PLC教程7-步进伺服及脉冲输出1

第七章第七章脉冲输出功能脉冲输出伺服系统步进系统步进系统第一节步进系统驱动控制系统组成使用、控制步进电机必须由环形脉冲，功率放大等组成控制系统，其方框图如下：第一节步进系统PLC对步进驱动器的控制以XC3-24RT和DP504为例。DP504介绍DP504：电源电压20-40V直流，输出电流有效值5.0A。第一节步进系统DP504的硬件接口第一节步进系统与上位机接线

思考一下，知道了步进驱动器的接口接线图，与XC系列PLC的连接应该如何做呢？第一节步进系统与电机接线第一节步进系统步进驱动器的参数设置1、细分设置

利用细分来改变步进电机的运行性能，降低低频振动和噪音，同时，细分也能够提高相对控制精度，也就是相对不细分的情况下的控制精度。第一节步进系统步进驱动器的参数设置2、电流设置

增大电流设置可以增大步进电机的输出力矩，但是不可设置得比电机标签所注的电流更大。第一节步进系统步进驱动器的参数设置3、半流/全流的设置

在步进电机静止时，可以将驱动器设置为半流来降低步进电机停止时的发热。第一节步进系统伺服系统第二节伺服系统伺服系统是一种反馈控制系统，由控制器、被控对象、反馈测量装置等部分组成。其结构如图所示：第二节伺服系统PLC对伺服驱动器的控制以XC3-24RT和DS2-20P4-AS为例。第二节伺服系统端子排布第二节伺服系统第二节伺服系统端子功能说明L1/L2/L3主电路电源输入端子单相或三相交流200～240V,50/60Hz接地端子与电机接地端子连接，进行接地处理P+、PB再生制动电阻连接端子在P+、PB间连接外置式再生电阻U、V、W电机连接端子连接至电机接地端子与电机接地端子连接，进行接地处理端口标号线色U棕色V黑色W蓝色PE黄绿主电路端子及说明第二节伺服系统CN0端子及说明编号名称说明编号名称说明1P-脉冲输入PUL-8SI2输入端子22P+5V5V差分输入接入9SI3输入端子33P+24V集电极开路接入10SI4输入端子44D-方向输入DIR-11+24V输入+24V5D+5V5V差分输入接入12SO1输出端子16D+24V集电极开路接入13SO2输出端子27SI1输入端子114COM输出端子地第二节伺服系统CN2端子及说明CN2：编码器插头引脚定义

驱动器接口电机编码器接口名称驱动器接口电机编码器接口名称60、80、90系列110、130、180系列60、80、90系列110、130、180系列194A+245B+376Z+4610U+51112W+6137A-7148B-859Z-9813U-101515W-1111接屏蔽1233GND13225V141011V+151214V-

与上位机接线

思考一下，知道了伺服驱动器的接口接线图，与XC系列PLC的连接应该如何做呢？第二节伺服系统PLC、数控、单片机等

伺服驱动器具体参数设置请参照《DS2系列伺服调试步骤》！伺服\DS2系列伺服调试步骤.pdf第二节伺服系统PLC如何发脉冲来控制步进或伺服电机转动呢？脉冲输出功能XC3系列和XC5系列PLC一般具有2个脉冲输出。通过使用不同的指令编程方式，可以进行无加速/减速的单向脉冲输出，也可以进行带加速/减速的单向脉冲输出，还可以进行多段、正反向输出等等，输出频率最高可达200KHz。

选型时需注意必须选择带晶体管输出的PLC。

第三节脉冲输出

脉冲功能通常应用于需要控制步进电机或伺服电机的场合，如图所示。步进电机驱动器第三节脉冲输出指令助记符功能脉冲输出PLSY无加减速时间变化的单向定量脉冲输出PLSF可变频率脉冲输出PLSR带加减速的定量脉冲输出PLSNEXT/PLSNT脉冲段切换STOP脉冲停止PLSMV脉冲数立即刷新ZRN原点回归DRVI相对位置控制DRVA绝对位置控制PLSA绝对位置多段脉冲控制PTO相对位置多段脉冲控制PTOA绝对位置多段脉冲控制PSTOP脉冲停止PTF可变频率单段脉冲输出脉冲输出相关指令一览第三节脉冲输出

可以看到，脉冲指令非常多，归纳起来主要有以下5个特征，分别是①无限量脉冲输出和限量脉冲输出；②带加减速时间的脉冲输出和不带加减速时间的脉冲输出；③带方向的脉冲输出和不带方向的脉冲输出；④相对位置脉冲输出和绝对位置脉冲输出；⑤单段脉冲输出和多段脉冲输出。第三节脉冲输出1、可变频率连续脉冲输出PLSF可变频率连续脉冲输出是以可变频率的形式产生连续脉冲的指令。指令说明如图所示：当M0触点闭合时，PLC的输出端口Y0以寄存器D0内的数值为频率无限量发送脉冲，当M0触点断开时则Y0停止法脉冲。第三节脉冲输出①频率范围：5Hz~32767Hz（当设定频率低于5Hz时，以5Hz的频率输出）；②脉冲只可在具有高速晶体管输出的端口输出；③脉冲输出时，随着D0中设定频率的改变，从Y0输出的脉冲频率也跟着变化。当脉冲频率为0Hz时，则结束脉冲输出。④频率跳变时无加减速时间。第三节脉冲输出2、相对位置多段脉冲控制[PLSR]相对位置多段脉冲控制是以指定的频率和加减速时间分段产生定量脉冲的指令。指令说明如图所示：第三节脉冲输出

