1.5.3 原点回归模式分析

在定位控制中，原点的确定涉及原点回归问题，也就是说，在每次断电后重复工作前都先要做一次原点回归操作。这是因为每次断电后，机械所停止的位置不一定是原点，但PLC内部当前位置数据寄存器都已清零，这样就需要机械做一次原点回归操作而保持一致。即使程序在执行前能够把当前位置读取到内部当前位置寄存器中，无须断电复电后做原点回归操作，但控制系统在首次投入运行时也必须先做一次原点回归操作，确保原点位置的准确性，所以原点回归操作在定位控制中是必不可少的。

原点回归模式有两种回归方式：DOG块信号原点回归和零相信号计数原点回归。

1.DOG块信号原点回归

图1-57所示为DOG块信号原点回归动作示意图。

图1-58为DOG块信号原点回归控制分析图。

（1）启动原点回归指令后，机械由当前位置B加速至设定的原点回归速度V _RT 。

（2）以原点回归速度快速向原点移动。一般原点回归速度比较大，这样可以较快地原点回归。

（3）当工作台DOG块前端碰到近点开关DOG时（近点开关DOG由OFF变为ON时），机械由原点回归速度V _RT 开始减速到爬行速度V _CR 为止。

（4）机械以爬行速度V _CR 继续向原点移动，爬行速度一般较低，目的是能在慢速下准确地停留在原点。

（5）当工作台DOG块后端碰到近点开关DOG时（近点开关DOG由ON变成OFF时）马上停止，停止位置即为回归的原点A。

原点回归指令ZRN执行的是DOG块信号原点回归模式。

2.零相信号计数原点回归

DOG块信号原点回归模式的缺陷是对DOG块的长度有一定要求的。为保证原点回归能在爬行速度上回归到原点位置，DOG块的长度必须大于机械在从原点回归速度减速至爬行速度这段时间里所走的距离。否则，机械将以高于爬行速度的速度停止。这就会影响原点位置的重置性。在实际定位控制中，DOG块的长度往往会受到机械结构或工况的限制，不能按照要求的长度去做，这样势必影响原点回归的操作。因此。在很多定位控制设备上对其进行了补充。其方法是在近点开关DOG由ON变成OFF时，对编码器输出的Z相信号（零相信号）进行计数，当零相信号到达所设定的数目时，电动机停止，停止位置为原点。图1-59为零相信号计数原点回归控制分析。

原点回归指令DSZR执行的是零相信号计数原点回归模式，但其零相信号数为1，而1PG和20GM则可设置零相信号的计数个数（多于1个）。

3.原点回归的搜索功能

对DOG块信号不带搜索的原点回归来说，其开始位置只能在近点开关DOG的右边区域内进行原点回归动作。如果DOG块仍与近点开关DOG保持接触（仍压住近点开关DOG)或DOG块处于近点开关左边区域或DOG块与限位开关保持接触都不能进行原点回归。这就使不带搜索功能的原点回归模式应用受到了很大限制。为此，又开发出了带搜索功能的原点回归模式。

这时，原点回归模式有4种可能。分析如下。

（1）开始位置在近点开关DOG右边区域（图1-60中的A点）

这种情况和上面不带DOG搜索功能的原点回归所处的情况一致。因此，其原点回归模式也相同，不再叙述。

（2）开始位置在DOG块仍与近点开关DOG保持接触区域内（图1-61中的B点）。

在这种情况下，其原点回归动作过程如下。

①以原点回归速度向与原点回归方向相反的方向（图中向右）移动。

② DOG块前端碰到开近点开关DOG.后减速停止，并离开近点开关DOG。

③以原点回归速度向原点回归方向开始移动。DOG块前端再次碰到近点开关DOG，开始减速到爬行速度继续移动，在检测到DOG块后端后检测到第一个零点信号时停止。

（3）开始位置在近点开关DOG左边区域（图1-62中的C点）。

在这种情况下，其原点回归动作过程如下。

①以原点回归方向开始移动（图中向左移动）。

② DOG块前端碰到左边限位开关信号时减速停止。

③以原点回归速度向与原点回归方向相反的方向（图中向右）移动。

④ DOG块前端碰到近点开关DOG.后减速停止，并离开近点开关DOG.。

⑤以原点回归速度向原点回归方向开始移动，DOG块前端再次碰到近点开关DOG，开始减速到以爬行速度继续移动，在检测到DOG块后端后检测到第一个零点信号时停止。

（4）开始位置在DOG块与限位开关保持接触处（图1-63中的D点）。

在这种情况下，其原点回归动作过程如下。

①以原点回归速度向与原点回归方向相反的方向（图中向右）移动。

② DOG块前端碰到近点开关DOG.后减速停止，并离开近点开关DOG。

③以原点回归速度向原点回归方向开始移动，DOG块前端再次碰到近点开关DOG，开始减速到以爬行速度继续移动，在检测到DOG块后端后检测到第一个零点信号时停止。

4.速度/位置和时间参数

在进行定位控制运行模式分析时会涉及与运行有关的一些速度参数和时间参数。对这些参数的含义及它们的确定方式将陆续做一些说明。

在这一节中用到的参数如下。

1）原点回归速度V _RT

这是电动机执行原点回归指令时所确定的最初回归速度。该速度由指令操作数设定，或由其指定的特殊数据寄存器确定。

原点回归速度应大于等于基底速度而小于等于最高速度。如果设定值大于最高速度，则按最高速度运行，但最大不能超过100kHz。原点回归速度也应设定得比伺服驱动器的最大响应频率小。

2）爬行速度V _CR

这是在原点回归过程中，为保证每次原点都停止在同一位置，由原点回归速度减速至爬行速度而完成原点回归动作。因此，这个速度必须远低于原点回归速度而又高于基底速度（见下节介绍）。这个速度一般在10～32767Hz之间。爬行速度是由指令中操作数设定的，或由其指定的特殊数据寄存器所决定。

3）加速时间T _a 和减速时间T _b

加速时间T _a 和减速时间T _b 见下节介绍。 z4hbCUkL9uMgLKxzskar6atBCRYg2yWFgEKftQM2qK1ycMTq0ygn7dsBMCP7Epna