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四线步进电机plc编程电工进阶PLC工程师！必学步进电机的编程控制指令，你掌握了吗

发布时间 : 2025-04-05

作者 : 小编

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电工进阶PLC工程师！必学步进电机的编程控制指令，你掌握了吗

这些指令主要是针对用 PLC 直接联动伺服放大器，目的是可以不借助其他扩展设备（例如1GM 模块）来进行简单的点位控制，使用这些指令时最好配合三菱的伺服放大器（如 MR-J2）。然而，我们也可以用这些指令来控制步进电机的运行，下面我们来了解相关指令的用法：

这些介绍的指令只适用于 FX1S、FX1N 系列的晶体管输出 PLC，如 FX1N-60MT 。

1、脉冲输出指令 PLSY （FNC57 ）

PLSY 指令用于产生指定数量的脉冲。助记法为 HZ、数目 Y 出来。指令执行如下：

2、带加减速的脉冲输出指令 PLSR（FNC59）

3、回原点 ZRN （FNC156）-------- 重点撑握

ZRN 指令用于校准机械原点。助记法为高速、减速至原点。指令执行如下：

4、增量驱动 DRVI （FNC158 ）-------- 重点撑握

DRVI 为单速增量驱动方式脉冲输出指令。这个指令与脉冲输出指令类似但又有区别，

只是根据数据脉冲的正负多了个转向输出。本指令执行如下：

5、绝对位置驱动指令 DRVA （FNC159 ）

本指令与 DRVI 增量驱动形式与数值上基本一样，唯一不同之处在于 [S1.]：

在增量驱动中， [S1.]指定的是距离，也就是想要发送的脉冲数；而在绝对位置驱动指令中，[S1.]定义的是目标位置与原点间的距离，即目标的绝对位置。

下面以此次的设备为例，说明步进电机的驱动方法：

在用步进电机之前，可以考虑以下几个相关的问题：

1、何谓步进电机的步距角？何为整步、半步？何谓步进电机的细分数？

2、用步进电机拖动丝杆移动一定的距离，其脉冲数是如何估算的？

3、在步进顺控中运用点位指令应注意什么？（切断电源的先后问题！）

步进电机测试程序与接线如下：

1、按下启动按钮，丝杆回原点， 5 秒钟后向中间移动， 2 秒后回到原点。

注：步进电机正数为后退， Y2 亮，负数为向前， Y2 不亮。向前方为向（3#带侧）运动为，向后为向（ 1#带侧）运动。

给正数 DDRVI 时，后退 M8029 不动作，没有完成标志；但给负值前进时，会有完成标志M8029 的动作。

为什么会在前进时（有 M8029 为标志时），按停后，可以再次按 X10 启动起来，而在后退 Y2 点亮时，不能再按 X10 启动呢？

M8029 标志位必须在同一扫描周期内捕捉，而且要紧邻相应的点位控制指令下一步！

2、另一个示例：

要求制做一个触摸屏画面，输出指定的位置（ MM 为单位），让步进电机运动到指定位置后停下。假定工件指定位置大于实际位置值，电机正转到位；反之，反转到位。且步进电机走 1MM 要 80个脉冲。

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（一）PLC是怎么控制伺服电机的？

先看一个例子：

基于PLC与步进电机小车自动运行

运动小车装置介绍：丝杠、运动托盘、光栅尽、步进电动机、多个位置检测传感器等。

系统分析：运动托盘由步进电动机通过丝杠传动。步进电机与模拟电机比较实现精密位置控制。位置检测传感器可检测运动托盘至这个位置的开关量。光栅尺用来对运动托盘进行位置精确检测。

PLC采用晶体管输出的FX系列PLC,不能使用继电器输出的PLC.相对于步进电机，伺服电机主要用于精确定位，实际工作中的控制伺服器，其实就是通过位置闭环控制对伺服电机的位置控制。典型的有速度控制和转矩控制。

运动控制系统组成

理论上，电机的模拟速度控制一般都是有变频器实现，而速度公式大家应当记得。而用伺服电机做速度控制，主要是用于数控脉冲快速加减速或是速度精准控制的场合，相对于传统的变频器控制技术，伺服电机要求加加速度在几毫米内达到几千转，由于伺服都是闭环的，脉冲信号控制的速度非常稳定。

步进电动机是运动控制系统执行机构，将电脉冲转化为角位移的执行机构，前一部分是步进驱动器，当步进驱动器收到一个脉冲信号，驱动步进电动机转动规定的角位移，一个角位置是微米级，通过控制百万个脉冲个数来控制角位移量，实现精确定位，同时通过控制脉冲信号频率来控制电机速度与加速度，达到调速目的。

最后是脉冲信号产生的控制器，可以单片机，也可以PLC,还可以数字电路等。

转矩控制主要是控制伺服电机的输出转矩，原因源于变频器理论，并且比伺服电机的速度控制响应快。

我们课程主要针对应用以上两种控制的项目，实际上伺服驱动器可以理解为变频器，再加PLC输入输出模块原理都是用模拟量控制。

伺服电机核心问题还是位置控制，位置控制有两个物理量需要控制，那就是速度检测和位置检测及控制，准确理解就是控制电机如何按照规定时间与路径到达规定的地方，误差在毫米级并准确的停下。

例如：伺服驱动器通过接收的脉冲频率和数量来控制伺服电机运行的距离和速度。比如，我们约定伺服电机每10000个脉冲转一圈。如果PLC在一分钟内发送10000个脉冲，那么伺服电机就以1r/min的速度走完一圈，如果在一秒钟内发送10000个脉冲，那么伺服电机就以60r/min的速度走完一圈。

最后：PLC是通过控制发送的脉冲来控制伺服电机的，用物理方式发送脉冲，也就是使用PLC的晶体管输出加入伺服电机，一般单机PLC采用直接联机方式。而网络化PLC是通过通讯编程的方式把脉冲要求的个数和频率传递给伺服驱动器。

作为国家职业资格电工技术人才，上述两种方式都必须掌握，单机方案是基础，网络化编程是通信技术关健，实现的渠道不一样，结果应当实质是一样的，对我们编程训练来说，必须掌握技术要点。

步进电动机驱动器细分设定有６位设定开关，D1测试，D2单双脉冲选择，D3D4D5D6确定细分数。

对于PLC程序编写，语法格式差别很大，日系三菱PLC是采用ST指令的方式，而欧系西门子PLC是采用功能块的形式。最后产生机器码完全是一样的，比如要控制伺服走一个绝对定位编程，我们就需要先进行系统分析控制PLC的输出通道，脉冲数，脉冲频率，加减速时间，以及需要知道伺服驱动器什么时候定位完成，是否设置限位开关等等。无论哪种PLC位置控制编程，核心就是对上述几个物理量的控制和运动参数的读取设置，只是不同PLC实现方法不一样。