当M0触点闭合时，在与D100中的数值相等的时间内（单位ms），PLC的输出端口Y0以从0HZ加速到与D0中的数值相等的目标频率，之后以目标频率发送脉冲。发送脉冲的总个数与D1中的数值相等。第三节脉冲输出①

参数地址是以Dn或FDn为起始地址的一段区域。上例（16位指令形式）：D0设定第1段脉冲的最高频率、D1设定第1段脉冲的个数，D2设定第2段脉冲的最高频率、D3设定第2段脉冲的个数，……

以Dn设定第(n+2)/2段脉冲的最高频率、Dn+1设定第(n+2)/2段脉冲的个数的设定值都为0表示分段结束，一共设定了(n+2)/2-1段脉冲；段数不受限制。②

对32位指令DPLSR，D0（双字）设定第1段脉冲的最高频率、D2（双字）设定第1段脉冲的个数，D4（双字）设定第2段脉冲的最高频率、D6（双字）设定第2段脉冲的个数……以Dn设定第(n+4)/4段脉冲的最高频率、Dn+2设定第(n+4)/4段脉冲的个数的设定值都为0表示分段结束，一共设定了(n+4)/4-1段脉冲；段数不受限制。③

操作数S2中存放的是脉冲输出的加减速时间，加减速时间是指从开始到第一段最高频率的加速时间，同时也定义了所有段的频率与时间的斜率，从而后面的加减速都按照这个斜率来加速/减速。④脉冲只可在具有高速晶体管输出的端口输出；⑤当为n段脉冲时，第1段、第2段、第3段……第n段每段的脉冲频率和脉冲数的地址必须是依次连续的，且第n+1段的脉冲频率与脉冲数的地址必须为0，用来判断脉冲段是否结束；加减速时间的地址不能够紧跟在第n段后面。第三节脉冲输出名称频率设定值(Hz)脉冲数设定值第1段脉冲5001000第2段脉冲10002400第3段脉冲3001600加减速时间100ms例：现需要发送3段脉冲，脉冲端子为Y0，每段的脉冲频率、脉冲数与加减速时间如下表所示：第三节脉冲输出则要求输出的波形如下图所示：第三节脉冲输出名称频率设定值(Hz)频率地址脉冲数设定值脉冲数地址第1段脉冲500D01000D1第2段脉冲1000D22400D3第3段脉冲300D41600D5加减速时间100msD50使用16位指令PLSR，地址分配如下表：第三节脉冲输出

梯形图如右图所示：第三节脉冲输出3、绝对位置单段脉冲控制[DRVA]绝对位置单段脉冲控制是以指定的频率和加减速时间产生单段定量脉冲的指令。指令说明如图所示：第三节脉冲输出相应寄存器（D8230、D8232……）=上升时间（ms）×100K设定频率①加减速时间：在寄存器D8230（单字，ms）中设定。根据公式：例如：上例中要设定上升时间为100ms，则寄存器D8230（单字）中设定的值为3333=[100(ms)×100K(Hz)]÷3K(Hz)。②方向端子编号可以任意指定，当D8170的当前位置小于目标位置时，D8170的值是增大的，方向端子为OFF，当D8170的当前位置大于目标位置时，D8170的值是减小的，方向端子为ON。第三节脉冲输出思考练习题1、生产流水线装置如图所示：

要求当光电开关感应到有产品进入传送带上时，伺服电机将旋转5圈，将产品送到盖章处进行盖章，盖章动作持续时间为2秒。编写梯形图实现上述功能。思考与练习PLC软元件控制说明X0光电传感器，遮挡时，X0状态为OnY0脉冲输出Y2盖章动作T0盖章时间设置思考与练习【控制程序】思考与练习当感应到产品时，光电检测开关X0由Off→On变化一次，SET指令执行，M0被置位为On，其常开接点闭合，PLSR指令执行，Y0开始输出频率为10KHZ的脉冲。当Y0输出脉冲个数达到50000时，伺服电机转动5圈，产品被运送到盖章处，标志位M8170=On，则Y2=On，执行加工动作。同时，T0线圈得电并开始计时，T0计时达到2秒时，T0的常开接点闭合，M0被复位。则PLSR指令Off，M8170=Off，Y2=Off，加工完毕，产品在流水线上被送走，等待下一个产品的加工。当X0再次触发时，PLSR指令又为On，Y0又重新开始脉冲输出，并重复上述动作。注意：对本程序来说，X0触发时刻必须在前一个产品被加工完毕之后，否则不能保证加工的正常进行。思考与练习设备的结构简图如下:步进电机旋转一周，滚珠丝杠也旋转一周，工作台将水平移动一个丝距，这样，电机的圆周运动就可以转化为工作台的直线运动，固定在工作台上的定位铁片也将水平左右运动。图中所示设备的丝杠丝距为5mm。思考与练习控制要求：

将接近开关2作为原点，1和5分别为左右极限