步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的施行組織。當步進驅動器接納到一個脈沖信號時就驅動步進電機按設定的方向翻滾一個固定的視點（稱為“步距角”），其旋轉以固定的視點作業(yè)。可以經過操控脈沖個數來操控角位移量以抵達準斷定位的意圖;一同也可以經過操控脈沖頻率來操控電機翻滾的速度和加快度而抵達調速的意圖。步進電機作為一種操控用的特種電機，因其沒有堆集差錯（精度為100%）而廣泛運用于各種開環(huán)操控。
1 定位原理及計劃
1.1 步進電機加減速操控原理
步進電機驅動施行組織從一個方位向另一個方位移動時，要閱歷升速、恒速和減速進程。當步進電機的作業(yè)頻率低于其自身起動頻率時，可以用作業(yè)頻率直接起動并以此頻率作業(yè)，需求接連時，可從作業(yè)頻率直接降到零速。當步進電機作業(yè)頻率fb>fa（有載起動時的起動頻率）時，若直接用fb頻率起動會構成步進電機失步乃至堵轉。相同在fb頻率下俄然接連時，因為慣性效果，步進電機遇發(fā)作過沖，影響定位精度。假定十分緩慢的升降速，步進電機盡管不會發(fā)作失步和過沖景象，但影響了施行組織的作業(yè)功率。所以對步進電機加減速要確保在不失步和過沖條件下，用最快的速度（或最短的時刻）移動到指定方位。
步進電機常用的升降頻操控辦法有2種：直線升降頻和指數曲線升降頻。指數曲線法具有較強的盯梢才華，但當速度改動較大時平衡性差。直線法平穩(wěn)性好，適用于速度改動較大的活絡定位辦法。以安穩(wěn)的加快度升降，規(guī)矩簡練，用軟件完結比照簡略，這篇文章即選用此辦法。
1.2 定位計劃
要確保體系的定位精度，脈沖當量即步進電機轉一個步距角所移動的間隔不能太大，并且步進電機的升降速要緩慢，以防止發(fā)作失步或過沖景象。但這兩個要素合在一同帶來了一個超卓疑問：定位時刻太長，影響施行組織的作業(yè)功率。因而要取得高的定位速度，一同又要確保定位精度，可以把悉數定位進程區(qū)別為兩個時期：粗定位時期和精定位時期。粗定位時期，選用較大的脈沖當量，如0.1mm/步或1mm/步，乃至更高。精定位時期，為了確保定位精度，換用較小的脈沖當量，如0.01mm/步。盡管脈沖當量變小，但因為精定位行程很短（可定為全行程的五十分之一支配），并不會影響到定位速度。為了完結此意圖，機械方面可經過選用紛歧樣變速組織完結。
工業(yè)機床操控在工業(yè)主動化操控中占有首要方位，定位鉆孔是常用工步。設刀具或作業(yè)臺欲從A點移至C點，已知AC=200mm，把AC區(qū)別為AB與BC兩段，AB=196mm，BC=4mm，AB段為粗定位行程，選用0.1mm/步的脈沖當量依據直線升降頻規(guī)矩活絡移動，BC段為精定位行程，選用0.01mm/步的脈沖當量，以B點的低頻恒速運動完結精斷定位。在粗定位完畢進入精定位的一同，PLC主動完結變速組織的替換。
2 定位程序計劃
2.1 PLC脈沖輸出指令
如今較為搶先的PLC不只具有滿意次第操控懇求的根柢邏輯指令，并且還供應了豐盛的功用指令。Siemens S7-200系列PLC的PLUS指令在Q0.0和Q0.1輸出PTO或PWM高速脈沖，最大輸出頻率為20KHz。脈沖串（PTO）供應方波輸出（50%占空比），用戶操控周期和脈沖數。脈沖寬度可調制（PWM）能供應接連、變占空比輸出，用戶操控周期和脈沖寬度。這篇文章選用PTO的多段管線作業(yè)辦法完結粗定位，PTO的單段管線辦法完結精定位。
上述比方中，假定電機的起動和完畢頻率是2KHz，最大脈沖頻率是10KHz。在粗定位進程中，用200個脈沖完結升頻加快，400個脈沖完結降頻減速。運用PLC的PTO多段管線脈沖輸出時，用下面的公式核算升降頻進程中的脈沖增量值。
給定段的周期增量=（ECT—ICT）/Q
式中：ECT=該段完畢周期時刻
ICT=該段初始周期時刻
運用這個公式，加快有些（第1段）周期增量為2，減速有些（第3段）周期增量為1。因第2段是恒速有些，故周期增量為0。假定PTO的包絡表從VB500開端寄存，則表1為上例的包絡表值。
附：源程序
//主程序
LD SM0.1 //初度掃描為1
R Q0.0，1 //復位映像寄存器位
CALL 0 //調用子程序0，初始化粗定位有關參數
LD M0.0 //粗定位完結
R Q0.0，1
CALL 1 //調用子程序1，初始化精定位有關參數
//子程序0,粗定位
LD SM0.0
MOVB 16#A0，SMB67 //設定操控字：容許PTO操作，挑選ms增量，挑選多段操作
MOVW 500，SMW168 //指定包絡表開端地址為V500
MOVB 3，VB500 //設定包絡表段數是3
MOVW 500，VW501 //設定榜首段初始周期為500ms
MOVW -2，VD503 //設定榜首段周期增量為-2ms
MOVD 200，VD505 //設定榜首段脈沖個數為200
