任务2.2 PLC对步进电动机的控制
1.任务引入
步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移或线位移的电磁装置，是一种特殊的电动机。一般电动机都是连续转动的，而步进电动机则有定位和转动两种状态，当有脉冲输入时，步进电动机一步一步地转动，每给它一个脉冲信号，它就转过一定的角度。步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此，只要控制输入脉冲的数量、脉冲及电动机绕组通电的时序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。
2.任务目标
1）知识目标
（1）了解步进电动机的基本控制原理。
（2）学会步进电动机的控制和驱动方法。
2）技能目标
能够使用PLC进行步进电动机控制。
3）素养目标
引导学生加深对步进电动机控制的理解，培养奋发向上的积极心态。
3.任务分析
1）步进电动机运动的基本控制
步进电动机是一种感应电动机，其工作的基本原理在于将电脉冲转化为角位移进行输出。在通常情况下，电动机的转速以及停止的位置只与脉冲信号的频率和脉冲数有关，而不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就驱动步进电动机按设计的方向转动一个固定的角度。因此，可通过控制脉冲输出信号的频率和个数来实现步进电动机的速度、方向、定位等功能。
现在比较常用的步进电动机包括反正式步进电动机（VR）、永磁式步进电动机（PM）、混合式步进电动机（HB）和单相式步进电动机等。
2）步进电动机的主要参数
（1）步进电动机的步距角：它表示控制系统每发出一个步进脉冲信号时步进电动机所转动的角度。
（2）步进电动机的相数：它是指步进电动机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电动机。步进电动机的相数不同，其步距角也不同。一般情况下，二相步进电动机的步距角为0.9°/1.8°，三相步进电动机的步距角为0.75°/1.5°，五相步进电动机的步距角为0.35/70.72°。
4.相关知识
1）步进电动机的工作原理
步进电动机在结构上由定子和转子主成。通常电动机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生矢量磁场，该磁场会带动转子旋转一定角度，使转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度，转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电动机就会反转。因此，可通过控制脉冲的数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电动机的转动。
下面以一台简单的三相反应式步进电动机为例来介绍步进电动机的工作原理。
图2-5所示是三相反应式步进电动机的工作原理示意。定子铁芯为凸极式，共有3对（6个）磁极，每两个空间相对的磁极上绕有一相控制绕组。转子用软磁性材料制成，也是凸极结构，只有4个齿，齿宽等于定子的极宽。
图2-5 三相反应式步进电动机的工作原理示意
（a）A相通电；（b）B相通电；（c）C相通电
当A相控制绕组通电时，其余两相均不通电，电动机内建立以定子A相极为轴线的磁场。由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点，所以使转子齿1、3的轴线与定子A相极轴线对齐，如图2-5（a）所示。若A相控制绕组断电，B相控制绕组通电，则转子在反应转矩的作用下逆时针转过30°，使转子齿2、4的轴线与定子B相极轴线对齐，即转子走了一步，如图2-5（b）所示。若断开B相，使C相控制绕组通电，则转子逆时针方向又转过30°，使转子齿1、3的轴线与定子C相极轴线对齐，如图2-5（c）所示。如此按A→B→C→A的顺序轮流通电，转子就会一步一步地按逆时针方向转动。三相单三拍工作方式时序图如图2-6所示。
