三菱PLC FX3U可通过内置定位表、TBL指令或HMI配方表实现多轴伺服多点位运动控制,无需扩展模块即可控制最多4轴,每轴支持100点定位。以下是具体实现方法及关键要点:
一、硬件基础与限制
轴数与点位:FX3U本体最多支持3路高速脉冲输出(Y0、Y1、Y2),通过内置定位表可控制最多4轴(需合理分配资源),每轴最多预设100个点位。
扩展能力:若需控制更多轴(如6轴),可通过扩展1PG定位模块或组网多台PLC实现。
二、核心控制方法
1. 内置定位表控制
原理:利用PLC内置的定位表存储各轴的点位参数(位置、速度、加减速等),通过调用定位指令(如DRVA、DRVI)实现多点位运动。
特点:
固定点位:点位数量需预先设定,修改需重新编程。
适用场景:点位固定且不频繁调整的场合(如固定工位装配线)。
2. TBL(表格定位)指令
原理:通过表格预先设置多段定位参数,支持动态修改点位数量和位置,实现灵活的多点位控制。
特点:
动态调整:可通过HMI或触摸屏实时修改表格中的点位数据,无需重新编程。
复杂运动:支持连续多段定位、速度切换等复杂运动控制。
实现步骤:
定义表格:在PLC数据寄存器中划分区域存储各轴点位参数(如D100-D199为轴1点位表)。
编写TBL指令:使用TBL指令调用表格数据,指定目标轴、点位编号及执行模式。
动态修改:通过HMI或触摸屏修改表格中的点位数据(如使用变址寄存器实现动态查表)。
3. HMI配方表集成
原理:在HMI中创建配方表,通过Excel导入或手动输入各轴点位参数,PLC通过通讯读取配方表数据并执行定位。
特点:
操作便捷:通过图形化界面修改点位,无需直接编程。
数据管理:支持配方保存、调用及版本控制。
实现步骤:
HMI配方表设计:定义各轴点位参数字段(如位置、速度、加减速时间)。
PLC通讯配置:设置PLC与HMI的通讯协议(如Modbus RTU),配置数据寄存器映射。
程序编写:PLC通过通讯指令(如MODRD/MODRW)读取HMI配方表数据,并执行TBL指令调用。
三、关键编程指令与示例
1. 定位指令
DRVA(绝对定位):控制电机移动到绝对坐标系中的目标位置。
plaintextDRVA D100 K5000 Y0 Y4 // 轴1移动到D100中的绝对位置,速度5000Hz,方向由Y4控制
DRVI(相对定位):控制电机移动相对于当前位置的指定距离。
plaintextDRVI D102 K2000 Y1 Y5 // 轴2相对当前位置移动2000脉冲,速度由D102指定,方向由Y5控制
2. TBL指令
指令格式:
plaintextTBL S D N // S:表格起始地址,D:目标轴,N:点位编号
示例:
plaintext// 调用轴1的第5个点位(表格起始地址D100)TBL D100 M0 K5 // M0为执行标志,K5为点位编号
3. HMI配方表读取
通过MODRD指令读取HMI数据:
plaintextMODRD H1 K10 D200 K4 // 读取HMI地址H1开始的4个字数据,存入D200-D203
将读取数据写入定位表:
plaintextMOV D200 D100 // 将HMI数据写入轴1点位表MOV D202 D102 // 写入速度参数
四、调试与优化建议
点位精度校准:
使用激光标定仪或千分尺验证实际位移与设定值的一致性。
调整电子齿轮比(如设置D8140-D8147)确保脉冲当量准确。
加减速优化:
根据机械负载特性设置合理的加减速时间(如D8150-D8157),避免冲击。
使用PLSR指令实现平滑加减速控制。
故障处理:
监控特殊辅助继电器(如M8029定位完成标志、M8329异常结束标志)及时处理错误。
设置正反转极限开关(如X0-X3)防止超程。
五、应用案例
六轴转盘控制:
使用FX3U本体控制3轴,扩展3个1PG模块实现六轴联动。
通过TBL指令实现转盘绝对定位(如DRVA K180000 D200 Y4定位到180度)。
结合气缸控制实现多工位流水作业,使用步进梯形图(STL)管理生产节奏。

