以下是使用PLC驱动步进电机的详细程序示例和说明,以三菱FX系列PLC为例,通过脉冲输出指令(PLSY)控制步进电机。其他品牌PLC(如西门子、欧姆龙)的逻辑类似,但指令可能不同。
一、硬件准备
PLC型号:三菱FX3U系列(需支持高速脉冲输出,如Y0/Y1)。
步进电机驱动器:如东元(TECO)L510系列,设置细分(如2000脉冲/转)。
接线:
PLC的Y0(脉冲输出) → 驱动器PUL+
PLC的COM(公共端) → 驱动器PUL-
PLC的Y1(方向控制) → 驱动器DIR+
驱动器DIR- → 公共端(根据驱动器要求)
驱动器电源(24V DC)和电机接线(A+/A-/B+/B-)。
二、程序实现
1. 脉冲输出指令(PLSY)
功能:通过指定脉冲数和频率控制步进电机运行。
指令格式:
PLSY S1 S2 DS1:脉冲频率(Hz)
S2:脉冲数量(若为K0则连续输出)
D:输出端口(Y0或Y1)
2. 示例程序(GX Works2梯形图)
plaintext// 定义变量// X0: 启动按钮 // X1: 停止按钮 // X2: 方向选择(OFF=正转,ON=反转) // D0: 脉冲频率设定值(如1000Hz) // D1: 脉冲数量设定值(如5000脉冲) // 主程序 LD X0 // 启动按钮 ANI X1 // 停止按钮(互锁) OUT M0 // 启动标志位 LD X2 // 方向选择 OUT Y1 // 控制DIR信号(Y1) LD M0 // 启动标志位 PLSY D0 D1 Y0 // 输出脉冲:频率=D0,数量=D1,端口=Y0 // 停止逻辑 LD X1 RST M0 // 复位启动标志位 RST Y0 // 强制停止脉冲
3. 参数说明
频率(D0):决定电机速度。例如,1000Hz对应驱动器设置的转速(需换算)。
脉冲数量(D1):决定旋转角度。例如,2000脉冲/转时,5000脉冲=2.5转。
方向控制(Y1):通过外部按钮(X2)切换高低电平。
三、关键注意事项
驱动器设置:
确认驱动器输入信号为差分驱动(如RS422)或单端TTL(与PLC匹配)。
设置驱动器的细分(如2000脉冲/转),提高精度。
PLC配置:
在GX Works2中,需将Y0设置为高速脉冲输出模式(通过参数设置)。
确保PLC的扫描周期(如10ms)不会干扰脉冲输出(PLSY指令独立于扫描周期)。
加减速控制:
若需平滑启停,使用
DRVI(相对定位)或DRVA(绝对定位)指令替代PLSY,支持加减速曲线。示例(DRVI):
plaintextLD X0DRVI S1 S2 D1 D2 // S1=目标位置,S2=速度,D1=加减速时间,D2=输出端口
原点回归:
结合接近开关(X3)和
DRVI指令实现回零:plaintextLD X3 // 接近开关检测到原点MOV K0 D10 // 复位当前位置计数器
四、调试步骤
手动测试:
通过PLC监控表(Monitor)直接写入频率和脉冲数,观察电机动作。
监控诊断:
使用GX Works2的“脉冲输出状态”监控功能,检查Y0的脉冲波形。
故障排查:
无脉冲输出:检查Y0是否配置为高速输出,驱动器供电是否正常。
方向错误:交换DIR信号接线或修改程序逻辑。
五、扩展功能
多轴控制:
使用FX3U的2轴定位模块(如FX3U-2HSY-ADP),通过
DRVA指令控制多轴同步。通信控制:
通过Modbus协议(如FX3U-485BD)由上位机发送位置指令。
六、完整示例(结构化文本,适用于GX Works3)
plaintext// 变量声明VAR Start AT %IX0 : BOOL; // 启动按钮 Stop AT %IX1 : BOOL; // 停止按钮 Dir AT %IX2 : BOOL; // 方向选择 PulseFreq : INT := 1000; // 脉冲频率(Hz) PulseCount : INT := 5000; // 脉冲数量 END_VAR // 主程序 IF Start AND NOT Stop THEN Y1 := Dir; // 设置方向 PLSY(PulseFreq, PulseCount, Y0); // 输出脉冲 ELSE Y0 := 0; // 停止脉冲 END_IF;
通过以上步骤,可实现PLC对步进电机的精确控制。实际应用中需根据电机型号、负载和工艺要求调整参数。

