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

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：

审核编辑：刘清