在三菱 PLC 定位控制中,由于涉及 PLC 程序、伺服 / 步进系统、机械结构等多环节,可能会出现各类故障。以下是常见故障及对应的解决方法:
一、定位不准或偏差过大
故障现象:
实际运动位置与目标位置偏差超出允许范围;
多次定位后偏差累积。
可能原因及解决方法:
电子齿轮比设置错误
检查伺服驱动器或 PLC 中电子齿轮比(分子 / 分母)是否与机械减速比、编码器分辨率匹配(公式:电子齿轮比 = (电机转一圈脉冲数 × 减速比) / 机械移动单位距离)。
重新计算并设置正确的电子齿轮比。
脉冲丢失或干扰
脉冲线(控制信号)未使用屏蔽线,或屏蔽层未单端接地,导致电磁干扰(如附近有变频器、电机线)。
更换带屏蔽的双绞线,屏蔽层连接 PLC 侧接地端;远离强干扰源,或增加滤波器。
机械传动误差
丝杠间隙、皮带松动、导轨卡顿等机械问题导致实际位移与脉冲指令不符。
调整机械结构(如紧皮带、消除丝杠间隙),或通过 PLC 程序增加 “backlash 补偿”(反向间隙补偿)。
伺服增益参数不当
伺服系统刚性不足(增益过低)导致响应滞后,或增益过高导致震荡。
重新调试伺服驱动器的位置环、速度环增益(可使用伺服自动增益调整功能)。
二、启动后不运动或运动异常
故障现象:
发送定位指令后,电机无动作;
电机抖动、异响或突然窜动。
可能原因及解决方法:
控制信号未生效
检查 PLC 输出的脉冲信号(脉冲 + 方向)是否正常(用示波器测量脉冲频率 / 幅值);
确认定位启动条件(如启动信号 [ST]、原点复位完成 [ZSP]、报警复位 [RST] 等)是否满足,程序中是否有互锁逻辑导致指令被封锁。
伺服 / 步进驱动器报警
过流 / 过载:检查电机负载是否过大、线缆是否短路,降低负载或更换更大功率电机;
编码器故障:检查编码器线缆是否松动、断线,重新插拔或更换线缆;
过压 / 欠压:检查电源电压是否稳定,排除电网波动或电源故障。
查看驱动器报警代码(如过流、过载、过压、编码器故障等):
原点复位异常
原点传感器(接近开关、光电开关)未触发,或原点信号接线错误。
检查传感器是否正常(用万用表测信号通断),调整传感器位置;确认 PLC 输入点与传感器接线对应。
程序指令错误
定位指令(如 PLSV、DRVI、DDRVI 等)参数错误(如脉冲数为 0、速度为 0),或模式设置错误(如绝对位置 / 相对位置混淆)。
监控 PLC 程序中定位指令的参数,修正脉冲数、速度及模式设置。
三、原点复位失败
故障现象:
执行原点复位时,电机不动作或找不到原点;
原点复位后位置偏移。
可能原因及解决方法:
原点传感器故障
传感器损坏或信号未传入 PLC(如接线松动、输入点烧坏)。
更换传感器,用 PLC 监控原点信号(X 点)是否正常触发;检查输入点接线和电源(通常为 DC24V)。
原点复位方向或速度错误
程序中设置的复位方向与机械原点位置相反,或速度过高导致冲过原点。
调整原点复位指令(如 ZRN)的方向参数(正 / 反转),降低复位速度(尤其是接近原点时的减速段)。
机械限位触发
复位过程中撞到硬限位(如行程开关),导致驱动器急停。
检查限位开关是否误触发,调整机械原点位置至限位前,或在程序中增加限位信号的预处理(如触发时反向移动)。
四、运行中突然停止或报警
故障现象:
定位过程中电机突然停止,PLC 或驱动器报警;
频繁出现 “跟随误差过大” 报警。
可能原因及解决方法:
跟随误差超范围
伺服系统响应速度跟不上指令速度(如负载突变、增益过低),导致指令位置与实际位置偏差超过驱动器设定的阈值。
降低运动加速度 / 速度,提高伺服增益;检查机械负载是否卡滞,清除异物或润滑导轨。
PLC 与定位模块通信故障
对于 QD75 等定位模块,若模块报错(如 ERR 灯亮),可能是模块未正常初始化、参数设置错误或通信总线(如 CC-link)故障。
检查模块电源和接线,通过 GX Works2/3 读取模块错误代码,重新初始化模块并下载正确参数;检查总线接头是否松动。
电源不稳定
伺服电源或 PLC 电源电压波动过大(如欠压、瞬间断电)。
加装稳压器或 UPS,检查电源容量是否匹配(避免多个设备共用同一电源导致过载)。
五、多轴联动时轨迹偏差
故障现象:
多轴同步运动(如圆弧插补)时,实际轨迹与理论轨迹不符。
可能原因及解决方法:
各轴参数不一致
不同轴的电子齿轮比、速度 / 加速度参数不匹配,导致运动不同步。
统一各轴的机械参数(如减速比),校准电子齿轮比;确保各轴加速度、加减速时间一致。
轴间耦合误差
机械结构(如龙门架、同步带)的刚性不足,导致多轴运动时受力变形。
加强机械刚性,或通过 PLC 程序进行轴间补偿(如根据负载动态调整各轴速度)。
总结:故障排查步骤
观察报警信息:优先查看 PLC 错误代码(如 GX Works 中的 “诊断”)和驱动器报警代码,缩小排查范围;
检查硬件连接:确认脉冲线、电源线、传感器线的接线是否牢固,有无断线或短路;
验证程序逻辑:监控定位指令的输入条件、参数是否正确,模拟测试关键信号;
分步隔离故障:断开机械负载,单独测试电机是否正常运行,区分是电气问题还是机械问题。
通过以上方法,可快速定位并解决三菱 PLC 定位控制中的常见故障,确保设备稳定运行。