图2-6 三相单三拍工作方式时序图
步进电动机的转速取决于各相控制绕组通电与断电的频率，旋转方向取决于控制绕组轮流通电的顺序。若按A→C→B→A的顺序通电，则电动机按顺时针方向转动。
上述通电方式称为三相单三拍。“三相”是指三相步进电动机；“单三拍”是指每次只有一相控制绕组通电；控制绕组每改变一次通电状态称为一拍，“三拍”是指改变三次通电状态为一个循环。把每一拍转子转过的角度称为步距角。三相单三拍运行时，步距角为30°。显然，这个角度太大，不能付诸实用。把控制绕组的通电方式改为A→AB→B→BC→C→CA→A，即一相通电接着二相通电，间隔地轮流进行，完成一个循环需要经过6次通电状态的改变，称为三相单、双六拍通电方式。当A，B两相绕组同时通电时，转子齿的位置应同时考虑到两对定子极的作用，只有A相极和B相极对转子齿所产生的磁拉力平衡的中间位置，才是转子的平衡位置。这样，三相单、双六拍通电方式下转子平衡位置增多了一倍，步距角为15°。三相双三拍工作方式（AB→BC→CA→AB）时序图如图2-7所示，三相六拍工作方式（A→AB→B→BC→C→CA→A）时序图如图2-8所示。
图2-7 三相双三拍工作方式时序图
图2-8 三相六拍工作方式时序图
进一步减小步距角的措施是采用定子磁极带有小齿、转子齿数很多的结构。分析表明，这种结构的步进电动机，其步距角可以做得很小。一般来说，实际的步进电动机产品都采用这种方法实现步距角的细分。例如，输送单元所选用的Kinco三相步进电动机3 S57 Q-04056，它的步距角在整步方式下为1.8°，在半步方式下为0.9°。
2）步进电动机的驱动装置
步进电机的控制和驱动方法很多，按照其使用的控制装置可以分为：普通集成电路控制、单片机控制、工业控制机控制、可编程序控制器控制等几种；按照控制结构可分为：硬脉冲生成器硬脉冲分配器结构（硬-硬结构）、软脉冲生成器软脉冲分配器结构（软-软结构）和软脉冲生成器硬脉冲分配器结构（软-硬结构）。
步进电动机由驱动装置（驱动器）供电，驱动器和电动机是一个有机的整体，步进电动机的运行性能是步进电动机及其驱动器二者配合所反映的综合效果。
一般来说，每一台步进电机都有其对应的驱动器。例如，与Kinco 3M458三相步进电机3S57Q-04056配套的驱动器是Kinco 3M458三相步进电机驱动器，图2-9所示是其典型接线图。驱动器可采用直流24～40 V电源供电。该电源由输送单元专用的开关稳压电源（DC24 V，8 A）供给。输出电流和输入信号规格如下。
（1）输出相电流为3.0～5.8 A，输出相电流通过拨动开关设定；驱动器采用自然风冷的冷却方式。
（2）控制信号输入电流为6～20 mA，控制信号的输入电路采用光耦隔离。输送单元PLC的输出公共端VCC使用的是直流24 V电压，所使用的限流电阻为2 kΩ。
图2-9 Kinco 3M458三相步进电动机及其驱动器的典型接线图
由图2-9可见，步进电动机驱动器的功能是接收来自控制器（PLC）的一定数量和频率的脉冲信号以及电动机旋转方向的信号，为步进电动机输出三相功率脉冲信号。
步进电动机驱动器的组成包括脉冲分配器和脉冲放大器两部分，主要解决向步进电动机的各相绕组输出脉冲分配和功率放大两个问题。
脉冲分配器是一个数字逻辑单元，它接收来自控制器的脉冲信号和转向信号，把脉冲信号按一定的逻辑关系分配到每一相脉冲放大器上，使步进电动机按选定的运行方式工作。由于步进电动机各相绕组是按一定的通电顺序并不断循环来实现步进功能的，所以脉冲分配器也称为环形分配器。实现这种分配功能的方法有多种，例如，可以由双稳态触发器和门电路组成脉冲分配器，也可由可编程逻辑器件组成脉冲分配器。
