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用PLC控制步进电机的相关指令下面介绍的指令只适用于FX1S、FX1N系列的晶体管输出PLC，如高训的FX1N-60MT。
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，如高训810室的实验台架。
下面我们来了解相关指令的用法：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。
下面以高训810室的设备为例，说明步进电机的驱动方法：在用步进电机之前，请学员考虑一下几个相关的问题：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：高训810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。
松下PLC步进指令的教学案例本文列举几个松下PLC步进指令的教学案例。
一、案例一：MC/MCE指令在步进程序中的应用由于松下PLC的编程指令不能对步进过程成批复位，因此学生在停止控制的编程时经常会遇到问题，多数学生只会用很多条CSTP指令来进行停止控制，这的确很麻烦。
如果能灵活地使用MC/MCE指令，将使问题得到解决。
1.控制要求按下启动按钮，红灯亮5秒灭，接着绿灯亮3秒灭，接着黄灯闪烁两次（亮0.5秒，灭0.5秒）后红灯又亮5秒灭……按照上述规律循环工作；按下停止按钮，任何灯立即停止运行；可反复启、停。
2.编程分析启动后循环工作很容易完成，只要正确使用步进指令及定时器、计数器就可。
3.遇到问题松下PLC编程时，一个CSTP指令只能复位一个步进过程，在按下停止按钮时不能复位所有的步进过程。
缺点是如果程序很长，有几百甚至上千个步进过程的话，必须使用更多的CSTP指令才能完成停止控制，这使得编程非常不方便，程序如图1所示。
4.解决措施使用MC/MCE指令——当按下启动按钮时，执行MC与MCE之间的步进控制程序，当按下停止按钮时，终止执行MC与MCE之间的步进控制程序。
改进后的程序如图2所示。
优点：减少程序步数，使程序更加简单，不论程序有多长，只需一条MC/MCE指令即可完成停止控制功能，解决了使用多条CSTP指令的问题。
二、案例二：F0 MV指令（F11 COPY）在步进程序中的应用在上述程序中，我们用MC/MCE方便地解决了停止控制问题，但是由于松下PLC编程软件默认计数器类型为保持型，它会将上次使用的状态保持住，这在程序运行时就会出现两种情况：第一种情况是，当按下启动按钮X1时，计数器C100的经过值可能大于2或小于2，甚至等于0，这就导致黄灯的闪烁会少于2次或多于2次，甚至不闪烁；第二种情况是，当按下停止X2，虽然已经使MC、MCE之间的程序停止执行，但是计数器经过值仍然保持，如果在黄灯闪烁一次后就按下停止按钮，用来计黄灯闪烁次数的计数器C100经过值就为“1”，这对所有灯立即停止运行并无影响，但却会导致下次重新启动后黄灯只闪烁1次。
PLC如何控制步进电机PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，通过输入/输出模块对各种机电设备进行控制。
在PLC系统中，步进电机是常见的执行元件之一，它具有准确的位置控制和高的加减速性能。
本文将介绍PLC如何控制步进电机，包括步进电机的驱动方式、PLC的控制原理及步进电机控制的程序设计。
一、步进电机的驱动方式1.串行通信驱动方式：步进电机通过串行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。
首先，将PLC与串行通信模块相连，通过串行通信模块与步进电机控制器进行通信。
PLC通过串行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。
2.并行通信驱动方式：步进电机通过并行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。
与串行通信驱动方式类似，首先将PLC与并行通信模块相连，通过并行通信模块与步进电机控制器进行通信。
PLC通过并行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。
3.脉冲驱动方式：步进电机通过脉冲驱动方式与PLC进行通信和控制。
在脉冲驱动方式中，需要PLC输出脉冲信号控制步进电机。
