1 前 言
步進電機作為位置控制元件，在工業(yè)上得以廣泛的應用。在農(nóng)業(yè)機器人、農(nóng)產(chǎn)品品質檢驗傳送帶、溫室自動灌溉等需要連續(xù)控制、精確定位的場合，采用步進電機的位置控制系統(tǒng)，仍是一種比較理想的方案，但在農(nóng)業(yè)的應用中，由于作業(yè)場地和控制大多數(shù)場合是分離的，而且只有作業(yè)與控制分離，才可以更大地減輕人工的勞動量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的工廠化作業(yè)。
本文介紹一種基于PLC間通信的步進電機遠程閉環(huán)控制方案，特別適用于農(nóng)業(yè)作業(yè)與控制分離的場合，而且系統(tǒng)構成的成本也不高。
2 系統(tǒng)硬件構成
整個系統(tǒng)主要由兩臺FX系列PLC、兩臺PLC通信模塊（FXON-485ADP）、步進電機（4S39Y-06520）、步進電機驅動器（Kinco的2M420）、編碼器（內(nèi)密控OSS-01-2HC）構成。
兩臺FX系列PLC，一臺作主站，另一臺作從站，兩臺PLC間的通信用兩臺FXON-485ADP通信模塊，兩通信模塊間的連接用四芯電纜線。
主站主要實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制操作，控制信號通過通信模塊傳送給從站，從站接受主站控制，驅動步進電機工作。編碼器檢測出步進電機運動的脈沖數(shù)，送入PLC的高速計數(shù)輸入端。
從站PLC采用晶體管輸出型，采用脈沖輸出和方向信號輸出的方式，設YO為脈沖輸出點，Y1為方向信號輸出點。
整個系統(tǒng)原理如圖1。
圖1 系統(tǒng)的原理圖
3 系統(tǒng)軟件部分
主站和從站分別編制程序，主站程序接受主站的拔碼開關的輸出脈沖頻率及輸出脈沖數(shù)的設定，接受控制按鈕啟動、停止、正反轉控制信號并傳送給從站，從站接受主站的信號，根據(jù)要求控制步進電機走步、啟停及正反轉，編碼器輸出的脈沖信號經(jīng)PLC的高速計數(shù)器計數(shù)后，與主站設定的輸出脈沖數(shù)比較，經(jīng)過運算修正輸出的脈沖數(shù)。
3.1 PLC站的設定
本系統(tǒng)中主站PLC采用的是FXON系列，從站PLC采用的是FX1S系列，所以，兩站間的通信是屬于N∶N網(wǎng)絡通信。N∶N網(wǎng)絡通信的特殊數(shù)據(jù)寄存器及相關標志定義如下：
PLC站號的設定是將0-7的值寫入特殊數(shù)據(jù)寄存器是D8176中，主站的（D8176）＝0，從站的設定值是1～7，從站的（D8176）＝1；從站的總數(shù)（只有主站需設定）是將1～7的值寫入特殊數(shù)據(jù)寄存器D8177中，分別對應1～7個從站點，只有一個從站，（D8177）≈1。
設置刷新范圍（從站不需設置）將0～2的值寫入特殊數(shù)據(jù)寄存器D8178中，以確定通信的模式，（D8178）＝0，則為模式0，則0號站的通信刷新軟元件范圍是D0～D3，1號站的通信刷新軟元件范圍是D10～D13。重試次數(shù)（從站不需設置）將0～10的值寫入特殊數(shù)據(jù)寄存器D8179中，（D8179）＝3，當主站試圖以3次或更高的次數(shù)與從站通信時，此站點發(fā)生通信錯誤；通信超時將5～255的值寫入特殊數(shù)據(jù)寄存器D8180中，此值乘以10ms就是通信超時的持續(xù)時間。
FX1N，F(xiàn)X1S系列通信的參數(shù)設置輔助繼電器是M8038，主站點產(chǎn)生通信錯誤的輔助繼電器是M504，從站點產(chǎn)生通信錯誤的輔助繼電器是M505～M511，分別對應從站1～7，與其它站點通信時為ON的輔助繼電器是M503。這些輔助繼電器在用戶程序中不能用作其它用途。
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