脉冲放大器进行脉冲功率放大。因为从脉冲分配器输出的电流很小（毫安级），而步进电动机工作时需要的电流较大，所以需要进行功率放大。此外，输出脉冲的波形、幅度、波形前沿陡度等因素对步进电动机的运行性能有重要的影响。Kinco 3 M458步进电动机驱动器采取如下一些措施，大大改善了步进电动机的运行性能。
（1）细分驱动方式。不仅可以减小步进电机的步距角，提高分辨率，而且可以减少或消除低频振动，使步进电动机的运行更加平稳均匀。
（2）在Kinco 3M458步进电动机驱动器的侧面连接端子中间有一个红色的8位DIP功能设定开关，可以用来设定驱动器的工作方式和工作参数，包括细分设置、静态电流设置和运行电流设置。图2-10所示是该DIP开关的功能划分说明，表2-3所示为其细分设置和输出电流设置。
图2-10 DIP开关的功能划分说明
表2-3 DIP开关的细分设置和输出电流设置
步进电动机传动组件的基本技术数据如下。
（1）3S57Q-04056步进电动机的步距角为1.8°，即在无细分的条件下200个脉冲电动机转一圈（通过驱动器设置细分精度最高可以达到10 000个脉冲电动机转一圈）。
（2）输送站传动采用同步轮和同步带，同步轮齿距为4.67 mm，共12个齿，即旋转一周搬运机械手位移56 mm。
（3）设备在出厂时，驱动器细分设置为10 000步/r，即每步机械手位移0.005 6 mm；电动机驱动电流设为5.2 A；静态锁定方式为静态电流半流。
3）使用步进电动机应注意的问题
控制步进电动机运行时，应注意考虑步进电动机运行中失步的问题。
步进电动机失步包括丢步和越步。丢步时，转子前进的步数小于脉冲数；越步时，转子前进的步数多于脉冲数。丢步严重时，转子将停留在一个位置上或围绕一个位置振动；越步严重时，设备将发生过冲。
使机械手返回原点的操作常常会出现越步情况。当机械手回到原点时，原点开关动作，使指令输入OFF。但如果机械手到达原点前速度过高，惯性转矩将大于步进电动机的保持转矩而使步进电动机越步。因此，回原点的操作应确保足够低速。当步进电动机驱动机械手高速运行时紧急停止，则出现越步情况不可避免，因此，急停复位后应采取先低速返回原点重新校准，再恢复原有操作的方法（注：所谓保持扭矩是指电动机各相绕组通过额定电流，且处于静态锁定状态时，步进电动机所能输出的最大转矩，它是步进电动机最主要的参数之一）。
由于电动机绕组本身是感性负载，所以输入频率越高，励磁电流就越小。频率高，磁通量变化加剧，涡流损失加大。因此，输入频率增高，输出力矩减小。最高工作频率的输出力矩只能达到低频转矩的40%～50%。进行高速定位控制时，如果指定频率过高，会出现丢步现象。
此外，如果机械部件调整不当，会使机械负载增大。步进电动机不能过负载运行，哪怕是瞬间，都会造成失步，严重时会造成步进电动机停转或不规则原地反复振动。
4）步进电动机运动的PTO/PWM按制
（1）S7-200 PLC的数据传送指令。
数据传送指令用于在各个编程元件之间进行数据传送。根据每次传送数据的数量多少可分为单个数据传送指令和块数据传送指令。
单个数据传送指令每次传送一个数据，根据传送数据的类型分为字节传送指令、字传送指令、双字传送指令和实数传送指令。
①字节传送指令。
字节传送指令又分为：普通字节传送指令、立即读字节传送指令和立即写字节传送指令。
MOVB：普通字节传送指令，指令格式如图2-11所示。
BIR：立即读字节传送指令，指令格式如图2-12所示。
图2-11 普通字节传送指令
（a）梯形图指令；（b）STL指令
图2-12 立即读字节传送指令
（a）梯形图指令；（b）STL指令
BIW：立即写字节传送指令，指令格式如图2-13所示。
图2-13 立即写字节传送指令
（a）梯形图指令；（b）STL指令
②字传送指令。
MOVW：字传送指令，指令格式如图2-14所示。
图2-14 字传送指令
（a）梯形图指令；（b）STL指令
③双字传送指令。
MOVD：双字传送指令，指令格式如图2-15所示。
图2-15 双字传送指令
（a）梯形图指令；（b）STL指令
④实数传送指令。
MOVR：实数传送指令，指令格式如图2-16所示。