通常情况下，PLC将脉冲信号传递给步进电机驱动器，在驱动器中产生相应的控制信号，实现对步进电机的控制。
二、PLC的控制原理PLC作为控制器，一般采用扫描运行方式。
其运行原理如下：1.输入信号读取：PLC将外部输入信号输入到输入模块中，采集输入信号，并将其从输入模块传递给中央处理器（CPU）进行处理。
2. 程序执行：CPU根据事先编写好的程序进行处理，包括数据处理、逻辑运算和控制计算等。
PLC程序一般采用ladder diagram（梯形图）进行编写。
3.输出信号控制：根据程序的执行结果，CPU将处理好的数据通过输出模块发送给外部设备，用于控制和操作外部设备。
三、步进电机控制的程序设计步进电机的控制程序主要包括参数设定、模式选择、起停控制、运动控制等部分。
下面以一个简单的例子来说明步进电机控制的程序设计过程：1.参数设定：首先需要设定步进电机的一些参数，如电机型号、步距角度、运动速度等。
用步进指令编程步进顺序控制:状态寄存器、步进顺控指令。
一、状态寄存器FX2N共有1000个状态寄存器，其编号及用途见下表。
类 别 元件编号 个 数 用 途 及 特 点初始状态 S0 ～S9 10 用作SFC的初始状态返回状态 S10 ～S19 10 多运行模式控制当中，用作返回原点的状态 一般状态 S20～S499 480 用作SFC的中间状态掉电保持状态 S50～S899 400 具有停电保持功能，用于停电恢复后需继续执行的场合信号报警状态 S900～S999 100 用作报警元件使用说明：1）状态的编号必须在规定的范围内选用。
2）各状态元件的触点，在PLC内部可以无数次使用。
3）不使用步进指令时，状态元件可以作为辅助继电器使用。
4）通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。
二、步进顺控指令FX2N系列PLC的步进指令：步进接点指令STL步进返回指令RET。
1、步进接点指令STL说明：1）梯形图符号： 。
2）功能：激活某个状态或称某一步，在梯形图上表现为从主母线上引出的状态接点。
STL指令具有建立子母线的功能，以使该状态的所有操作均在子母线上进行。
3）STL指令在梯形图中的表示：2、步进返回指令RET说明：1）梯形图符号：2）功能：返回主母线。
步进顺序控制程序的结尾必须使用RET指令。
三、状态转移图的梯形图和写指令表1、状态的三要素状态转移图中的状态有驱动负载、指定转移目标和指定转移条件三个要素。
图中Y5：驱动的负载S21：转移目标X3：转移条件。
2、状态转移图的编程方法步进顺控的编程原则：先进行负载驱动处理，然后进行状态转移处理。
3、注意事项1)程序执行完某一步要进入到下一步时，要用SET指令进行状态转移，激活下一步，并把前一步复位。
2)状态不连续转移时，用OUT指令，如图为非连续状态流程图：非连续状态流程图例：液压工作台的步进指令编程，状态转移图、梯形图、指令表如图所示。
第4章步进指令各大公司生产的PLC都开发有步进指令，主要是用来完成顺序控制，三菱FX系列的PLC有两条步进指令，STL（步进开始）和RET（步进结束）。
4.1 状态转移（SFC）图在顺序控制中，我们把每一个工序叫做一个状态，当一道工序完成做下一道工序，可以表达成从一个状态转移到另一个状态。
如有四个广告灯，每个灯亮1秒，循环进行。
则状态转移图如图4-1所示。
每个灯亮表示一个状态，用一个状态器S，相应的负载和定时器连在状态器上，相邻两个状态器之间有初始状态器一条短线，表示转移条件。
当转移条件满足时，则会从上一个状态转移到下一个状态，而上一个状态自动复位，如要使输出负载能保持，则应用SET来驱动负载。
每一个状态转移图应有一个初始状态器（S0～S9）在最前面。
初始状态器要通过外部条件或其他状态器来驱动，如图中是通过M8002驱动。
而对于一般的状态器一定要通过来自其他状态的STL指令驱动，不能从状态以外驱动。
下面通过一个具体例子来说明状态转移图的画法。
例4-1有一送料小车，初始位置在A点，按下启动按钮，在A点装料，装料时间5s,装完料后驶向B点卸料，卸料时间是7s，卸完后又返回A点装料，装完后驶向C点卸料，按如此规律分别给B、C两点送料，循环进行。
当按下停止按钮时，一定要送完一个周期后停在A点。
写出状态转移图。
分析：从状态转移图中可以看出以下几点: (1) 同一个负载可以在不同的状态器中多次输出。
(2) 按下起动按钮X4，M0接通，状态可以向下转移，按下停止按钮，M0断开，当状态转移到S0时，由于M0是断开的，不能往下转移，所以小车停在原点位置。
