三菱pls是什么指令

在工业自动化领域，三菱可编程逻辑控制器（英文名称：Programmable Logic Controller）的指令系统是其核心灵魂。本文将深入解析“脉冲输出”（英文名称：Pulse）指令，即通常所指的PLS指令。文章将系统阐述该指令的基本定义、工作原理、在定位控制中的核心作用，并详细说明其在不同系列可编程逻辑控制器（如FX系列、Q系列）中的具体应用格式、参数设置方法以及常见编程技巧。通过结合实际应用场景与注意事项，旨在为工程师和技术人员提供一份全面、权威且极具实操价值的参考资料，帮助读者彻底掌握这一关键运动控制指令的精髓。

       在自动化生产线、精密机床以及各类需要精确位置控制的设备中，可编程逻辑控制器（英文名称：Programmable Logic Controller）扮演着“大脑”的角色。而要让机械设备“手脚”协调、精准移动，就离不开运动控制指令。其中，三菱电机（英文名称：Mitsubishi Electric）可编程逻辑控制器系统中的“脉冲输出”（英文名称：Pulse）指令，是一个至关重要且应用频繁的功能指令。对于许多初入行的工程师或正在处理定位项目的技术人员而言，理解“脉冲输出”指令是什么、如何工作以及怎样用好它，是迈向精准控制的关键一步。

       “脉冲输出”指令的本质与基本定义

       简单来说，“脉冲输出”指令是一种用于驱动步进电机或伺服电机进行定位操作的专用指令。它的核心功能是可编程逻辑控制器根据用户设定的参数，从其特定的高速输出端子（通常是晶体管输出型端子）发出指定数量和频率的脉冲串。每一个脉冲信号对应电机轴转动一个微小的角度（步距角），通过控制脉冲的总数来控制电机的总转动角度（即位置），通过控制脉冲的频率来控制电机转动的速度。因此，“脉冲输出”指令是实现开环或半闭环点位控制、速度控制的直接工具。

       指令在不同系列可编程逻辑控制器中的形态差异

       需要注意的是，“脉冲输出”指令并非一个统一的固定指令代码。它在三菱不同系列的可编程逻辑控制器中，其指令助记符和具体功能有所差异。在经典的FX系列小型可编程逻辑控制器中，常用的脉冲输出指令是“PLSY”（脉冲输出，英文名称：Pulse Y）和“PLSR”（带加减速的脉冲输出，英文名称：Pulse R）。而在更早期的型号或一些特定语境下，用户可能会简称其为“PLS”。在功能更强大的Q系列、L系列中，则通常使用更为强大的定位指令，如“DSFRP”（数据设定，英文名称：Data Set）等，但脉冲输出的基本原理是相通的。本文将以应用极为广泛的FX系列作为主要阐述对象，其原理可延伸至其他系列。

       “PLSY”指令：基础脉冲输出的代表

       “PLSY”指令是FX系列中最基础的连续脉冲输出指令。它的指令格式通常为“PLSY S1 S2 D”。其中，“S1”指定脉冲的输出频率，单位是赫兹（英文名称：Hertz），它决定了电机的运行速度。“S2”指定输出的脉冲总数，它决定了电机的最终停止位置。“D”指定脉冲输出的目标端子号（如Y0或Y1）。一旦该指令被触发，可编程逻辑控制器将从指定端子输出设定频率和总数的脉冲串，完成后指令执行结束。它适用于对加减速过程要求不高的匀速运行场合。

       “PLSR”指令：带平滑加减速的高级输出

       在实际工程中，电机突然以最高速启动或停止会产生冲击，影响设备寿命和定位精度。因此，“PLSR”指令应运而生。它的格式为“PLSR S1 S2 S3 D”。相比“PLSY”，它多了一个“S3”参数，用于指定加减速时间，单位通常是毫秒（英文名称：Millisecond）。该指令能使脉冲输出的频率从0开始，在设定的加减速时间内平滑地上升到目标频率（S1），并在运行结束时平滑地降回0。这大大减少了机械冲击，是实现平稳、精确定位的优选指令。

