运动控制基础知识+PLC控制步进电机+脉冲当量的计算您搞清楚了么

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步进电机作为一种常用的电气执行元件，广泛应用于自动化控制领域。步进电机的运转需要配备一个专门的驱动电源，驱动电源的输出受外部的脉冲信号和方向信号控制。每一个脉冲信号可使步进电机旋转一个固定的角度，这个角度称为步距角。脉冲的数量决定了旋转的总角度，脉冲的频率决定了旋转的速度。

方向信号决定了旋转的方向。就一个传动速比确定的具体设备而言，无需距离、速度信号反馈环，只需控制脉冲的数量和频率即可控制设备移动部件的移动距离和速度；而方向信号可控制移动的方向。因此，对于那些控制精度要求不是很高的应用场合，用开环方式控制是一种较为简单而又经济的电气控制技术方案。

另外，步进电机的细分运转方式非常实用，尽管其步距角受到机械制造的限制，不能制作得很小，但可以通过电气控制的方式使步进电机的运转由原来的每个整步分成m个小步来完成，以提高设备运行的精度和平稳性。控制步进电机电源的脉冲与方向信号源常用数控系统，但对于一些在运行过程中移动距离和速度均确定的具体设备，采用PLC（可编程控制器）是一种理想的技术方案。

运动控制基础知识+PLC控制步进电机+脉冲当量的计算您搞清楚了么

丝杠的螺距是指：丝杠每两个丝之间的距离，如，螺距为 5MM。

电机的步进角是指：一个脉冲驱使步进电机转动的角度，如，步进角为1.8度的电机，转一圈就要：360度×1.8度 =200个脉冲。

驱动器的细分是指：把步进角再分割成N等分，如，8细分就是把1.8度的步进角再分成8分，细分后电机每一步进就是1.8度÷8=0.225度，转一圈就要：360度÷0.225度=1600个脉冲。

电机参数是指：每一步进所走的长度，螺距为5的丝杠每转一圈走5MM，每一步进就是5÷1600=0.003125MM/步进。

脉冲当量是指：每走1MM所要的脉冲数，用1除以电机参数就是脉冲当量，如：1÷0.003125=320个步进。

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实例｜S7-1200PLC高速计数器的用法及应用详解

S7-1200 CPU 提供了最多 6 个（1214C ）高速计数器，其独立于 CPU 的扫描周期进行计数。

可测量的单相脉冲频率最高为 100KHz ，双相或 A/B 相最高为 30KHz ，除用来计数外还可用来进行频率测量，高速计数器可用于连接增量型旋转编码器，用户通过对硬件组态和调用相关指令块来使用此功能。

01高速计数器工作模式

高速计数器定义为 5 种工作模式

1、计数器，外部方向控制。

2、单相计数器，内部方向控制。

3、双相增 /减计数器，双脉冲输入。

4、5A/B 相正交脉冲输入。

5、监控 PTO 输出。

每种高速计数器有两种工作状态。

1、外部复位，无启动输入。

2、内部复位，无启动输入。

所有的计数器无需启动条件设置，在硬件向导中设置完成后下载到 CPU 中即可启动高速计数器，在 A/B 相正交模式下可选择 1X(1 倍) 和 4X（4 倍）模式，高速计数功能所能支持的输入电压为 24V DC, 目前不支持 5V DC 的脉冲输入，表 8-1 列出了高速计数器的硬件输入定义和工作模式。

并非所有的 CPU 都可以使用 6 个高速计数器，如 1211C 只有 6 个集成输入点，所以最多只能支持 4 个（使用信号板的情况下）高速计数器。

由于不同计数器在不同的模式下，同一个物理点会有不同的定义，在使用多个计数器时需要注意不是所有计数器可以同时定义为任意工作模式。

高速计数器的输入使用与普通数字量输入相同的地址，当某个输入点已定义为高速计数器的输入点时，就不能再应用于其它功能，但在某个模式下，没有用到的输入点还可以用于其它功能的输入监控 PTO 的模式只有 HSC1 和 HSC2 支持，使用此模式时，不需要外部接线， CPU 在内部已作了硬件连接，可直接检测通过 PTO 功能所发脉冲。

02高速计数器寻址

CPU 将每个高速计数器的测量值，存储在输入过程映像区内，数据类型为 32 位双整型有符号数，用户可以在设备组态中修改这些存储地址，在程序中可直接访问这些地址，但由于过程映像区受扫描周期影响，在一个扫描周期内，此数值不会发生变化，但高速计数器中的实际值有可能会在一个周期内变化，用户可通过读取外设地址的方式，读取到当前时刻的实际值。以 ID1000 为例，其外设地址为“ ID1000 ：P”。表 8-2 所示为高速计数器寻址列表

03频率测量

S7-1200 CPU 除了提供计数功能外，还提供了频率测量功能，有 3 种不同的频率测量周期：1.0 秒， 0.1 秒和 0.01 秒，频率测量周期是这样定义的：计算并返回新的频率值的时间间隔。返回的频率值为上一个测量周期中所有测量值的平均，无论测量周期如何选择，测量出的频率值总是以 Hz( 每秒脉冲数 )为单位。

04高速计数器指令块

高速计数器指令块，需要使用指定背景数据块用于存储参数。图 8-5 所示为高速计数器指令块