任务描述

案例（项目）背景

一台威纶通触摸屏与三菱FX3U的PLC相连，PLC下方配备了一台步进电机。当前的任务是编写控制程序，实现对步进电机的有效控制。该步进电机具有8度的步距角，螺距为2mm，且已设置细分参数为4。此外，XX4和X3分别代表负极限、原点和正极限。
 
控制要求：

1）在手动操作模式下，步进电机应能实现自动的正反转功能。
2）当按下回原点按钮时，步进电机需自动返回至原点，且只有在原点回归完成后，才能进行自动模式操作。
3）在自动模式下，步进电机在完成原点回归后，通过按下启动按钮，将按照预设的位置序列（位置1——位置2——位置3——位置4——位置5——位置1）进行循环运动。
4）若按下急停按钮，步进电机应立即停止运行，并需要重新执行一次原点回归指令以重新启动。
5）在暂停按钮被按下时，设备将停止动作；当重新按下启动按钮时，设备将继续之前的动作。

元件选型与I/O排布

电气元件选型：
 
I/O排布：

在控制步进电机的过程中，合理的I/O分配对于确保系统的稳定性和功能性至关重要。通过精心设计的I/O排布，我们可以有效地控制步进电机的各种操作，包括正反转、回原点、自动循环以及急停等。合理的I/O排布不仅能够简化系统的接线，还能提高系统的响应速度和可靠性。

 

电机接线

在控制步进电机时，电机接线是不可或缺的一环。通过合理的接线方式，我们可以确保电机能够顺畅地接收指令并作出相应的反应。同时，正确的接线也是保障系统稳定性和安全性的重要基础。在接线过程中，我们需要仔细核对每一根线的连接，确保无误后方可进行下一步操作。

程序编写

在实现对步进电机的控制时，程序编写是不可或缺的一环。通过精心编写的程序，我们可以实现对电机的精确控制，包括手动控制和自动控制。同时，合理的程序设计也是确保系统稳定性和安全性的关键因素。在编写过程中，我们需要充分考虑电机的特性和需求，确保每一行代码都符合要求，从而实现对电机的有效控制。

程序编写涉及几个指令PLSV、DFLT、DEMUL、DDRVA，有标识说明指令用法

三菱PLC步进驱动器驱动步进电机梯形图程序:

M8343和M8344作为Y0轴的正负极限特殊继电器，与外部信号一一对应，确保电机在触及相应极限时能及时停止。在手动模式M2断开时，其常闭触点将导通，此时，触摸屏上的正反转按钮M3和M4可控制可变速脉冲输出指令，从而实现对电机的正反转控制，且频率固定为3000HZ。

此外，还有原点回归功能：
PLC启动时，会利用M8002设置爬行速度和回归速度，分别设定为3000HZ和500HZ。当PLC开机或触摸屏按下回原点按钮M5时，会触发M0驱动原点回归指令，开始执行原点回归。一旦回归完成，M0将复位，同时置位M1以标记原点回归完成。此时，M1的导通状态表明原点回归已成功完成，为后续的自动控制动作提供了必要条件。
 
数据处理：

在电机控制过程中，需要实时处理各种数据，以确保电机的正常运行和安全停止。这些数据包括但不限于电机位置、速度、加速度等，它们通过传感器进行采集并传输到控制器进行处理。通过精确的数据计算，可以实现对电机的精准控制，包括正反转、变速、原点回归等功能。

已知步进电机的步距离角为8°，经过4细分后，每个脉冲所对应的角度变为8°/4=45°。通过计算，我们发现每发送800个脉冲，电机就能完成一圈的转动。同时，已知螺杆的螺距为2mm，意味着电机每转一圈，螺杆将前进2mm。由此，我们可以推导出脉冲当量为2mm/800=0025mm。

在数据处理过程中，我们通过将实际距离除以脉冲当量来获取所需的脉冲数。例如，将位置D20D20D20D20D208转换为DDDDD8，以进行后续的处理和显示。特别地，D8340代表了Y0周的位置信息，我们将其通过DFLT指令转换为浮点数，并乘以脉冲当量，从而得出实际距离，并将其存储在D210中，以便在触摸屏上进行直观的显示。
 
在手动操作模式下，当系统完成回原点动作且D100=0时，将执行第一步动作，即激活M7启动标志位，随后程序将按顺序执行。若按下停止按钮，D100将被复位，同时原点回归完成标志也将被重置，启动标志随之解除。接下来，我们将探讨顺序控制的相关内容。
 
动作的顺序编排需要逆序书写，即第一步动作应置于最后。当动作完成后，M8029会导通，此时通过INC指令使D100加1，后续每一步动作均遵循此模式。当程序运行至第5步时，通过M8029导通M10线圈，同时将M10的常开指令写入当前行程序之上，利用MOV指令将D100重置为第1步。这样的编写方式旨在确保第5步的动作与第一步的定位指令在不同扫描周期内执行，避免冲突。

在触摸屏上设置M7按钮时，应选择复位按钮类型。按下停止按钮后，只会断开M7的激活状态，而再次按下启动按钮时，则会重新激活M7并启动程序运行。

至此，我们已详细探讨了案例中的动作顺序与触摸屏操作的相关内容。现在，让我们进一步思考一个问题：如何在触摸屏上实现速度的调节功能？具体来说，就是设置一个速度输入框，其单位为mm/s，以便用户能够根据需要调整速度。对于这一问题，我们将在后续的讨论中深入探讨并给出相应的解决方案。