(3) 要在步进控制程序前添加一段梯形图（见图4-3b ）（b ） 梯形图（a ） 状态转移图图4-3 控制送料小车状态转移图M0 启动辅助继电器X1 原点条件M8002T3X1S23S22X3S23T2S21S24X1X2T1S22S21T0S20S0打开卸料阀小车左行Y4A点Y2T3C点K70小车左行Y4小车右行打开装料阀原点指示Y1Y3T2K50Y0A点打开卸料阀小车右行B点Y2T1K70Y3打开装料阀Y1T0 K504.2 步进指令4.2.1步进指令步进指令有两条：STL和RET。
STL是步进开始指令，后面的操作数只能是状态器S；在梯形图中直接与母线相连，表示每一步的开始。
RET步进结束指令，后面没有操作数，是指状态流程结束，用于返回主程序（母线）的指令。
如下图4-4说明STL和RET的用法。
STLLDSTLLD步进结束LD图4-4 STL、RET指令使用说明4.2.2 状态转移图与梯形图的转换用步进指令进行编程时，先画出状态转移图，再把状态转移图转换成梯形图和指令表，状态转移图、梯形图、和指令存在一定的对应关系。
如图4-5所示。
（a）状态转移图（b）梯形图 (c) 指令表图4-5 状态图、梯形图、指令表的对应关系4.2.3 程序的分支1、可选则性的分支。
在应用步进指令进行编程时，通常会出现有多种情况供选择，就构成一个可选择的分支，在程序执行时，多个分支只进行其中的一个分支，如图4-5(a)所示构成两路分支，X1、X4是选择条件，当程序执行到S21时，X1和X4谁先接通就执行相应的分支，则另一个分支就不能执行。
FX系列的PLC最多可以有8个分支。
X1接通选择S22，X4接通选择S24，即出现程序分支。
2、并行性的分支如图4-7(a)是一个并行分支的状态转移图。
当程序执行到S21时，如果X1接通，则把状态同时传给S22和S24，两个分支同时执行，当两个分支都执行完以后，S23、S25接通，当X4接通后，则把状态传给S26。
所以并行性的分支要把所有的分支都执行完以后才可以往下执行。
FX系列的PLC可以同时有8路并行的分支。
X1接通，同时对S22和S24置位，出现并行分支。
当S23、S25、X4同时接通才能把状态传给S26。
（a ）状态转移图(b) 梯形图(c) 指令表4.3 步进指令的应用在解决顺序控制之类的问题时，可以采用步进指令，用步进指令编程时，可以分如下几步进行：1、根据控制要求，分配I/O地址，并画出状态流程图。
2、把状态流程图转换成梯形图。
3、对梯形图进行运行调试。
下面我们通过一些例子，说明用步进指令编程的方法。
例4-2 两种液体混合装置如图4-8所示：YV1、YV2电磁阀控制流入液体A、B，YV3电磁阀控制流出液体C。
H、M、L为高、中、低液位感应器，M为搅拌电机，控制要求：（1）、初始状态要求容器内是空的，各电磁阀关闭，电机M停转；按下启动，YV1打开，流入液体A，满至M时，YV1关闭；YV2打开，流入液体B，液体满置H时，YV2关闭；此时，搅拌电机M开始搅拌20秒；然后YV3打开，流出混合液体C；当液体减置L时，开始计时，20秒后容器内液体全部流出。
电磁阀YV3关闭，完成一个周期，下一个周期自动开始运行。
（2）、当按下停机按钮时，一直要到一个周期完成才能停止，中途不能停止。
（3）、各工序能单独手动控制。
写出PLC的控制程序。
(一)、分析控制要求，分配I/O地址。
输入信号：X0—启动按钮X1—停止按钮X2—低位传感器LX3—中位传感器MX4—高位传感器HX10—手动/自动选择X10=ON自动 X10=OFF手动X11—手动流入液体AX12—手动流入液体BX13—手动流出液体CX14—手动启动搅拌机M 输出信号：Y1—电磁阀YV1 Y2—电磁阀YV Y3—电磁阀YV3 Y4—搅拌机M（二）写出状态转移图。
自动运行时，要求容器内是空的，也即三个液位传感器是断开的，另外各电磁阀是关闭的，搅拌电动机是停止的，即Y1、Y2、Y3、Y4都是OFF状态。
所以原点条件程序是：当M0为ON，表示符合自动运行的初始状态。
状态转移图如图4-9。
图4-9 液体混合装置的状态转移图（三）根据状态转移图写出梯形图(图4-10)。
图4-10 液体混合装置梯形图例4－3：简易机械手的控制。
机械手的动作示意图如图4-11所示，要求机械手将工件从A点送到B点，机械手的上升、下降、左移、右移都是由双线圈两位电磁阀驱动气缸来实现的，抓手对物件的松开、夹紧是由单线圈两位电磁阀驱动气缸完成，只要在电磁阀通电时手爪夹紧，断电时手爪松开。