图2-16 实数传送指令
（a）梯形图指令；（b）STL指令
（2）S7-200 PLC的中断指令。
所谓中断，是当控制系统执行正常程序时，系统中出现了某些急需处理的异常情况或特殊请求，这时系统暂时中断现行程序，转去对随机发生的更紧迫的事件进行处理（执行中断服务程序），当该事件处理完毕后，系统自动回到原来被中断的程序继续执行。
①中断源。
中断源是中断事件向PLC发出中断请求的来源。
S7-200 CPU最多可以有34个中断源，每个中断源都分配一个编号用于识别，称为中断事件号。这些中断源大致分为3大类：通信中断源、输入/输出中断源和时基中断源。
②中断优先级。
在PLC应用系统中通常有多个中断源。当多个中断源同时向CPU申请中断时，要求CPU能将全部中断源按中断性质和处理的轻重缓急进行排序，并给予优先权。给中断源指定处理的次序就是给中断源确定中断优先级。
③中断控制。
经过中断判优后，将优先级最高的中断请求送给CPU，CPU响应中断后自动保存逻辑堆栈、累加器和某些特殊标志寄存器位，即保护现场。中断处理完成后，自动恢复这些单元保存起来的数据，即恢复现场。
④中断程序。
中断程序也称为中断服务程序，是用户为处理中断事件而事先编制的程序。
5）高速处理指令
高速处理指令有高速计数器指令和高速脉冲输出指令两类。
（1）高速计数器。
高速计数器（High Speed Counter，HSC）在现代自动控制的精确定位控制领域中有较高的应用价值。高速计数器用来累计比PLC扫描频率高得多的脉冲输入（30 kHz），利用产生的中断事件完成预定的操作。普通计数器受CPU扫描速度的影响，按照顺序扫描的方式进行工作。在每个扫描周期中，对计数脉冲只能进行一次累加。当脉冲信号的频率比PLC的扫描频率高时，如果仍采用普通计数器进行累加，必然会丢失很多输入脉冲信号。在PLC中，对比扫描频率高的输入信号的计数可使用高速计数器指令来实现。
在S7-200 PLC的CPU22X中，高速计数器的数量及其地址编号见表2-4。
表2-4 高速计数器的数量及其地址编号
（2）高速计数器指令。
高速计数器指令包括定义高速计数器指令HDEF和执行高速计数指令HSC。
①定义高速计数器指令HDEF。
HDEF指令的功能是为某个要使用的高速计数器选定一种工作模式。每个高速计数器在使用前，都要用HDEF指令来定义工作模式，并且只能定义一次。它有两个输入端：HSC为要使用的高速计数器编号，数据类型为字节，数据范围为0～5的常数，分别对应HC0～HC5；MODE为高速计数器的工作模式，数据类型为字节，数据范围为0～11的常数，分别对应12种工作模式。当使能端输入有效时，为指定的高速计数器定义工作模式MODE。
②执行高速计数指令HSC。(https://www.daowen.com)
HSC指令的功能是根据与高速计数器相关的特殊继电器确定控制方式和工作状态，使高速计数器的设置生效，按照指令的工作模式执行计数操作。它有一个数据输入端N；N为高速计数器的编号，数据类型为字，数据范围为0～5的常数，分别对应HC0～HC5。当使能端输入有效时，启动N号高速计数器工作。
（3）高速计数器的输入端。
高速计数器的输入端不像普通输入端那样由用户定义，而是由系统指定的输入点输入信号，每个高速计数器对它所支持的脉冲输入端、方向控制、复位和启动都有专用的输入点，通过比较或中断完成预定的操作。高速计数器的输入点见表2-5。
表2-5 高速计数器的输入点
（4）高速计数器的状态字节。
系统为每个高速计数器在特殊寄存器区SMB都提供了一个状态字节，这是为了监视高速计数器的工作状态，执行由高速计数器引用的中断事件，见表2-6。
表2-6 高速计数器的状态字节
（5）高速计数器的工作模式。
高速计数器有12种不同的工作模式（0～11），分为4类。每个高速计数器都有多种工作模式，可以通过编程的方法，使用定义高速计数器指令HDEF来选定工作模式。
（6）高速计数器的控制字节。
