PLC基础知识整理(三菱) - 扩展

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前言

最近在学习三菱plc编程，对电机使用，比较频繁，汇总一下目前使用电机的脉冲指令，目前是使用FX系列的三菱产品，所以指令只适用于FX系列三菱PLC。

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一、电机脉冲

1、DRVI、DRVA相对、绝对定位指令

定位控制核心：控制电机(伺服、闭环步进) 精确移动到目标位置，通常需闭环反馈（如编码器）确保精度。
注 闭环控制：通过实时位置反馈纠正误差，避免累积偏差。

1、DRVI（相对定位）

1）格式：

DRVI S1 S2 D1 D2 DRVI K10000 K1000 Y0 Y2 //从当前位置正向移动10000脉冲，速度1kHz

参数说明：
S1: 脉冲数（相对移动量，正负表示方向）
S2: 脉冲频率（速度）
D1: 脉冲输出端口（如Y0）
D2: 方向信号端口（如Y2）

一般使用DDRVI指令，其中差异如下：
1）脉冲范围与精度

• DRVI：16位数据，限制单次最大脉冲数为±32,767。
• DDRVI：32位数据，可处理超长行程（如数百万脉冲）。

2）硬件兼容性

• DRVI：兼容所有FX系列PLC（包含老旧型号如FX1N）。
• DDRVI：仅FX3U/FX3G/FX5U及以上型号支持，需确认硬件版本。

3）编程便利性

• DRVI：若需更大值，需手动拆分32位数据，编程复杂：

DMOV K100000 D100      // 将100,000存入D100（低16位）+D101（高16位）
DRVI D100 K1000 Y0 Y2  // 需用寄存器组合

• DDRVI：能直接处理

DDRVI K100000 K1000 Y0 Y2 //直接写入10万脉冲

2、DRVA（绝对定位）

1）格式：

DRVA S1 S2 D1 D2DRVA K50000 K1000 Y0 Y2 //以1kHz速度移动到绝对位置50000脉冲处

参数说明：
​​S1​​：目标绝对位置（基于原点），正负代表原点右左（正向、反向）
​​S2​​：脉冲频率（速度）
D1: 脉冲输出端口（如Y0）
D2: 方向信号端口（如Y2）

一般使用DDRVA指令，其中差异与上述DDRVI和DRVI差异一致。

3、DRVI与DRVA区别

特性	DRVI(相对定位)	DRVA(绝对定位)
参考基准	以当前位置为起点	以机械原点为基准（坐标系零点）
移动逻辑	“走多少”（增量式）	“走到哪”（绝对坐标）
断电后恢复	需重新计算剩余距离	可直接继续执行（依赖原点记忆）
原点回归（ZRN）	无需原点，但长期使用可能导致位置漂移	使用DRVA前必须执行原点回归，建立坐标系

2、PLSY、PLSR​​不带、带加减速脉冲输出步进指令

步进电机：一种将电脉冲信号转换为固定角度旋转（步距角）的电机，每接收一个脉冲转动一步（如1.8°）。
注 开环控制：无需编码器反馈，通过脉冲数量控制位置，脉冲频率控制速度。

1、PLSY（脉冲输出 - 无加减速）

1）功能：发送指定频率和数量的脉冲。（控制移动距离）
2）格式：

PLSY K1000 K5000 Y0 //频率1kHz,脉冲数5000，脉冲到Y0口

3）应用：控制电机转速和行程。

2、PLSR（带加减速脉冲输出）

1）功能：平滑启停的脉冲输出
2）格式：

PLSR K1000 K5000 K100 Y0 //目标频率1kHz, 脉冲5000, 加减速时间100ms, 脉冲到Y0口

3）应用：避免电机启停时的冲击。

3、ZRN/DZRN、DSZR 回原点指令

1）回原点指令功能
用于控制伺服/步进电机自动回归机械原点的指令，通过检测近点信号（DOG）和零点信号（Z相），将电机移动到机械原点位置，并清零当前位置寄存器（如M8340）。
2）回原点指令核心作用

• 建立绝对坐标系基准点（机械原点）
• 消除累计误差，确保重复定位精度

注：回原点指令都是默认反转回归

1、ZRN/DZRN - 回原点指令

1）格式

ZRN S1 S2 S3 D
ZRN K10000 K500 X0 Y0 //高速10kHz -> X0原点触发 -> 低速500Hz -> Z相停止

参数说明：
S1：开始原点回归速度（高速接近） - 10~32767Hz
S2：低速爬行速度 - 10~32767Hz
S3：近点信号(DOG)输入地址 - 原点（如X0）
D：脉冲输出端口 - 脉冲（如Y0）
注：ZRN 16位 频率：10~32767Hz，DZRN 32位 频率最大可到达100KHz

2）回原点 - 正转指令编写

2、DSZR - 带DOG搜索的回原点指令

1）格式：

DSZR S1 S2 D1 D2

参数说明：
S1：近点信号(DOG)输入地址
S2：零点信号输入
D1：脉冲输出端口 - 脉冲
D2：电机旋转方向

4、ZRST批量复位指令

1）作用：用于将指定范围内的同类软元件一次性复位为初始状态。

• 复位对象：包括位元件（Y、M、S）、字元件（D、T、C等），复位操作会将位元件置为OFF，字元件清零（=K0）。
• 特点：相比单点复位指令RST，ZRST可高效处理连续地址的批量复位，提升编程效率。

