三菱FX3U定位控制及伺服應(yīng)用技術(shù)之原點回歸指令

一、PLC定位及伺服控制系統(tǒng)介紹

通過PLC給伺服驅(qū)動器發(fā)驅(qū)動脈沖，通過改變脈沖頻率來控制移動速度，通過改變脈沖數(shù)量來改變移動量，控制步進(jìn)電機(jī)移動方向。

伺服驅(qū)動器是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在接收到PLC發(fā)來的信號，控制電機(jī)來運動，通過位置編碼器精準(zhǔn)定位。

1、定位控制基本單元

通過一個FX3U的CPU就可以帶三個軸的伺服驅(qū)動器。PLC的脈沖輸出端是固定的，Y0、Y1、Y2。具體是否具備脈沖輸出可看模塊的手冊。其余的Y可以作為方向的輸出端。輸出的最大脈沖頻率為100KHz。

2、FX3U PLC特殊適配器擴(kuò)展單元

基本單元的脈沖輸出Y不起作用，只能用特殊適配器擴(kuò)展單元的輸入Y來輸出脈沖。

3、PLC輸入端內(nèi)部電路（漏型輸入）

4、PLC輸出端內(nèi)部電路

Y0可以提供脈沖頻率和脈沖數(shù)量。利用Y4輸出方向。由定位指令來實現(xiàn)，不需要單獨編程Y4.

二、FX3U-PLC定位控制指令

（一）、原點回歸指令：ZRN

首先以S1的速度快速運動，當(dāng)?shù)浇cS3后切換到爬行速度S2，D為輸出。只能在原點的正方向才能使用原點回歸指令，在反向是不能使用ZRN指令的。

2、原點回歸指令ZRN運行過程

3、原點回歸指令ZRN，速度變化過程及清零信號說明

1）Y0脈沖輸出端的清零信號選擇（1）

M8341=ON；清零信號有效

M8464=OFF；清零信號輸出端固定有效

Y4--清零信號固定輸出端。

2）Y0脈沖輸出端的清零信號選擇（2）

M8341=ON；清零信號有效

M8464=ON；清零信號輸出指定有效

D8464--清零信號指定寄存器。

例:

上圖中當(dāng)執(zhí)行條件滿足，將M8341=1,M8464=1,將Y20送到D8464.

注意：若設(shè)置H0028，對應(yīng)的Y028，由于沒有Y028，則出現(xiàn)運算錯誤。

3）清零信號輸出端固定（與脈沖輸出端一致性）

4）清零信號輸出端可指定（可任意選擇）

4、定位指令的最高速度設(shè)定

最高速度限定了PLC輸出最高脈沖頻率，為定位指令的上線頻率。

輸出是32位，所以要用兩個寄存器

5、定位指令基底速度（最小速度）的設(shè)定

通常對于伺服電機(jī)，設(shè)置基底速度=0Hz

對于步進(jìn)電機(jī)，設(shè)置基底速度≠0Hz，否則步進(jìn)電機(jī)會失步。

6、定位指令加速時間的設(shè)定

加速時間是指從基底速度加速到最高速度所需的時間，合理設(shè)置加速時間，避免電機(jī)沖擊。

7、定位指令的減速時間的設(shè)定

減速時間是指從最高速度減速到基底速度所需的時間

8、定位指令的標(biāo)志位說明（相對應(yīng)Y0脈沖輸出端標(biāo)志位）

定位指令的標(biāo)志位表明了定位指令在執(zhí)行過程中的狀態(tài)。

1）M8340 脈沖輸出監(jiān)控標(biāo)志位

要Y0端有脈沖輸出，M8340=on

當(dāng)Y0端停止輸出脈沖，M8340=off

2）M8348 定位指令驅(qū)動中

指令輸入觸發(fā)，M8348=on，即使指令執(zhí)行結(jié)束，但指令輸入條件還接通，則M8348=on

只有指令輸入斷開，M8348=OFF

3）M8349 脈沖停止指令

Y0端脈沖輸出停止標(biāo)志位

當(dāng)M8349=on，Y0端輸出脈沖立即停止

要再次輸出脈沖：M8349=off，指令輸入條件再次從OFF變?yōu)镺N，再啟動一次。

用途：當(dāng)遇到緊急情況下，如急停按鈕，使用M8349=ON；立即終止脈沖輸出，電機(jī)立即停止。這個只是PLC側(cè)的急停，但最好急停按鈕要接到伺服驅(qū)動器側(cè)。

4）M8029 定位指令執(zhí)行正常結(jié)束標(biāo)志位

它是一個定位指令共用的標(biāo)志位。

當(dāng)定位指令執(zhí)行正常結(jié)束時，M8029就發(fā)出一個掃描周期長的脈沖。

5）M8329 指令執(zhí)行異常結(jié)束標(biāo)志位

是定位指令共用的標(biāo)志位

在工作臺運動方向如碰到極限開關(guān)，電機(jī)減速停機(jī)，M8329發(fā)出一個掃描周期長的脈沖信號，并結(jié)束指令執(zhí)行

6）當(dāng)前值寄存器：D8341,D8340

當(dāng)前值寄存器D8341,D8340，它實時記錄并存儲工作臺距原點位置。當(dāng)定位執(zhí)行輸出正轉(zhuǎn)脈沖時，當(dāng)前寄存器中的值增加，當(dāng)定位指令輸出反轉(zhuǎn)脈沖時，當(dāng)前值寄存器中的值遞減。

一旦PLC斷電OFF，當(dāng)前值寄存器被清零，所以上電后，務(wù)必要將工作天的機(jī)械位置恢復(fù)到原點，即執(zhí)行回原點指令。

如果PLC使用電池，做寄存器電源后備時，只要一開始時，操作一次原點回歸指令即可。

9、正傳極限開關(guān)和反轉(zhuǎn)極限開關(guān)

這里用了了兩套限位開關(guān)，限位1接PLC，限位2接伺服驅(qū)動器，為了保護(hù)。

Y0 M8343 M8344 當(dāng)極限標(biāo)志位為ON，電機(jī)減速停機(jī)。

Y1 M8353 M8354

Y2M8363 M8364

Y3 M8373 M8374

10、Y0脈沖輸出端的近點信號可以邏輯取反

M8345=off,是正邏輯，Xi=on 信號有效

M8345=ON 是負(fù)邏輯，Xi=OFF 信號有效

（二）帶DOG搜索的原點回歸指令 DSZR

零點輸入信號取值Z相脈沖，電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈，輸出一個脈沖。

要將機(jī)械原點與電氣原點要重合上，

當(dāng)收到Xi近點信號，觸發(fā)降速到爬行速度，進(jìn)入DOG區(qū)，再接觸到零點信號Xj后停止運行。

簡單看個原點回歸程序，一起理解下：

審核編輯：劉清