三菱PLC运动控制之原点回归

大家好，我是工控老冯。

今天给大家讲一讲丝杠滑台如何回原点，那是不是所有的设备开机过后都要先回一次原点呢？在讲这个问题之前我们需要知道什么叫增量伺服，什么叫绝对伺服。简单通俗的讲，增量伺服做的设备开机后都要先回原点，而绝对伺服则不用每次都回原点，以三菱的FX3U为例，FX3U利用DABS指令可以读取伺服内部保存的当前位置。所以断电再开机过后也不需要回原点，除非伺服驱动器上的电池没电了。

那增量伺服怎么回原点呢？

三菱给出了两个原点回归指令，ZRN和DSZR。ZRN为原点回归指令，DSZR为带DOG搜索的原点回归指令。

ZRN与DSZR对比

我们先来看ZRN指令。

ZRN指令解读

我们以如下这段小程序为例。

ZRN回原点

机械

当按下M0的时候，Y0控制的伺服开始回原点，方向默认为当前值寄存器减少的方向，也就是图中的左方向。其中X0为原点sensor，工作台先以D800的速度往左移动，当X0感应到工作台时，再以D802继续往左移动，知道X0感应不到工作台时，工作台马上停止。此时当前值寄存器会自动清理，回原点指令执行完成。

ZRN指令执行时序

可能有些朋友已经发现问题所在了，那如果工作台在X0的左边，工作台一开始就往左走，那它岂不是一辈子都找不到X0了，它的命运只有撞机。所以三菱推出了带DOG搜素的原点回归指令。当然，我们也可以不用这个指令，可以自己写程序来规避这种撞机情况，怎么写我们以后再讲。我们来看一下DSZR指令。

DSZR指令解读

我们同样以一段小程序为例。

参数设置

正反转极限设定

DSZR回原点

DSZR执行时序图

如果是这个程序不管工作台在哪个位置，都可以安全的回到原点。下图说明了因为机台位置不同指令执行的情况。感兴趣的朋友可以好好理解一下。

本文只是浅析了一下原点回归指令的用法，至于里面的很多特殊寄存器，特殊标志位，因为内容过于庞大，无法一一为大家解析。后面老冯会以视频教程的方式为大家讲解三菱 PLC整个运动控制的所有内容。感兴趣的朋友可以关注，转发，评论。有机会老冯希望可以与你们一起学习讨论。感谢大家的支持。

三菱FX3U定位控制及伺服应用技术之原点回归指令

一、PLC定位及伺服控制系统介绍

通过PLC给伺服驱动器发驱动脉冲，通过改变脉冲频率来控制移动速度，通过改变脉冲数量来改变移动量，控制步进电机移动方向。

伺服驱动器是执行机构，在接收到PLC发来的信号，控制电机来运动，通过位置编码器精准定位。

1、定位控制基本单元

通过一个FX3U的CPU就可以带三个轴的伺服驱动器。PLC的脉冲输出端是固定的，Y0、Y1、Y2。具体是否具备脉冲输出可看模块的手册。其余的Y可以作为方向的输出端。输出的最大脉冲频率为100KHz。

2、FX3U PLC特殊适配器扩展单元

基本单元的脉冲输出Y不起作用，只能用特殊适配器扩展单元的输入Y来输出脉冲。

3、PLC输入端内部电路（漏型输入）

4、PLC输出端内部电路

Y0可以提供脉冲频率和脉冲数量。利用Y4输出方向。由定位指令来实现，不需要单独编程Y4.

二、FX3U-PLC定位控制指令

（一）、原点回归指令：ZRN

首先以S1的速度快速运动，当到近点S3后切换到爬行速度S2，D为输出。只能在原点的正方向才能使用原点回归指令，在反向是不能使用ZRN指令的。

2、原点回归指令ZRN运行过程

3、原点回归指令ZRN，速度变化过程及清零信号说明

1）Y0脉冲输出端的清零信号选择（1）

M8341=ON；清零信号有效

M8464=OFF；清零信号输出端固定有效

Y4--清零信号固定输出端。

2）Y0脉冲输出端的清零信号选择（2）

M8341=ON；清零信号有效

M8464=ON；清零信号输出指定有效

D8464--清零信号指定寄存器。

例:

上图中当执行条件满足，将M8341=1,M8464=1,将Y20送到D8464.

