M11控制步进电机1复位，M12控制步进电机2复位。
步进电机1复位，M13为复位完成标志。
步进电机2复位，M14为复位完成标志。
两台步进电机都复位完成后启动步进电机运动到指定目标，M15控制步进电机1，M16控制步进电机2
步进电机1运动，M17为运动完成标志
步进电机2运动，M18为运动完成标志
两台步进电机运动结束后，结束，等待下一次的启动，重复动作。
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P L C控制步进电机的应用案例1（利用P L S Y指令）
任务：
利用PLC作为上位机，控制步进电动机按一定的角度旋转。
控制要求：利用PLC 控制步进电机顺时针2周，停5秒，逆时针转1周，停2秒，如此循环进行，按下停止按钮，电机马上停止（电机的轴锁住）。
1、系统接线
PLC控制旋转步进驱动器，系统选择
/转，设置成N细分后，则
1000脉冲/转。
Y1输出，Y3
[S1.]用来指定脉冲频率
（2~20000Hz），[S2.]指定脉冲的个数（16位指令的范围为1~32767，32位指令则为1~2147483647）。
如果指定脉冲数为0，则产生无穷多个脉冲。
指定脉冲输出完成后，完成标志M8029置1。
如上图所示，当X10由ON变为OFF时，M8029复位，停止输出脉冲。
若X10再次变为ON则脉冲从头开始输出。
注意：PLSY指令在程序中只能使用一次，适用于晶体管输出类型的PLC。
6、控制流程图
7、梯形图程序（参考）
8、制作触摸屏画面
PLC控制步进电机的应用案例2（利用定时器T246产生脉冲）
任务：
利用步进电机驱动器可以通过PLC
端的On和Off就能决定电机的正传或者反转；
步进驱动器的其中一个。
Y2；PLC的COM1——GND；
B绕组X0X4—频率增加，X5—频率
4、制作触摸屏画面
PLC控制步进电机的应用案例3（利用FX2N-1PG产生脉冲）
任务：
应用定位脉冲输出模块FX2N-1PG，通过步进驱动系统对机器人左右、旋转、上下运动进行定位控制。
控制要求：正向运行速度为1000Hz，连续输出正向脉冲，加
减速时间为100ms，
1、系统接线
系统选择外部连接方式。
PLC通过FX2N-1PG控制左右、旋转、上下步进驱动器
的其中一个。
VIN端、CP+端、U/D+端——+24VDC； CP-——FP；U/D-——Y4；PLC的COM1端、
FX2N-1PG的COM0端——GND
A、A-——电机A绕组；
B、B-
2、I/O分配。