该机械手工作原点在左上方，按下降、夹紧、上升、右移、下降、松开、上升、左移的顺序依次运行。
要求有手动、回原点、单步、单周期、自动等五种工作方式。
图4-11 简易机械手动作示意图（一）、分析：1、下面就几种工作方式说明如下：操作面板如图4－12。
手动：选择开关打在“手动”档，其动作通过操作各自的按钮完成相应的动作。
回原点：选择开关在“回原点”档，按下“原点（X25）”按钮，机械手自动回到原点。
单步：选择开关在“单步”档，每次按下“启动（X26）”按钮，机械手按顺序工作一个工步。
单周期：选择开关在“单周期”档，机械手处于原点位置，按下“启动（X26）”按钮，自动运行一周在原点停止。
若在中途按“停止（X27）”按钮，则停止运行；再按启动按钮，从断点处继续运行，回到原点处自动停止。
自动：选择开关在“自动“档，机械手处于原点位置，按下”启动（X26）”按钮，连续反复运行。
若中途按停止按钮，运行到原点后停止。
PB上升X5PBX10下降PBX11右移PBX6左移PBX12放松夹紧X7PBPBX27X26停止PB启动PBX25原点PBPB单步 X22回原点X21手动X20单周期X23自动X24启动急停图4－12 机械手操作面板面板上的启动和急停按钮和PLC 的运行程序无关。
这两个按钮是用来接通或断开PLC 外部负载的电源。
2、应用步进指令编程，当有多种工作方式时，可以考虑使用功能指令FNC60（IST ），该指令能自动设定与各运行方式相应的初始状态。
指令格式如下。
指令中有三个操作数，第一个操作数X20连续定义了8个元件X20～X27，这8个元件的功能是固定的，其功能定义如下表4－1。
S20是自动方式的最小状态器的编号，S29是自动方式的最大状态器的编号。
表4－1 X20～X27功能对照表输入继电器X 功 能 输入继电器X 功 能 X20 手动 X24 自动 X21回原点X25回原点启动X22 单步 X26 自动启动X23 单周期 X27 停止当指令FNC60(IST)满足条件时，下面的初始状态器及相应的辅助继电器自动被指定如下功能：S0—手动操作初始状态S1—回原点初始状态S2—自动操作初始状态M8048—禁止转移M8041—开始转移M8042—启动脉冲M8047—STL监控有效（二）、程序编写。
1、初始化程序简易机械手控制系统的初始化程序是设置初始状态和原点位置条件，图4-11是初始化程序的梯形图。
特殊辅助继电器M8044作为原点位置条件使用，当原点位置条件满足时，M8044接通。
其它初始状态是由IST指令自动设定。
图4－13 初始化程序梯形图2、手动控制程序手动方式梯形图程序如图4-14所示，S0为手动方式的初始状态。
手动方式的上升、下降、左移、右移、放松、夹紧是由相应的按钮来控制。
3、回原点控制程序回原点控制的状态转移图如图4-15所示,S1是回原点的初始状态。
回原点结束后，M8043置1。
图4-14 手动控制程序梯形图4、自动控制程序自动控制程序如图4－16所示，其中S2是自动方式的初始状态。
状态转移开始辅助继电器M8041、原点位置条件辅助继电器M8044的状态都在初始化程序中设定，在程序运行中不再改变。
由于使用了IST指令，因此单步和单周期控制的程序是包含在自动控制程序中，不需再写程序，因此整个控制系统的程序由图4－13、图4－14、图4－15、图4－15组成，对应的语句表如图4－17:图4－15 回原点控制状态转移图图4－16 自动控制状态转移图图4－17 机械手控制程序习题4－1 用状态转移图和步进指令，设计一个十字路口交通灯的控制程序。
4－2 写出图4－18所示状态转移图的梯形图和指令表。
4－3 生产线控制。
某生产线工作示意图如图4－19所示，该生产线有自动输送工件至工作站的功能，生产线分三个工作站，工件在每个工作站加工时间为2min。
生产线由电动机驱动输送带，工件由入口进入，及自动输送到输送带上，若工件输送到工作站1，限位开关SQ1检测出工件已到位，电动机停转，输送带停止运动，工件在工作站1加工2min,电动机在运行，输送带将工件送到工作站2加工，然后在输送到工作站3加工，最后送到搬运车。
用PLC控制该生产线，写出控制程序并调试运行。
图4－18 题4－2 图4－19 题4－34－4 输送带自动控制。
输送带控制示意图如图4－20所示。
功能：自动输送工件至搬运车，控制要求如下：（1）按下启动按钮（X0）,电动机1、2(Y1、Y2)运转，驱动输送带1、2移动。
