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在运动控制中，“不用置位（SET）” 的搜索原点方案通常指不依赖置位指令（如强制输出信号触发原点），而是通过传感器信号边沿检测、编码器零位脉冲或位置比较等方式，自动识别原点并完成定位。这种方案更依赖硬件信号的自然触发和软件逻辑的实时判断，适用于西门子 S7-1200/1500、三菱 FX5、施耐德 M258 等主流 PLC，以下是具体实现思路和案例：

核心原理

不使用置位指令的关键是：通过原点传感器（如接近开关、光电开关）的上升沿 / 下降沿，或编码器的零位脉冲（Z 相），作为原点触发信号，结合运动控制指令的状态反馈，自动记录原点位置并停止运动。核心逻辑：启动回零运动→实时监测原点信号→检测到信号边沿时→立即停止运动→将当前位置设为原点（0 位）。

典型方案与实现步骤

方案 1：基于原点传感器边沿检测（最常用）

适用于带原点传感器（如 NPN 接近开关）的场景，通过传感器信号的 “从 OFF 到 ON” 或 “从 ON 到 OFF” 边沿触发原点定位。

硬件配置

• 原点传感器（如接近开关）接入 PLC 输入点（如 I0.0），检测到原点标志时输出高电平（1）；

• 电机轴连接机械结构，运动时会经过原点传感器的检测区域。

软件逻辑（以西门子 S7-1200 为例，SCL 语言）

scl

// 回零控制逻辑：不使用置位指令，通过传感器边沿触发
VAR
    Home_Sensor : BOOL;         // 原点传感器信号（I0.0）
    Home_Start : BOOL;          // 回零启动信号（手动触发）
    Home_Done : BOOL;           // 回零完成标志
    Axis_Running : BOOL;        // 轴运动中标志
    Sensor_Edge : BOOL;         // 传感器边沿检测标志
    Last_Sensor_State : BOOL;   // 传感器上一周期状态（用于边沿检测）
END_VAR

// 1. 边沿检测：检测传感器从0→1的上升沿
Last_Sensor_State := Home_Sensor;  // 保存上一周期状态
IF Home_Sensor AND NOT Last_Sensor_State THEN
    Sensor_Edge := TRUE;  // 检测到上升沿
ELSE
    Sensor_Edge := FALSE;
END_IF;

// 2. 启动回零运动（轴以低速向原点方向移动）
IF Home_Start AND NOT Home_Done THEN
    "MC_MoveJog".Axis := "Axis1";       // 关联轴对象
    "MC_MoveJog".JogForward := TRUE;    // 正向点动（假设原点在正向）
    "MC_MoveJog".Execute := TRUE;
    Axis_Running := TRUE;
END_IF;

// 3. 检测到原点信号边沿时，停止运动并设为原点
IF Axis_Running AND Sensor_Edge THEN
    "MC_Stop".Axis := "Axis1";          // 停止轴运动
    "MC_Stop".Execute := TRUE;
    IF "MC_Stop".Done THEN
        "MC_SetPosition".Axis := "Axis1";  // 将当前位置设为原点（0）
        "MC_SetPosition".Position := 0.0;
        "MC_SetPosition".Execute := TRUE;
        Home_Done := TRUE;                // 回零完成
        Axis_Running := FALSE;
        "MC_MoveJog".Execute := FALSE;    // 停止点动
        "MC_Stop".Execute := FALSE;
    END_IF;
END_IF;

关键点

• 无需置位指令（SET），通过MC_MoveJog启动低速运动，传感器边沿触发后用MC_Stop停止，MC_SetPosition将当前位置设为原点；

• 低速运动可避免过冲（如 5mm/s），确保定位精度。

方案 2：基于编码器零位脉冲（无传感器场景）

若没有原点传感器，可利用电机编码器的 Z 相脉冲（每转 1 个脉冲）作为原点信号，适用于对原点精度要求不高的场景（如水平轴）。

硬件配置

• 编码器 Z 相脉冲接入 PLC 高速计数输入（如 I0.1），每转一圈触发一次脉冲。

软件逻辑

scl

// 利用编码器Z相脉冲作为原点
VAR
    Z_Pulse : BOOL;            // 编码器Z相脉冲（I0.1）
    Home_Start : BOOL;         // 回零启动
    Home_Done : BOOL;          // 回零完成
    Z_Edge : BOOL;             // Z相脉冲边沿
    Last_Z_State : BOOL;       // Z相上一状态
END_VAR

// Z相脉冲上升沿检测
Last_Z_State := Z_Pulse;
IF Z_Pulse AND NOT Last_Z_State THEN
    Z_Edge := TRUE;
ELSE
    Z_Edge := FALSE;
END_IF;

// 启动回零（轴匀速转动）
IF Home_Start AND NOT Home_Done THEN
    "MC_MoveVelocity".Axis := "Axis1";  // 速度模式运动
    "MC_MoveVelocity".Velocity := 100;  // 速度100rpm
    "MC_MoveVelocity".Execute := TRUE;
END_IF;

// 检测到Z相脉冲时，停止并设为原点
IF Z_Edge AND NOT Home_Done THEN
    "MC_Stop".Execute := TRUE;
    IF "MC_Stop".Done THEN
        "MC_SetPosition".Position := 0.0;  // 设为原点
        "MC_SetPosition".Execute := TRUE;
        Home_Done := TRUE;
        "MC_MoveVelocity".Execute := FALSE;
    END_IF;
END_IF;

关键点

• 依赖编码器 Z 相脉冲，原点位置为脉冲触发时的机械位置，适合无传感器的简易设备；

• 需确保轴转动时能触发 Z 相脉冲（至少转动一圈）。

方案 3：基于机械硬限位与位置比较（极限原点）

在无原点传感器但有硬限位（如行程开关）的场景，可将硬限位位置作为原点（如轴碰到限位后反向微动至安全位置作为原点）。

逻辑步骤

1. 启动回零：轴以低速向硬限位方向运动（如正向）；

2. 触发硬限位（如 I0.2=1）时，立即停止并反向低速运动；

3. 离开硬限位（I0.2=0）时，记录当前位置并设为原点（0 位）。

优势

• 无需额外原点传感器，利用现有硬限位，成本低；

• 适合空间受限的设备（如小型滑台）。

方案优势与注意事项

优势

1. 减少硬件依赖：无需置位指令对应的输出点，简化接线；

2. 逻辑更可靠：依赖传感器 / 编码器的自然信号，避免误触发（如置位信号粘连导致的原点偏移）；

3. 兼容性强：适用于所有支持运动控制指令的 PLC，无需特殊功能块。

注意事项

1. 信号滤波：传感器或编码器信号需加滤波（如 PLC 输入滤波参数设为 5~10ms），避免干扰导致误判；

2. 运动方向：回零前需明确原点在轴的正向还是反向，确保运动方向正确；

3. 低速优先：回零时速度需足够低（如≤10mm/s），防止过冲导致原点偏差；

4. 故障处理：需添加超时判断（如 30 秒未检测到原点信号则报警），避免轴无限运动。

总结

不使用置位的搜索原点方案，核心是通过信号边沿检测 + 实时运动控制，利用传感器、编码器或硬限位的自然信号触发原点定位。相比置位方案，它更依赖硬件信号的稳定性和软件的边沿检测逻辑，适合对可靠性要求较高的中小型设备（如贴标机、小型装配线）。实际应用中，优先选择方案 1（原点传感器边沿检测），兼顾精度和稳定性。