位置和运动控制：用模块化实现方案

位置控制模块提供有脉冲输出口，可按要求向输出口发送预定频率及数量的脉冲，再通过驱动器以带动步进电机，以实现位置（位移）控制。它没有脉冲输入口，不接收反馈输入脉冲。因而，只适合于开环控制。

还有运动控制模块，其特点是，它既有脉冲输出口，还有脉冲量读入口。所以，除了可发送预定频率及数量的脉冲，还可接收脉冲反馈信号。因而，可用闭环的方法，实现运动控制，从而可获得更好的运动控制效果。

这些模块，根据脉冲量输出控制的坐标数不同，有1个坐标、2个坐标及多个坐标。位置控制模块型别很多，各厂商有各厂商的产品系列。

1.位置、运动控制模块简介

1）欧姆龙大、中型机的位置控制单元有很多型别，如C200H的NC112、NC211、NC113、NC213、NC413、C200HWNC413/213/113及CJ1W的NC113、213、413、133、233、433等。这些单元接受PLC指令，或自身存储的数据，向电机驱动器输出脉冲信号，分别运用不同的驱动方案及接线，进行单轴控制、双轴控制或四轴的定位控制。

再如CJ1W-NC113/213/413/133/233/433。分别可进行1、2及4轴位置控制，每轴可预先设置100个位置、100个速度；加、减速可设置为梯形或S曲线；可用CX-Position软件编程。

还有CS1W-MC421/221，欧姆龙称之为运动模块。分别可进行2及4轴位置控制；最大位置值-39999999到39999999；可使用数控制G语言编程；可进行直线、圆弧、螺旋线等插补运算；可分任务编程；最多任务分别为4个、或2个，每个任务可有25个或50个程序；可用CX-Motion软件编程。

还有欧姆龙的CS1W-MCH71，也称为运动模块。可控制多达32轴；可实现各种形式的运动控制，如单轴运动，多轴插补控制和同步控制；可使用高速伺服通信，实现分布控制（使用Yaskawa公司技术），以简化系统配线；最大位置值-2147483648到2147483647；可分任务编程；最多任务8个，每个任务可有256个程序；要使用MCH的MC-Mel的专用软件编程。

2）西门子S7-200机有EM253位控模块。可提供单轴开环移动控制；速度可在每秒12个脉冲至每秒200000个脉冲选定；具有急停、S曲线或线性的加速减速功能；还提供可组态的测量系统，既可以使用工程单位，如英寸或厘米，也可以使用脉冲数；还提供可组态的反向（backlash）补偿；还提供连续操作，最多可提供多达25组的移动方案，每组最多可有4种速度；还提供4种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和最终的接近方向进行选择；而且可使用STEP7-Micro/WIN编程软件；生成模块所使用的全部组态，为它的使用提供很大方便。(www.xing528.com)

再如S7-300机有FM351、FM353、FM354、FM357；S7-400机有FM451、FM453，等模块或模板。

FM351模块可用于控制可变级电动机和控制标准电动机的变频器。FM353可控制较高脉冲速率步进电机。FM354可用于对动态性能，精度和速度都有高要求的复杂的往复进给运动。FM357可进行4个插补轴的协同定位，既能用于伺服电动机，也能用于步进电机。

FM451为三通道定位模板，可用于快、慢速运动位置控制。FM453是智能的三通道模板，通过各种伺服和/或步进电机，可实现范围较宽的定位控制。从简单的点对点定位，到需要快速响应、高精确度和高速度的复杂模型的加工等都可进行。

3）三菱FX机为小型机，除了有脉冲输出点，还另有脉冲输出模块。如FX2N-1PG、FX2N-10PG、FX2N-10GM、FX2N-20GM等。FX2N-1PG有多定位模式，1轴，频率可为10Hz～100kHz。设定最大脉冲数为999999。FX2N-10PG有多定位模式，1轴，最高频率可达1MHz，并可按S型加、减速。FX2N-10GM可自身独立工作，1轴，可连接绝对位置检测，最高频率可达200kHz。FX2N-20GM，2轴，具有直线插补与圆弧插补功能。另有编程语言Cod语言。

Q型机有QD75P1、QD75D1、QD75M1（以上为单轴）、QD75P2、QD75D2、QD75M2（以上为双轴）、QD75P4、QD75D4、QD75M4（以上为4轴）。可实现点到点（PTP）控制、轨迹（直线、圆）控制、速度和位置切换控制及位置、速度切换控制。定位范围为-2147483648～2147483647。脉冲速度P型为1～200kHz，D型为1MHz，M型为10MHz。可自动梯形或S型加减速。

2.位置、运动控制模块使用

使用位置、运动控制模块进行对象的位置、运动控制，要做的主要工作是，首先要根据要求及模块的特性，做好硬件安装、接线及地址、输入模式、输出模式、工作参数等设定，进行相应的配置或组态。为模块正常工作建立条件。

当然，为了使用好这些模块，实现所要求的控制还是要编写相关程序。然而，使用这些模块编程，特别是使用运动模块的编程，已不是PLC意义上的编程了。它是数控编程。它有自身的编程平台、语言（如数控G语言）及算法。看起来虽复杂，但由于其界面友好，只要熟悉有关软件或工具，实际编程是不太难的。当然，作为PLC控制程序的一部分，还要编写一些与顺序控制或其它控制相协调、交换数据及有关的初始化程序。这些程序与其它类似控制程序差别不大，所以，不再另作介绍了。