运动控制类：PLC 程序中如何进行脉冲与位移的转换

【设置目的】
PLC 与触摸屏结合使用时，要求在触摸屏界面显示运动轴实际运行
的位移值，而不是程序中设置的脉冲数。 【设置分析】
在 PLC 程序中设置的轴运动，位移值即为 PLC 所发出的脉冲数。如
程序中设置的位移值为 1600，即 PLC 发出了 1600 个脉冲。触摸屏界面
显示的为 PLC 发出的当前脉冲数，为了工作需要，可利用电子齿轮将脉
冲数转化成轴运动的实际位移值。 【电子齿轮的设定】
电子齿轮就是轴运动单向运行一圈的脉冲数（看电机驱动细分，驱动
细分是多少就是运行一圈需要多少个脉冲，如驱动细分是 2000，那么运
行一圈就需要 2000 个脉冲）与电机单向运行的实际位移值（如电机转
一圈，丝杆螺距是 5mm）的比值。
系统默认电子齿轮为 1:1（可在编程软件的轴参数中查看），表示 1
个脉冲代表一个位移，比如电子齿轮设成 2:1，也就是移动 1 个位移，
需要发送两个脉冲，若电子齿轮设成 10:1，那就是移动 1 个位移，需要
发 10 个脉冲，以此类推。
电子齿轮分子，分母的计算方法： 如果在实际应用中，电机运转一周需要的脉冲数与电机运转一圈的传
动的实际位移之比不是 1:1 的话，就需要修改电子齿轮，通过公式计算
出电子齿轮的实际值，那么在显示屏显示的就是实际运行的距离。
按照公式计算时，要将分子分母化简，为最简分数，并使分子和分母
化简均为 1~65535 之间的整数。当有循环小数时（如：0.023232323.......）
可使分子、分母同时乘以一个相同数，如分子分母同时乘以 1000（可用
计算器多次试乘并记住所乘的总值，确定后重新计算以消除计算误差），
以使分子、分母省略掉的小数影响最小，但分子与分母都需为 1 至 65535
之间的整数。
例 1：
步进电机驱动细分是 800（电机运行一圈需要 800 个脉冲），而电
机运行一圈的所产生的实际距离是 5mm，那么电子齿轮就是 ，也
就是电子齿轮的分子是 800，分母是 5，位移显示单位就是显示整数，
即 1mm，若将电子齿轮分子分母化简，就是将分母扩大 100 倍，而电
子齿轮比实际就缩小了 100 倍，即 ，化简后就是 ，那么电子齿
轮的分子就是 8，分母是 5，位移显示也要相应缩小 100 倍，显示单位
就是显示两位小数，即 0.01mm。
例 2-丝杆传动：
步进电机驱动的细分为 5000，即 5000 个脉冲转一圈（或者伺服运
动器每转一圈为 5000 个脉冲），而在这一圈中，丝杆的行程为 6mm。
电机单向运行一圈所需要的脉冲数是 5000，电机运行一圈实际的位
移为 6mm，那么电子齿轮就是，也就是电子齿轮的分子是 5000，
分母是 6，位移显示单位就是显示整数，即 1mm；若将电子齿轮分子分
母化简，就是将分母扩大 1000 倍，而电子齿轮比实际就缩小了 1000
倍，即 ，分子分母同时除以一个相同的数 1000，这样就化简成了最简分数也就是电子齿轮的分子是 5，分母是 6，那么位移显示也
要相应缩小 1000 倍，显示单位就是显示三位小数，即 0.001mm。
计算好电子齿轮的分子分母后 ，在软件中填入计算好的电子齿轮的
分子分母值。实际中主要用到哪个轴就选择哪个轴的参数设置。
根据以上换算的结果，在 PLC 软件中，将轴参数设置的电子齿轮比值。
修改属性：点击电子齿轮处，在右侧属性框中修改电子齿轮分子和分
母的值。
（1）触摸屏需要显示的位移值单位为 1mm 时，就修改电子齿轮的
分子为 5000，分母为 6。
（2）触摸屏需要显示的位移值单位为 0.001mm 时，就将分子分母
化简，修改分子为 5，分母为 6。
因为“脉冲位置=物理位置×电子齿轮”，界面显示位移位置寄存器设
置的方式依旧不变，只是通过电子齿轮的修改，改变其单位。
注意：转换位移的正确方式是通过电机运行所需的脉冲数与实际运行
一圈的位移的比值来计算，不能随意修改电子齿轮的比值，来反推运行
一圈的脉冲数和位移值，这是不符合实际逻辑的。