系统为每个高速计数器都安排了一个特殊寄存器SMB作为控制字节，可也通过对控制字节指定位的设置，确定高速计数器的工作模式。S7-200 PLC在执行HSC指令前，首先要检查与每个高速计数器相关的控制字节，在控制字节中设置了启动输入信号和复位输入信号的有效电平、正交计数器的计数倍率（计数方向采用内部控制的有效电平）、是否允许改变计数方向、是否允许更新设定值、是否允许更新当前值以及是否允许执行高速计数器指令。
（7）高速计数器的当前值寄存器和设定值寄存器。
每个高速计数器都有1个32位的经过值寄存器HC0～HC5，同时每个高速计数器还有1个32位的当前值寄存器和1个32位的设定值寄存器，当前值和设定值都是有符号的整数，见表2-6。为了向高速计数器装入新的当前值和设定值，必须利用数据线传送指令，先将当前值和设定值以双字的数据类型装入表2-7所列的特殊寄存器中，然后执行HSC指令，才能将新的值传送给高速计数器。
表2-7 高速计数器的当前值和设定值
（8）高速计数器的初始化。
由于高速计数器的HDEF指令在进入RUN模式后只能执行1次，为了减少程序运行时间，优化程序结构，一般以子程序的形式进行初始化。下面以HC2为例，介绍高速计数器各个工作模式的初始化步骤。
①利用SM0.1调用一个初始化子程序。
②在初始化子程序中，根据需要向SMB47装入控制字节。例如，SMB47=16#F8，其意义是：允许写入新的当前值，允许写入新的设定值，计数方向为正计数，启动和复位信号为高电平有效。
③执行HDEF指令，其输入参数为：HSC端为2（选择2号高速计数器），MODE端为0/1/2（对应工作模式0、工作模式1、工作模式2）。
④将希望的当前计数值装入SMD58（装入0可进行高速计数器的清零操作）。
⑤将希望的设定值装入SMD62。
⑥如果希望捕获当前值等于设定值的中断事件，编写与中断事件号16关联的中断服务程序。
⑦如果希望捕获外部复位中断事件，编写与中断事件号18关联的中断服务程序。
⑧执行ENI指令。
⑨执行HSC指令。
⑩退出初始化子程序。
6）高速脉冲输出
高速脉冲输出功能是在PLC的某些输出端产生高速脉冲，用来驱动负载实现高速输出和精确控制。
（1）高速脉冲输出的方式。
高速脉冲输出可分为：高速脉冲串输出（Pulse Train Output，PTO）和宽度可调脉冲输出（Pulse Width Modulation，PWM）两种方式。
（2）输出端子的连接。
每个CPU有两个PTO/PWM发生器产生高速脉冲串和脉冲宽度可调的波形，一个发生器分配在数字输出段Q0.0，另一个分配在Q0.1。
PTO提供方波（50%占空比）输出，配备周期和脉冲数用户控制功能。
PWM提供连续性变量占空比输出，配备周期和脉宽用户控制功能。
注意：当Q0.0或Q0.1设定为PTO或PWM功能时，其他操作均失效。不使用PTO/PWM发生器时，Q0.0或Q0.1作为普通输出端子使用。通常在启动PTO或PWM操作之前，用复位指令R将Q0.0或Q0.1清零。
（3）相关的特殊功能寄存器。
每个PTO/PWM发生器都有1个控制字节、16位无符号的周期时间值和脉宽值各1个、32位无符号的脉冲计数值1个。这些字节都占有一个指定的特殊功能寄存器，一旦这些特殊功能寄存器的值被设成所需操作，可通过执行脉冲指令PLS来执行这些功能。
Q0.0和Q0.1输出端子的高速输出功能通过对PTO/PWM寄存器的不同设置来实现。PTO/PWM寄存器由SM66～SM85特殊存储器组成，它们的作用是监视和控制PTO和PWM功能。PTO/PWM寄存器各字节值和位值的意义见表2-8。
表2-8 PTO/PWM寄存器各字节值和位值的意义
续表
（4）脉冲输出指令。
脉冲输出指令可以输出两种类型的方波信号，在精确位置控制中有很重要的应用。脉冲输出指令的功能及说明如下。
功能：当使能端输入有效时，PLC首先检测为脉冲输出位（X）设置的特殊存储器位，然后激活由特殊存储器位定义的脉冲操作。
说明：
①PTO和PWM都由PLC指令来激活输出。
