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FX3U PLC 搭配 2 个 FX3U-1PG 定位模块控制 5 台电机，需要结合模块功能、轴分配及程序设计实现，核心思路是利用 1PG 模块的单轴控制能力，通过扩展模块和 PLC 逻辑分配控制对象。以下是具体实现方案：

一、硬件配置与轴分配

1. 模块功能说明

• FX3U-1PG：单轴脉冲输出模块，支持脉冲 + 方向（或 CW/CCW）控制，最大输出频率 100kHz，可独立设置加速 / 减速时间、定位目标值等，通过缓冲寄存器（BFM）与 PLC 通信。

• 扩展能力：FX3U 最多可扩展 8 个特殊功能模块，2 个 1PG 模块占用 2 个扩展槽位，满足硬件连接需求。

2. 5 台电机的控制分配

由于 1 个 1PG 模块只能控制 1 台步进 / 伺服电机（单轴），2 个模块默认只能直接控制 2 台电机。若需控制 5 台，需通过PLC 本体脉冲输出 + 模块扩展或分时复用模块实现，具体方案如下：

注：若选择方案 1 或 2，需根据电机运动时序判断可行性（如是否允许分时工作）。以下以方案 2（分时复用） 为例说明，适合电机不同时启动的场景。

二、硬件接线设计

1. 模块与 PLC 连接

• 2 个 FX3U-1PG 模块按顺序接入 FX3U 的扩展接口（从左到右为 #1、#2 模块，模块编号通过 D8002 等寄存器识别）。

• 模块电源：1PG 需外接 DC24V 电源（L + 接 24V，M 接 0V），与 PLC 电源分开以避免干扰。

2. 脉冲输出切换电路

每个 1PG 模块的脉冲（PUL）、方向（DIR）信号通过电磁继电器或模拟开关（如 CD4051） 切换到不同电机驱动器，同时需控制各电机的使能信号（ENA），确保同一时间只有 1 台电机接收脉冲。

• 例：#1 模块（1PG#1）控制电机 1、2、3；#2 模块（1PG#2）控制电机 4、5。

• 接线示意：

• 1PG#1 的 PUL→继电器 K1-1（接电机 1 驱动器 PUL）、K1-2（接电机 2）、K1-3（接电机 3）；

• 1PG#1 的 DIR→继电器 K2-1、K2-2、K2-3（对应电机 1-3 的 DIR）；

• 电机 1-3 的 ENA 分别由 PLC 的 Y10、Y11、Y12 控制（低电平使能时，仅当前电机 ENA 有效）；

• 1PG#2 同理控制电机 4、5，ENA 由 Y13、Y14 控制。

三、软件编程核心逻辑

1. 模块初始化（BFM 设置）

每个 1PG 模块需通过缓冲寄存器（BFM）初始化参数，如脉冲模式（脉冲 + 方向 / CW/CCW）、加速时间、减速时间等。模块编号对应 BFM 地址（#1 模块用 BFM#200~#299，#2 模块用 BFM#300~#399，具体参考手册）。

初始化示例（1PG#1 控制电机 1）：

plaintext

; 初始化1PG#1（模块编号1）
LD  M8002          ; 上电初始化
; 设置脉冲模式：脉冲+方向（BFM#200=K0）
MOV  K0  D100
FROM  K1  K200  D100  ; 读取#1模块当前模式（确认）
MOV  K0  D101
TO  K1  K200  D101    ; 写入模式：脉冲+方向
; 设置加速时间100ms（BFM#202=K100）
MOV  K100  D10
; 设置减速时间100ms（BFM#203=K100）
MOV  K100  D103
TO  K1  K203  D103

2. 分时控制逻辑（以 #1 模块切换控制电机 1→电机 2 为例）

plaintext

; 电机1完成定位后，切换到电机2
LD  M0             ; 电机1定位完成信号（由1PG#1的完成标志触发）
RST  Y10           ; 关闭电机1使能
; 切换继电器到电机2（Y20控制K1-2、K2-2吸合）
SET  Y20
RST  Y21           ; 断开电机1的继电器
; 等待继电器切换稳定（延时10ms）
TON  T0  K1
LD  T0
SET  Y11           ; 使能电机2
; 向1PG#1写入电机2的目标脉冲数（如10000脉冲）
MOV  K10000  D200
TO  K1  K204  D200  ; BFM#204=目标脉冲数
; 启动1PG#1运行（BFM#201=K1：正转启动）
MOV  K1  D201
TO  K1  K201  D201

3. 定位完成检测

1PG 模块的定位完成标志存于 BFM#205（#1 模块）、BFM#305（#2 模块），可通过FROM指令读取：

plaintext

; 读取#1模块定位完成状态
FROM  K1  K205  D300  ; D300=1时定位完成
LD  D300
SET  M0             ; 触发电机切换逻辑

4. 多电机时管理

通过 PLC 内部辅助继电器（M）或定时器（T）规划 5 台电机的运行顺序，确保同一模块在切换电机时无冲突，例如：

• M10：电机 1 运行中；M11：电机 1 完成；

• M20：电机 2 运行中；M21：电机 2 完成；

• 以此类推，通过顺序控制（如 M11→启动电机 2，M21→启动电机 3 等）。

四、注意事项

1. 切换延时：继电器 / 开关切换时需预留 10~50ms 延时，避免脉冲信号紊乱。

2. 干扰防护：脉冲线采用屏蔽线，与动力线分开敷设，驱动器接地良好。

3. 模块编号确认：通过FROM K0 K2 Dxxx读取扩展模块总数，确保 1PG 模块编号正确（避免与其他模块冲突）。

4. 过载保护：每个电机驱动器的报警信号（ALM）接入 PLC 输入（如 X0~X4），触发时立即停止对应模块输出。

5. 高速限制：分时复用方案中，电机运行频率受模块最大频率（100kHz）限制，且切换间隔会影响连续运行效率。

五、替代方案建议

若 5 台电机需独立、高速、同时运行，最可靠的方式是增加 1 个 FX3U-1PG 模块（共 3 个），直接控制 5 轴（1PG 单轴 + 3 模块 = 3 轴，加本体 2 轴，共 5 轴），避免分时切换的复杂性。此时编程只需为每个轴分配独立的模块或本体脉冲口，单独初始化和控制，逻辑更简单稳定。

根据实际控制需求选择方案，分时复用适合低成本、非同步场景，多模块扩展适合高性能场景。