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松下Panasonic PLC FP0R C32CT控制张大头闭环步进电机

news 2025/3/23 21:05:43

开发软件为Control FPWIN Pro 7 v7.7.3.0，语言为ST(结构化文本)。

和步进电机或伺服电机控制相关的指令有：

F166_PulseOutput_Set
F167_PulseOutput_Reset
F168_PulseOutput_Trapezoidal
F168_PulseOutput_Home
F170_PulseOutput_PWM
F171_PulseOutput_Trapezoidal
F171_PulseOutput_Home
F171_PulseOutput_Jog_Positioning
F169_PulseOutput_Jog
F172_PulseOutput_Jog
F173_PulseOutput_PWM
F173_PulseOutput_PWM_Hz
F174_PulseOutput_DataTable
F175_PulseOutput_Linear
F176_PulseOutput_Center
F176_PulseOutput_Pass
F177_PulseOutput_Home

新建一个项目(Ctrl+N)，选择PLC类型为“FP0R 32k C32”，语言选择“ST(结构化文本)”，然后在左侧的项目树中右键最下面的POU，新建POU，在“指令列表”(Shift+F2)中搜索F172，会出现F172_PulseOutput_Jog，右键指令后点击“显示帮助”可以打开在线帮助文档，双击指令可以把指令插入到代码编辑区域，会出现如下一行：

F172_PulseOutput_Jog(s_dutDataTable:=?ANY_DUT?, n_iPulseOutputChannel:=?INT?);

根据帮助文档，对于FP0R系列的PLC，?ANY_DUT?位置需要填一个F172_PulseOutput_Jog_Type0_DUT_1或F172_PulseOutput_Jog_Type1_DUT_1类型的变量，而?INT?位置需要填0,1,2,3中的一个。Type0是没有目标值的模式，只要执行条件为TRUE，就一直输出脉冲。Type1是目标值匹配停止模式，当达到目标值时，输出停止。本文以Type0为例，首先新建一个F172_PulseOutput_Jog_Type0_DUT_1类型的变量，并将标识符改为dut1(这个可以随意改)，

再设置dut1的初始值，

ControlCode的类型是DWORD，用二进制表示会有32bit，用16进制表示会有8位(因为2^32=16^8)，每个16进制位的含义如下：

弹出的窗口中设置初始值时，注意ControlCode参数值得写成16#10000011，不能写成H10000011(这样会报错误:C5004 无效语法在初始值)，也不能写成10000011(前面没加16#就代表是10进制数值，会导致PLC错误E45。如果一定要写成10进制，那应该写268435473).

剩余参数含义如下：

lnitialAndFinalSpeed，初始和最终速度
TargetSpeed，目标速度
AccelerationTime，加速时间
DecelerationTime，减速时间

一般的两相四线步进电机的步距角为1.8°，在不细分的情况下转一圈需要200个脉冲，如果做了n倍的细分，那么转一圈的脉冲数就是200n.

除了在“设置初始值”窗体中修改参数值，还可以用ST代码修改，如下：

dut1.dwControlCode:=16#10000011;
dut1.diInitialAndFinalSpeed:=1;
dut1.diTargetSpeed:=1000;
dut1.diAccelerationTime:=200;
dut1.diDecelerationTime:=200;
//dut1.diTargetValue:=200;

注意：

diInitialAndFinalSpeed必须小于diTargetSpeed ，否则PLC在执行到F172指令时会亮红灯，报错误E45.
F172_PulseOutput_Jog_Type0_DUT_1没有diTargetValue，
F172_PulseOutput_Jog_Type1_DUT_1才能用diTargetValue.