②操作数Q为字型常数0或1，0为Q0.0输出，1为Q0.1输出。
③PTO可采用中断方式进行控制，而PWM只能由指令PLS激活。
5.任务准备
通过步进电动机运动的位置控制任务，明确S7-200 PLC的位控向导指令。
S7-200 PLC有两个内置PTO/PWM发生器，用以建立PTO或PWM信号波形。一个发生器指定给数字输出点Q0.0，另一个发生器指定给数字输出点Q0.1。
当组态一个输出为PTO操作时，生成一个50%占空比的脉冲串，用于步进电动机的速度和位置的开环控制。内置PTO功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制，但应用程序必须通过PLC内置I/O提供方向和限位控制。
为了简化应用程序中位控功能的使用，PLC提供位控向导指令以帮助用户在很短的时间内全部完成PWM、PTO或位控模块的组态。用户可以用位控向导指令在其应用程序中对速度和位置进行动态控制。
PTO功能提供的周期与脉冲数目可以由用户控制的占空比为50%的方波脉冲输出。PWM功能提供的周期与脉冲宽度也可以由用户控制输出。
1）最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED）
MAX_SPEED是允许的操作速度的最大值，它应在电动机力矩能力的范围内。驱动负载所需的力矩由摩擦力、惯性以及加速/减速时间决定。
SS_SPEED的数值应满足电动机在低速时驱动负载的能力，如果SS_SPEED的数值过小，电动机和负载在运动的开始和结束时可能摇摆或颤动。如果SS_SPEED的数值过大，电动机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停止时会使电动机超速。通常，SS_SPEED值是MAX_SPEED值的5%～15%。
2）加速时间和减速时间
加速时间（ACCEL_TIME）：电动机从SS_SPEED加速到MAX_SPEED所需的时间。
减速时间（DECEL_TIME）：电动机从MAX_SPEED减速到SS_SPEED所需要的时间。
加速时间和减速时间的默认设置都是1000 ms。通常，电动机可在小于1000 ms的时间内工作。设定这2个值时要以毫秒（ms）为单位。
注意：电动机的加速和减速时间要经过测试确定。开始时，应输入一个较大的值。逐渐减小这个值直至电动机开始减速，从而优化应用中的设置。
3）移动包络设置
移动包络是一个预先定义的移动描述，它包括一个或多个速度，影响从起点到终点的移动。移动包络由多段组成，每段包含一个达到目标速度的加速/减速过程和以目标速度匀速运行的一串固定数量的脉冲。
位控向导提供移动包络定义界面，应用程序所需的每一个移动包络均可在这里定义。PTO支持最大100个移动包络。
定义移动包络的步骤如下：①选择操作模式；②为移动包络的各步定义指标；③为移动包络定义一个符号名。
（1）选择移动包络的操作模式。
PTO支持相对位置和单一速度的连续转动，相对位置模式指的是运动的终点位置是从起点侧开始计算的脉冲数量。单速连续转动则不需要提供终点位置，PTO一直持续输出脉冲，直至有其他命令发出（例如，到达原点要求停发脉冲）。
（2）移动包络中的步。
步是工件运动的一个固定距离，包括加速和减速时间内的距离。PTO的每一移动包络最大允许29个步。每一步包括目标速度和结束位置或脉冲数目等几个指标。注意：一步包络只有一个常速段，两步包络有两个常速段，依此类推。步的数目与包络中常速段的数目一致。
6.任务实施
移动包络组态完成后，位控向导会为所选的配置生成4个项目组件（子程序），分别是：PTOx_CTRL子程序（控制）、PTOx_RUN子程序（运行包络），PTOx_LDPOS（装载）和PTOx_MAN子程序（手动模式）子程序。
1）PTOx_CTRL子程序
该子程序（控制）启用和初始化PTO。它在用户程序中只使用一次，并且确定在每次扫描时被执行，即始终使用SMO.0作为EN的输入。