       指令执行所需的硬件条件

       并非所有的可编程逻辑控制器输出端子都能执行高速脉冲输出。要使用“脉冲输出”指令，必须确保可编程逻辑控制器本体是晶体管输出类型，因为继电器输出类型的响应速度无法满足高速脉冲的要求。同时，只能使用指定的高速输出点，在FX系列中通常是Y0、Y1、Y2、Y3等端子。在接线时，这些端子需连接到步进/伺服驱动器的“脉冲信号输入”端口。此外，通常还需要另一个普通输出点连接到驱动器的“方向信号”端口，以控制电机的正反转。

       核心参数设置与计算要点

       要正确使用指令，参数的计算与设置是关键。首先，脉冲频率（S1）的设置不能超过可编程逻辑控制器该端子的最高输出频率，也需在驱动器与电机允许的范围内。其次，脉冲总数（S2）的计算需结合机械传动比。例如，若丝杠导程为10毫米，电机每转需要10000个脉冲，那么要让工作台移动100毫米，所需脉冲总数就是（100 / 10） 10000 = 100000个脉冲。对于“PLSR”指令，加减速时间（S3）的设置需合理，时间太短则冲击仍大，时间太长则影响效率。

       方向信号的控制逻辑

       单纯的脉冲只能控制电机转动的角度和速度，要控制正反转，必须配合方向信号。方向信号通常由一个普通的输出点控制。在编程时，需要在启动脉冲输出前，先对这个方向信号输出点进行置位（正转）或复位（反转）。例如，设定Y10为方向信号，当Y10为断开状态时，脉冲输出对应正转；当Y10为接通状态时，脉冲输出对应反转。方向信号的电平逻辑需与驱动器侧的设定相匹配。

       定位完成与状态监控

       如何判断一次定位移动是否完成？可编程逻辑控制器提供了特殊的辅助继电器（英文名称：Auxiliary Relay）用于监控脉冲输出状态。在FX系列中，例如当使用Y0输出脉冲时，特殊辅助继电器M8029（脉冲发送完毕标志）会在脉冲发完后自动接通一个扫描周期。程序员可以利用这个信号来触发下一步动作，例如置位“定位完成”标志、启动下一段移动或进行逻辑判断。这是实现连续自动流程的重要环节。

       单段定位与多段定位的应用

       使用单个“脉冲输出”指令完成一次从起点到终点的移动，称为单段定位。而在许多复杂场景，如需要经过中间点或实现复杂轨迹时，就需要多段定位。多段定位通常通过顺序执行多个“脉冲输出”指令来实现，并巧妙利用脉冲发完标志（如M8029）作为段与段之间的切换条件。在更高级的系统中，可以使用表格定位功能，预先在数据寄存器中写入多段定位参数，然后通过一个启动指令依次执行，编程更为简洁高效。

       与原点回归指令的配合使用

       任何定位系统都需要一个确定的参考点，即机械原点。三菱可编程逻辑控制器提供了专门的原点回归指令，如“ZRN”（原点回归，英文名称：Zero Return）。该指令会以特定的搜索模式（如高速接近后低速爬行）寻找原点传感器信号，找到后停止并清零当前值寄存器。在完成原点回归后，后续所有的“脉冲输出”指令所发出的位置命令才有了绝对的坐标参照。因此，原点回归是使用脉冲输出进行绝对位置控制的前提和必备步骤。

       常见编程错误与排查方法

       初学者在使用“脉冲输出”指令时常会遇到电机不转、只朝一个方向转或定位不准等问题。常见原因包括：未使用正确的晶体管输出型可编程逻辑控制器；脉冲输出端子（Y0， Y1）接线错误或接触不良；方向信号逻辑设置与驱动器不匹配；脉冲频率设置过高，超过硬件极限；脉冲总数设置过大，导致计算溢出；未处理好脉冲发送完毕标志，导致指令重复触发或流程混乱。排查时，应首先检查硬件接线与配置，然后利用可编程逻辑控制器的监控功能查看相关数据寄存器的值是否按预期变化。