2）格式：

ZRST D1 D2ZRST M0 M10 -> 复位M0~M10共11个辅助继电器。
ZRST D0 D100 -> 清零D0~D100的数据寄存器。

参数说明：
D1：复位起始地址（必须≤D2）。
D2：复位结束地址（必须与D1为同类型元件）。

5、电机脉冲特殊辅助继电器

编号/名称	功能
M8340	Y0脉冲输出中监控（ON / OFF）
M8350	Y1脉冲输出中监控（ON / OFF）
M8360	Y2脉冲输出中监控（ON / OFF）
M8370	Y3脉冲输出中监控（ON / OFF）
M8029	指令执行结束标志位，仅在特定指令正常执行完毕后接通一个扫描周期。用于监控脉冲输出类指令（如PLSY、DRVI、DRVA等）或功能指令（如DSW、RAMP）的完成状态

二、其他

1、PLC编程软件自动换行机制

在编PLC程序时，会有一行写不下的情况，这时会出现自动换行情况，如下图：

注：K0那段就是三菱自动换行机制

2、电机扩展问题

FX系列三菱PLC只有脉冲输出Y0、Y1、Y2、Y3对象软元件，对应着脉冲输出过程中监控标志位M8340、M8350、M8360、M8370这四个标志位，那是不是只能使用4个电机？当然不是！在FX系列PLC中，有些PLC是可以扩展的。

1）FX系列PLC脉冲输出端口的硬件限制

PLC型号	默认高速脉冲输出口	是否可扩展	扩展方式
FX0S / FX0	无	❌ 不可扩展	早期型号仅普通I/O功能
FX0N	无	❌ 不可扩展	早期型号仅普通I/O功能
FX1	Y0(10kHz)	❌ 不可扩展	-
FX1S	Y0(100kHz)、Y1(10kHz)	❌ 不可扩展	Y1虽支持脉冲输出，但实际不支持DRVI/DSZR等定位指令，仅能使用PLSY基础指令
FX1N / FX1NC	Y0、Y1(最高100kHz)	✅ ​​可扩展	通过​​FX2N-1PG​​（1轴）或​​FX2N-10PG​​（1轴，1MHz）扩展 - 最多扩展到8个模块
FXU	Y0(10kHz)	❌ 不可扩展	-
FX2C	Y0(20kHz)、Y1(10kHz)	✅ ​​可扩展	需FX2N-CNV-IF转换器 - 最多扩展到8个模块
FX2N / FX2NC	Y0、Y1、Y2(最高100kHz)	✅ ​​可扩展	支持​​FX2N-1PG​​（1轴）、​​FX2N-10PG​​（1轴，1MHz）、​​FX2N-20GM​​（2轴） - ​​FX2N-20GM​​为独立运动控制器，需单独编程（最多扩展到8个模块）
FX3G / FX3GC	Y0、Y1、Y2(最高100kHz)	✅ ​​可扩展	通过​​FX3U-2HSY-ADP​​（2轴，200kHz）或​​FX2N-1PG​​（需转换器）- 最多扩展到8个模块
FX3U / FX3UC	Y0、Y1、Y2、Y3(最高200kHz)	✅ ​​可扩展	支持​​FX3U-2HSY-ADP​​（2轴）、​​FX3U-20PG​​（2轴）、​​FX2N-10PG​​（需转换器）- FX3UC需通过扩展总线连接模块（最多扩展到7轴）
FX5U	Y0、Y1、Y2、Y3(最高200kHz)	✅ ​​可扩展	通过​​FX5-20PG-P模块​​（每模块增加2轴）- FX5U扩展模块支持4MHz高速输出（需配置专用硬件）- 最多扩展到12轴

2）扩展轴的特殊软元件分配规则

1. FX3U系列（最大扩展至7轴）

轴号	脉冲输出口	特殊辅助继电器（M）	数据寄存器（D）	功能说明
轴1	Y0	M8340~M8359	D8340~D8359(当前值/参数)	本体Y0轴（默认）
轴2	Y1	M8360~M8379	D8360~D8379	本体Y1轴（默认）
轴3	Y2	M8380~M8399	D8380~D8399	本体Y2轴（默认）
轴4	Y3	M8400~M8419	D8400~D8419	本体Y3轴（默认）
轴5	Y4(扩展)	M8420~M8439	D8420~D8439	第1扩展模块（FX3U-2HSY-ADP）
轴5	Y5(扩展)	M8440~M8459	D8440~D8459	第1扩展模块
轴6	Y6(扩展)	M8460~M8479	D8460~D8479	第2扩展模块

2. FX5U系列（最大扩展至12轴）

轴号	脉冲输出口	特殊辅助继电器（M）	数据寄存器（D）
轴1~4	Y0~Y3	M8340~M8419	D8340~D8359
轴5~12	Y4~Y11(扩展)	M8420~M8579	D8420~D8579

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