注意：若设置H0028，对应的Y028，由于没有Y028，则出现运算错误。

3）清零信号输出端固定（与脉冲输出端一致性）

4）清零信号输出端可指定（可任意选择）

4、定位指令的最高速度设定

最高速度限定了PLC输出最高脉冲频率，为定位指令的上线频率。

输出是32位，所以要用两个寄存器

5、定位指令基底速度（最小速度）的设定

通常对于伺服电机，设置基底速度=0Hz

对于步进电机，设置基底速度≠0Hz，否则步进电机会失步。

6、定位指令加速时间的设定

加速时间是指从基底速度加速到最高速度所需的时间，合理设置加速时间，避免电机冲击。

7、定位指令的减速时间的设定

减速时间是指从最高速度减速到基底速度所需的时间

8、定位指令的标志位说明（相对应Y0脉冲输出端标志位）

定位指令的标志位表明了定位指令在执行过程中的状态。

1）M8340 脉冲输出监控标志位

只要Y0端有脉冲输出，M8340=on

当Y0端停止输出脉冲，M8340=off

2）M8348 定位指令驱动中

指令输入触发，M8348=on，即使指令执行结束，但指令输入条件还接通，则M8348=on

只有指令输入断开，M8348=OFF

3）M8349 脉冲停止指令

Y0端脉冲输出停止标志位

当M8349=on，Y0端输出脉冲立即停止

要再次输出脉冲：M8349=off，指令输入条件再次从OFF变为ON，再启动一次。

用途：当遇到紧急情况下，如急停按钮，使用M8349=ON；立即终止脉冲输出，电机立即停止。这个只是PLC侧的急停，但最好急停按钮要接到伺服驱动器侧。

4）M8029 定位指令执行正常结束标志位

它是一个定位指令共用的标志位。

当定位指令执行正常结束时，M8029就发出一个扫描周期长的脉冲。

5）M8329 指令执行异常结束标志位

是定位指令共用的标志位

在工作台运动方向如碰到极限开关，电机减速停机，M8329发出一个扫描周期长的脉冲信号，并结束指令执行

6）当前值寄存器：D8341,D8340

当前值寄存器D8341,D8340，它实时记录并存储工作台距原点位置。当定位执行输出正转脉冲时，当前寄存器中的值增加，当定位指令输出反转脉冲时，当前值寄存器中的值递减。

一旦PLC断电OFF，当前值寄存器被清零，所以上电后，务必要将工作天的机械位置恢复到原点，即执行回原点指令。

如果PLC使用电池，做寄存器电源后备时，只要一开始时，操作一次原点回归指令即可。

9、正传极限开关和反转极限开关

这里用了了两套限位开关，限位1接PLC，限位2接伺服驱动器，为了保护。

Y0 M8343 M8344 当极限标志位为ON，电机减速停机。

Y1 M8353 M8354

Y2M8363 M8364

Y3 M8373 M8374

10、Y0脉冲输出端的近点信号可以逻辑取反

M8345=off,是正逻辑，Xi=on 信号有效

M8345=ON 是负逻辑，Xi=OFF 信号有效

（二）带DOG搜索的原点回归指令 DSZR

零点输入信号取值Z相脉冲，电机旋转一圈，输出一个脉冲。

要将机械原点与电气原点要重合上，

当收到Xi近点信号，触发降速到爬行速度，进入DOG区，再接触到零点信号Xj后停止运行。

简单看个原点回归程序，一起理解下：

今天简单看看原点回归程序怎么编，包括一些指令及寄存器的意思，这些都是固定的，大家知道这么用就行。

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