把ControlCode和以上(1)~(4)的参数设置完毕以后，把编辑区的代码改成：

F172_PulseOutput_Jog(s_dutDataTable:= dut1, n_iPulseOutputChannel:= 0);

然后点击“编译全部(Ctrl+Shift+A)”，会出现如下警告：

警告(行1):脉冲输出通道0是由功能'F172_PulseOutput_Jog'要求的,在系统寄存器中没有设置为有效。
警告(行1):脉冲输出通道0是由功能'F172_PLSH'要求的,在系统寄存器中没有设置为有效。

解决方案：在左侧项目树中，展开“系统寄存器”，“高速计数器，脉冲输出，中断输入，脉冲捕捉输入(400-405)”，“402 脉冲输出：通道0”(因为ST代码中指定n_iPulseOutputChannel:= 0，所以这里选通道0)，“脉冲输出(Y0-Y1)，原点输入(X4)”，

张大头闭环步进电机控制器支持PLC的NPN/PNP的24V信号直接输入，无需降压，十分方便。

上图是张大头的说明书，下图是松下的手册，说明FP0R-C32CT的输出端为NPN型，

那么张大头控制板与FP0R-C32CT的接线方式为：

V+ → 24V
Gnd → 0V
Com → 24V
En → 不接
Stp → Y0
Dir → Y1

在张大头控制板的小屏幕上，把En项改为Hold，这样就能让En端口悬空不接了。如果不想这样(即屏幕上的En项是L或H)，那就把En端口接到Y2等尚未用到的输出口上。

而Y0,Y1对应前面的“402 脉冲输出：通道0”，“脉冲输出(Y0-Y1)”，再结合下图(来源于松下PDF手册)，在输出端口Y6,Y7以及YE,YF下方的两个端口，需要分别接上外部电源的正负极。因为FP0R-C32CT的负荷允许电压变动范围是4.75～26.4V，张大头的控制板可接受3.3V~28V的脉冲信号，前一个电压区间包含在后一个电压区间内，所以Y6,Y7下方的电源端口可以接4.75～26.4V的直流电源，不过既然给PLC供电的就是24V电源，那就直接给Y6,Y7下方的电源端口接上24V电源了。如果你用的是雷赛之类的驱动器，只能接受5V的脉冲信号，那要么给Y6,Y7下方的电源端口接上5V的电源，要么在信号进入雷赛驱动器之前串联电阻降压。

我在学习过程中还遇到一个问题：PLC故障红灯常亮，与电脑无法通讯，电脑设备管理器中看不到COM口，给PLC断电重启也无法解决。这是因为上电前切换开关被拨到了RUN位置，只要把切换开关拨到PROG位置，再重新上电，就能消除红灯了。造成这个问题的原因是，在ST代码中使用了死循环，

while (1<2) doif (X0) thenF172_PulseOutput_Jog(s_dutDataTable:= dut1, n_iPulseOutputChannel:= 0);end_if;
end_while;

所以不要使用这样的死循环。

while,do,if,then,end_if,end_while 等关键词都不区分大小写。

下面给一段能让电机正反转的代码，修改ControlCode的从右到左第2位即可改变方向。

dut1.diInitialAndFinalSpeed:=1; //DINT, 32bit
dut1.diTargetSpeed:=1000;       //DINT
dut1.diAccelerationTime:=200;   //DINT
dut1.diDecelerationTime:=200;   //DINTif (X0) thendut1.dwControlCode:=16#10000011;    //正转F172_PulseOutput_Jog(s_dutDataTable := dut1,  n_iPulseOutputChannel := 0);
end_if;
if (X1) thendut1.dwControlCode:=16#10000001;    //反转F172_PulseOutput_Jog(s_dutDataTable := dut1,  n_iPulseOutputChannel := 0);
end_if;

可以在X0，X1输入点接上按钮或者限位开关，也可以啥都不接，靠Control FPWIN Pro 7的强制功能修改X0的值：在X0上右键，勾选“强制'X0'数值”，然后就能靠“Ctrl+Alt+单击”来改变X0的值，测试步进电机的运动效果。但是在仿真模式下不能强制。

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http://www.mrgr.cn/news/95246.html