三菱 FX 系列 PLC 处理光栅尺Z 相信号(零位 / 原点信号),核心是通过内置高速计数器硬件自动复位,或配合原点回归指令(DSZR/ZRN) 实现精准找零与坐标清零。以下从硬件、参数、程序、滤波、回零流程完整说明。
一、光栅尺信号与接线(FX3U/FX5U 为主)
光栅尺通常输出:
A 相、B 相:增量脉冲(AB 相,判断方向)
Z 相(零位):每圈 / 每行程一个脉冲(原点标记)
1. 标准接线(漏型 NPN 常见)
A 相 → X0
B 相 → X1
Z 相 → X2(C252 对应 Z 相输入)
24V 供电,0V 接 PLC 公共端(COM)
2. 高速计数器与 Z 相固定对应关系
表格
| 高速计数器 | A 相 | B 相 | Z 相(复位) |
|---|---|---|---|
| C251 | X0 | X1 | X0 |
| C252 | X0 | X1 | X2 |
| C253 | X0 | X1 | X3 |
| C254 | X0 | X1 | X5 |
注意:Z 相必须接到对应高速计数器的专用输入点,才能硬件自动复位。
二、参数设置(GX Works3)
参数 → 系统参数 → 高速计数器
启用对应通道(如 CH1:C252)
计数模式:AB 相 4 倍频(精度最高)
复位方式:Z 相信号 + 软件复位
Z 相动作:上升沿立即复位当前值为 0(硬件复位)
三、程序处理(3 种常用方式)
方式 1:硬件自动复位(最常用、最精准)
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LD M8000 ; 常ON OUT C252 K999999 ; 启动AB相高速计数器 ; Z相(X2)一到,C252自动硬件清0
优点:零延迟、不受扫描周期影响
适用:连续运行、实时清零
方式 2:软件捕捉 Z 沿 + 复位(灵活)
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LD X2 ; Z相信号 PLS M0 ; 上升沿 LD M0 RST C252 ; 软件复位 MOV K0 D100 ; 坐标清零
方式 3:原点回归指令(DSZR,带 DOG 搜索)
用于开机 / 故障后自动找原点:
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LD M8000 MOV K5000 D10 ; 回零速度Hz MOV K200 D11 ; 爬行速度Hz LD M0 ; 回零启动 DSZR D10 D11 X2 Y0 ; S1=速度,S2=爬行,S3=Z相/DOG,D=脉冲轴
流程:高速 → 碰到 Z 相 → 减速 → 离开 Z 相下降沿停止 → 自动清零
精度:±1 个 Z 相脉冲
四、Z 相信号滤波与抗干扰
光栅尺 Z 相窄脉冲易受干扰,必须滤波:
1. 硬件滤波
用 ** 差分信号(RS422)** 光栅尺(抗干扰强)
Z 相串 1kΩ + 104 电容(RC 滤波)
屏蔽线单端接地
2. 软件滤波(FX3U)
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LD X2 ; Z相输入 DPP M0 K10 ; 延迟10ms确认 LD M0 RST C252
作用:滤除抖动 / 干扰尖峰,确保真 Z 相才复位
五、原点回归完整流程
启动 DSZR 指令
轴以回零速度向原点方向移动
检测到Z 相(X2) → 减速到爬行速度
离开 Z 相(下降沿) → 立即停止
自动将C252/D8140 清零(电气原点)
置位回零完成标志(M1=ON)
六、常见问题与注意
Z 相接错点:不自动复位 → 严格按 C252→X2 对应
信号不匹配:TTL 5V 不能直入 24V PLC → 需信号转换模块
抖动误复位:必须加硬件 + 软件滤波
多轴:每轴 Z 相必须用对应高速计数器专用输入点
七、FX5U 简化写法
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DHCMOV C252 D100 ; 32位读当前值 LD X2 PLS M0 LD M0 DHC RST C252 ; 专用高速计数器复位
总结
最佳方案:C252 + X2(Z 相)硬件自动复位 + DSZR 回零
精度:±1 脉冲(由光栅尺分辨率决定)
稳定:硬件复位 + 双重滤波,避免误动作。