（1）输入参数。
I_STOP（立即停止）输入（BOOL型）：当此输入为低时，PTO功能会正常工作；当此输入变为高时，PTO立即终止脉冲的发出。
D_STOP（减速停止）输入（BOOL型）：当此输入为低时，PTO功能会正常工作；当此输入变为高时，PTO会产生将电动机减速至停止的脉冲串。
（2）输出参数。
Done（完成）输出（BOOL型）：当“完成”位被设置为高时，它表明上一个指令也已执行。
Error（错误）参数（BYTE型）：包含本子程序的结果。当“完成”位为高时，错误（字节）会存储无错误或有错误代码，即VB500中的数据（无错误为0，如有错误即错误代码）。
C_Pos（DWORD型）：如果PTO的高速计数器功能已启用，则此参数包含以脉冲数表示的当前位置；否则，当前位置将一直为0。
2）PTOx_RUN子程序（运行包络）
该子程序命令PLC执行存储于配置/包络表的指定包络操作。
（1）输入参数。
EN位：子程序的使能位。在“完成”位发出子程序执行已经完成的信号前，应使EN位保持开启。
START（BOOL型）：包络执行的启动信号。对于在START参数已开启，且PTO当前不活动时的每次扫描，此子程序会激活PTO。为了确保仅发送一个命令，一般用上升沿以脉冲方式开启START参数。
Abort（终止）命令（BOOL型）：命令为ON时，位控模块停止当前包络，并减速至电动机停止。
Profile（包络）（BYTE型）：输入为此移动包络指定的编号或符号名。
（2）输出参数。
Done（完成）（BOOL型）：本子程序执行完成时，输出ON。
Error（错误）（BYTE型）：输出本子程序执行结果的错误信息。无错误时输出0。
C_Profile（BYTE型）：输出位控模块当前执行的包络。
C_Step（BYTE型）：输出目前正在执行的包络步骤。
C_Pos（DINT型）：如果PTO的高速计数器功能已启用，则此参数包含以脉冲数作为模块的当前位置；否则，当前位置将一直为0。
3）PTOx LDPOS指令（装载位置）
该子程序改变PTO脉冲计数器的当前位置值为一个新值。可用该指令为任何一个运动命令建立一个新的零位置。
（1）输入参数。
EN位：子程序的使能位。在“完成”位发出子程序执行已经完成的信号前，应使EN位保持开启。
START（BOOL型）：装载启动。接通此参数，以装载一个新的位置值到PTO脉冲计数器。在每一循环周期，只要START参数接通且PTO当前不忙，该指令就装载一个新的位置给PTO脉冲计数器。若要保证该命令只发一次，使用边沿检测指令即可。
New_Pos（DINT型）：输入一个新的值替代C_Pos报告的当前位置值。位置值用脉冲数表示。
（2）输出参数。
Done（完成）（BOOL型）：模块完成该指令时，参数Done输出ON。
Error（错误）（BYTE型）：输出本子程序执行结果的错误信息。无错误时输出0。
C_Pos（DINT型）：此参数包含以脉冲数作为模块的当前位置。
4）PTOx_MAN子程序（手动模式）
将PTO置于手动模式。执行这一子程序允许电动机启动、停止和按不同的速度运行，但当PTOx_MAN子程序已启用时，除PTOX-CTRL外，任何其他PTO子程序都无法执行。
RUN（运行/停止）：命令PTO加速至指定速度（Speed参数），从而允许在电动机运行中更改Speed参数的数值。停用RUN参数，PTO减速至电动机停止。
当RUN已启用时，Speed参数确定速度。速度是一个用每秒脉冲数计算的DINT（双整数）值。可以在电动机运行中更改此参数。
Error（错误）：输出本子程序的执行结果的错误信息。无错误时输出0。
如果PTO的高速计数器功能已启用，则C_Pos参数包含用脉冲数目表示的模块；否则，此数值始终为0。
由上述4个子程序的梯形图可以看出，为了调用这些子程序。编程时应预置一个数据存储区，用于存储子程序执行时间参数，存储区所存储的信息可根据程序的需要调用。
7.任务评价
任务评价见表2-9。
表2-9 任务评价
