三菱电机跟随输送带行走程序（以 FX 系列 PLC + 伺服 / 变频器为例）
三菱电机实现 “跟随输送带行走” 核心是位置 / 速度同步控制—— 让执行电机（如伺服电机驱动抓手 / 定位机构）的运行速度 / 位移与输送带实时速度 / 位移精准匹配，常见于分拣、贴标、装箱等产线场景。以下分「速度跟随」（通用型）和「位置跟随」（高精度）两种场景，给出基于三菱 FX 系列 PLC 的程序框架、硬件配置及关键逻辑。
一、核心需求与硬件配置
1. 核心需求
2. 硬件配置（基础版）
| 元件类型 | 选型 / 说明 |
|---|---|
| PLC | 三菱 FX3U/FX5U（带高速计数模块 / 内置高速计数器，支持脉冲输出） |
| 输送带驱动 | 变频器 + 异步电机（如三菱 FR-D700），或伺服电机（定位精度要求高时） |
| 执行电机 | 三菱 MR-J4 系列伺服电机（精准位置 / 速度控制），或变频器 + 异步电机（简易速度跟随） |
| 检测元件 | 编码器（安装在输送带滚筒，采集实时速度 / 位移，如 NPN 集电极开路型，1000 线）；光电开关（触发跟随信号） |
| 辅助元件 | 接近开关（限位）、急停按钮、人机界面（设定跟随参数） |
二、关键原理
三、程序编写（FX3U PLC 为例，梯形图 + 指令说明）
场景 1：简易速度跟随（变频器 + 异步电机）
1. 变量定义（数据寄存器 D）
| 寄存器 | 用途 | 设定 / 计算逻辑 |
|---|---|---|
| D0 | 输送带编码器脉冲频率（Hz） | HSC 采集的 1 秒脉冲数，换算为频率 |
| D10 | 速度比例系数 | 人机设定（如 0.8 = 执行电机速度为输送带 80%） |
| D20 | 执行电机目标频率（Hz） | D0×D10（需转换为变频器对应频率） |
| D100 | 变频器模拟量输出值 | 目标频率换算为 0-10V 对应数值（0-4095） |
2. 核心程序段
（1）编码器脉冲采集（高速计数器 HSC）
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// 启用X0作为高速计数器输入（C235，对应X0，16位增计数） LD M8000 MOV K0 K4M0 // 清零计数器控制位 SET M8235 // C235设为增计数模式 OUT C235 K0 // 计数器复位，开始计数 // 1秒刷新一次脉冲频率（D0=输送带脉冲频率） LD M8013 // 1秒时钟脉冲 MOV C235 D0 // 将1秒内累计脉冲数存入D0（即频率Hz） RST C235 // 清零计数器，下次重新计数
（2）目标速度计算
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// 速度比例运算（D20=D0×D10，D10为人机设定的比例系数） LD M8000 MUL D0 D10 D20 // 32位乘法：DMUL D0 D10 D20（若数值超16位） // 频率限幅（防止超速，如上限50Hz） CMP D20 K50 M10 LD M10 // D20>50时 MOV K50 D20 // 强制设为50Hz
（3）模拟量输出控制变频器
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// 将目标频率（D20）转换为0-10V模拟量（FX3U-4DA模块，输出通道CH1） LD M8000 // 频率→电压换算：50Hz对应10V（4095），则1Hz对应81.9，D100=D20×81.9 MUL D20 K82 D100 // 近似换算，K82=81.9取整 // 模拟量输出（TO指令：向4DA模块写入数值） TO K0 K1 D100 K1 // K0=模块号，K1=CH1通道，D100=输出值，K1=写入1个通道
场景 2：高精度位置跟随（伺服电机）
1. 变量定义
| 寄存器 | 用途 | 逻辑 |
|---|---|---|
| D0 | 输送带编码器累计脉冲 | C235 累计值（位移 = 脉冲数 / 编码器线数 × 滚筒周长） |
| D10 | 滚筒周长（mm） | 人机设定（如滚筒周长 200mm） |
| D20 | 输送带实时位移（mm） | (D0/1000)×D10（1000 线编码器） |
| D30 | 执行电机位移系数 | 人机设定（如 1 = 执行电机位移 = 输送带位移） |
| D40 | 执行电机目标位移（mm） | D20×D30 |
| D100 | 伺服电子齿轮比换算值 | 目标位移转换为伺服脉冲数（需匹配电子齿轮比） |
2. 核心程序段
（1）位移采集与换算
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// 累计脉冲采集（C235，不复位，持续计数） LD M8000 SET M8235 OUT C235 K0 MOV C235 D0 // 编码器累计脉冲存入D0 // 位移换算（输送带mm） LD M8000 DIV D0 K1000 D5 // D5=D0/1000（脉冲数→转数） MUL D5 D10 D20 // D20=转数×周长=输送带位移（mm）
（2）触发跟随 + 伺服定位
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// X1=光电开关触发信号，启动跟随 LD X1 OR M0 // 自锁 ANI X2 // X2=停止信号 OUT M0 // 伺服定位指令（DRVA：绝对定位，Y0脉冲输出） LD M0 MOV D20 D40 // 目标位移存入D40 DRVA D40 K1000 Y0 // DRVA S1 S2 D：S1=目标位移（脉冲），S2=速度（1000Hz），D=Y0 // 注：需先通过参数设置伺服电子齿轮比，使1mm对应固定脉冲数
（3）跟随完成复位
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// M8029=定位完成标志 LD M8029 RST M0 // 复位跟随触发 MOV K0 D0 // 清零编码器累计脉冲（可选，根据需求）
四、参数配置要点
1. 高速计数器配置（GX Developer）
2. 伺服参数（MR-J4）
3. 变频器参数（FR-D700）
五、调试要点
六、常见问题与解决
| 问题现象 | 原因分析 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 跟随滞后 | 伺服刚性不足 / 变频器加减速慢 | 提高伺服位置环增益；缩短变频器加减速时间 |
| 脉冲采集不准 | 编码器接线错误 / 干扰 | 核对编码器接线（A/B/Z 相）；加装终端电阻（120Ω） |
| 执行电机速度波动 | 编码器脉冲频率采集不平稳 | 增加脉冲滤波（如取 3 次平均值存入 D0）；优化比例系数 |
| 定位偏差累计 | 编码器零点漂移 | 增加原点回归指令（ZRN），定期复位累计脉冲 |
总结
三菱电机跟随输送带的核心是「脉冲采集→参数换算→同步输出」：
若使用 FX5U PLC，可结合「运动控制指令（MC_MoveVelocity/MC_MoveAbsolute）」和以太网通信，实现更高效的同步控制，逻辑与上述一致，仅指令形式（结构化文本）不同。