       高速计数器对脉冲输出的反馈

       在闭环或需要更高精度的场合，仅靠发出脉冲是不够的，还需要检测实际位置。这时就需要用到可编程逻辑控制器的高速计数器功能。高速计数器可以接收来自外部编码器反馈的脉冲信号。程序员可以将“脉冲输出”指令发出的命令脉冲数（作为给定值）与高速计数器计数的反馈脉冲数（作为实际值）进行比较，通过一定的控制算法（如在程序内比较）来修正输出，实现更精确的同步或纠偏，尽管“脉冲输出”指令本身是开环控制，但结合高速计数器便可构建简单的闭环系统。

       在结构化编程中的封装与调用

       在大型或复杂的项目中，为了提高程序的可读性和可维护性，建议将脉冲定位控制功能封装成功能块（英文名称：Function Block）或子程序。例如，可以创建一个名为“单轴定位”的功能块，其输入参数包括：目标位置、运行速度、加减速时间、方向；其内部则包含了“PLSR”指令、方向控制逻辑和完成状态输出。在主程序中，只需调用这个功能块并传入具体参数即可。这种模块化的编程思想是工程应用的最佳实践。

       从FX系列到Q/L系列的指令演进

       当项目需求超出小型可编程逻辑控制器的能力时，就会用到三菱的中大型可编程逻辑控制器，如Q系列或L系列。在这些平台上，脉冲输出（定位控制）的功能被集成在更强大的运动控制模块或通过更丰富的指令集实现。虽然基础指令（如“PLSY”）可能不再直接使用，取而代之的是像“定位启动”（英文名称：Positioning Start）这类更高层级的指令，但其底层逻辑依然是脉冲信号的生成与发送。理解FX系列上的“脉冲输出”指令，是掌握更复杂运动控制系统概念的坚实基础。

       结合实际案例：一个简单的送料平台控制

       假设控制一个由伺服电机驱动的直线送料平台。动作要求：按下启动按钮后，平台从A点移动300毫米到达B点，停顿2秒后，再返回A点。我们可以这样设计：使用Y0输出脉冲，Y10控制方向（设定Y10断开为正方向，从A到B）。首先，计算300毫米距离对应的脉冲总数。然后，编写程序：按下按钮后，复位Y10（设为正转），触发“PLSR”指令，频率设为50000赫兹，脉冲总数为计算值，加减速时间为200毫秒。利用M8029的上升沿启动一个2秒定时器，定时器到时后，置位Y10（设为反转），再次触发“PLSR”指令，参数相同，平台即返回原点。

       优化技巧与性能提升

       为了获得更优的性能，可以考虑以下几点：第一，在允许的情况下，尽量使用“PLSR”代替“PLSY”，以获得平滑的启停。第二，合理规划加减速曲线，对于重负载，可适当加长加减速时间。第三，确保为可编程逻辑控制器和驱动器提供独立、稳定、功率充足的电源，避免因电源干扰导致脉冲丢失。第四，脉冲输出线应使用屏蔽双绞线，并与动力线分开布线，防止电磁干扰。第五，定期检查机械传动部件（如联轴器、丝杠）的间隙和润滑，因为机械误差会直接体现在定位精度上。

       总结与展望

       三菱可编程逻辑控制器的“脉冲输出”指令，作为连接数字控制与物理运动的关键桥梁，其重要性不言而喻。从基础的“PLSY”到更实用的“PLSR”，它为用户提供了实现精准点位控制的强大工具。掌握它，不仅意味着理解指令格式和参数，更意味着要融会贯通硬件配置、计算逻辑、状态监控以及抗干扰等全套知识。随着工业技术发展，直接进行脉冲输出的方式在一些高端场景正逐渐被总线式（如以太网控制自动化技术，英文名称：Ethernet for Control Automation Technology）伺服控制所替代，但脉冲控制因其简单、可靠、成本低的特性，在大量应用中仍占据主导地位。深入理解本文所阐述的内容，将帮助您在自动化设备开发与维护中更加得心应手。