步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行组织。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时就驱动步进电机按设定的方向滚动一个固定的视点(称为“步距角”)，其旋转以固定的视点运转。能够经过控制脉冲个数来控制角位移量以到达准确定位的意图;一同也能够经过控制脉冲频率来控制电机滚动的速度和加快度而到达调速的意图。步进电机作为一种控制用的特种电机，因其没有堆集差错(精度为100%)而广泛应用于各种开环控制。
定位原理及计划
步进电机加减速控制原理
步进电机驱动执行组织从一个方位向另一个方位移动时，要经历升速、恒速和减速进程。当步进电机的运转频率低于其自身起动频率时，能够用运转频率直接起动并以此频率运转，需求中止时，可从运转频率直接降到零速。
当步进电机运转频率fb>fa(有载起动时的起动频率)时，若直接用fb频率起动会造成步进电机失步乃至堵转。同样在fb频率下俄然中止时，因为惯性作用，步进电机会发生过冲，影响定位精度。假如十分缓慢的升降速，步进电机尽管不会发生失步和过冲现象，但影响了执行组织的作业效率。
所以对步进电机加减速要确保在不失步和过冲前提下，用最快的速度(或最短的时刻)移动到指定方位。
直线升降频和指数曲线升降频。指数曲线法具有较强的盯梢才能，但当速度改变较大时平衡性差。直线法平稳性好，适用于速度改变较大的快速定位办法。以恒定的加快度升降，规律简练，用软件完成比较简单，本文即选用此办法。
定位计划
要确保体系的定位精度，脉冲当量即步进电机转一个步距角所移动的间隔不能太大，并且步进电机的升降速要缓慢，以防止发生失步或过冲现象。但这两个要素合在一同带来了一个杰出问题：定位时刻太长，影响执行组织的作业效率。
因而要取得高的定位速度，一同又要确保定位精度，能够把整个定位进程划分为两个阶段；粗定位阶段和精定位阶段
粗定位阶段
选用较大的脉冲当量，如0.1mm/步或1mm/步，乃至更高。
精定位阶段
，为了确保定位精度，换用较小的脉冲当量，如0.01mm/步。尽管脉冲当量变小，但因为精定位行程很短(可定为全行程的五十分之一左右)，并不会影响到定位速度。为了完成此意图，机械方面可经过选用不同变速组织完成。
工业机床控制在工业自动化控制中占有重要方位，定位钻孔是常用工步。设刀具或作业台欲从A点移至C点，已知AC=200mm，把AC划分为AB与BC两段，AB=196mm，BC=4mm，AB段为粗定位行程，选用0.1mm/步的脉冲当量根据直线升降频规律快速移动，BC段为精定位行程，选用0.01mm/步的脉冲当量，以B点的低频恒速运动完成准确定位。在粗定位完毕进入精定位的一同，PLC自动完成变速组织的更换。
定位程序设计内容梗概
PLC脉冲输出指令
现在较为先进的PLC不只具有满意次序控制要求的根本逻辑指令，并且还供给了丰富的功用指令。SiemensS7-200系列PLC的PLUS指令在Q0.0和Q0.1输出PTO或PWM高速脉冲，最大输出频率为20KHz。脉冲串(PTO)供给方波输出(50%占空比)，用户控制周期和脉冲数。脉冲宽度可调制(PWM)酮能供给接连、变占空比输出，用户控制周期和脉冲宽度。
本文选用PTO的多段管线作业办法完成粗定位，PTO的单段管线办法完成精定位。
上述比如中，假定电机的起动和完毕频率是2KHz，最大脉冲频率是10KHz。在粗定位进程中，用200个脉冲完成升频加快，400个脉冲完成降频减速。运用PLC的PTO多段管线脉冲输出时，用下面的公式计算升降频进程中的脉冲增量值。
给定段的周期增量=(ECT—ICT)/Q
式中：ECT=该段完毕周期时刻，ICT=该段初始周期时刻。利用这个公式，加快部分(第1段)周期增量为2，减速部分(第3段)周期增量为1。因第2段是恒速部分，故周期增量为0。假如PTO的包络表从VB500开端寄存。
源程序
LDSM0.1//初次扫描为1
RQ0.0，1//复位映像寄存器位
CALL0//调用子程序0，初始化粗定位相关参数
LDM0.0//粗定位完成
RQ0.0，1
CALL1//调用子程序1，初始化精定位相关参数
//子程序0,粗定位
LDSM0.0
MOVB16#A0，SMB67//设定控制字：答应PTO操作，挑选ms增量，挑选多段操作
MOVW500，SMW168//指定包络表开始地址为V500
MOVB3，VB500//设定包络表段数是3
MOVW500，VW501//设定榜首段初始周期为500ms
MOVW-2，VD503//设定榜首段周期增量为-2ms
MOVD200，VD505//设定榜首段脉冲个数为200
MOVW100，VW509//设定第二段初始周期为100ms
MOVW0，VD511//设定第二段周期增量为0ms
MOVD1360，VD513//设定第二段脉冲个数为1360
MOVW100，VW517//设定第三段初始周期为100ms
MOVW1，VD519//设定第三段周期增量为1ms
MOVD400，VD521//设定第三段脉冲个数为400
ATCH2，19//界说中止程序2处理PTO完成中止
ENI//答应中止
PLS0//发动PTO操作
子程序1.精定位
LDSM0.0//初次扫描为1
MOVB16#8D，SMB67//答应PTO功用，挑选ms增量，设定脉冲数和周期
MOVW500，SMW68//设定精定位周期为500ms
MOVD400，SMD72//设定脉冲个数为400
ATCH3，19//界说中止程序3处理PTO完成中止
ENI//答应中止
PLS0//发动PTO操作
//中止程序2
LDSM0.0//一向为1
=M0.0//发动精定位
//中止程序3
LDSM0.0//一向为1
=M0.1//完成其他功用
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