运动控制器轴回零的配置与实现
今天，正运动小助手给大家分享一下运动控制器轴回零的配置与实现。本文主要介绍控制器提供的回零模式，驱动器自身的回零模式我们将在下篇为大家讲解。
01 轴回零 一、回零说明 在高精度自动化设备上都有自己的参考坐标系，工件的运动可以定义为在坐标系上的运动，坐标系的原点即为运动的起始位置，各种加工数据都是以原点为参考点计算的。
所以启动控制器执行运动指令之前，设备都要进行回零操作，回到设定的参考坐标系原点，若不进行回零操作，会导致后续运动轨迹错误。
正运动控制器提供了多种回零方式，通过datum单轴回零指令设置，不同模式值选择不同的回零方式，各轴按照设置回零的方式自动回零。
datum指令为单轴回零指令，每次作用在一个轴上，多轴回零时，需要对每个轴都使用datum指令回零。
回零时机台需要接入原点开关（指示原点的位置的到位传感器）和正负限位开关（均为传感器，传感器检测到信号后，表示有输入信号，传给控制器处理）。
单轴找原点时，原点开关通过datum_in设置，正负限位开关分别通过fwd_in和rev_in设置。控制器正/负限位信号生效后，会立即停止轴，停止减速度为fastdec。
设备回零方式有控制器回零和伺服参数回零。
控制器回零是把零点位置传感器连接到运动控制器上，控制器通过搜索零点传感器位置回零点。本文主要介绍控制器提供的回零模式。伺服参数回零是将零点传感器连接到伺服驱动器上，控制器通过发送命令给伺服驱动器，伺服驱动器进行回零的操作。驱动器自身的回零模式请参考下篇。
二、回零相关指令 运动控制器回零常用的相关指令如下表所示。
1.回零指令datum
datum是运动控制器的回零指令，相关回零搜索模式很多，根据当前轴所处的位置或效率要求选择合适的模式，datum指令指令后轴开始运动，搜寻原点信号，遇到原点信号后自行停止，将当前的位置清零，回零成功，详情参见下节说明。
语法：
datum(模式)
2.映射原点输入datum_in
运动控制器原点开关的设置，对应输入口in信号。
语法：datum_in = 输入口编号，-1取消映射
对于zmc系列的控制器，由于输入off时认为有信号输入(eci系列控制器与之相反)，原点和正负限位开关等特殊信号映射完成需要invert_in反转输入信号。
3.回零速度speed、creep
回零运动中为了更精确的找到零点，会使用爬行速度creep和轴运行速度speed来进行原点搜寻，speed设置相对大一些，用于快速搜寻原点开关的位置，creep一般为较小值，爬行到原点开关处停止，回零成功。
语法：speed = 数值
语法：creep = 数值
4.正负限位fwd_in、rev_in
硬限位开关是限制轴的最大“允许行进范围”的限位开关。硬限位开关是物理开关元件，硬限位开关由指令映射到相应输入开关信号上，根据开关信号是常开还是常闭确定是否要对信号进行翻转，设置完成后，碰到硬限位开关，对应轴立即停止运动，停止减速度为fastdec。
软限位开关将限制轴的“工作范围”，由指令直接设置限位位置，轴走到设置位置后立即采用减速度fastdec停止运动，它们应位于机床限制行进范围的相关硬限位开关的内侧。由于软限位开关的位置较为灵活，因此可根据当前的运行轨迹和具体要求调整轴的工作范围。
工作台碰到限位开关或者规划位置超越软限位时，运动控制器紧急停止工作台的运动。限位触发以后，轴无法继续运动，此时需要调整轴的位置，使其远离限位位置才能重新开始运动。
语法：
fwd_in = 输入口编号，-1取消映射
rev_in = 输入口编号，-1取消映射
5.回零反找延时homewait
对脉冲方式的伺服驱动器，部分回零模式碰到原点信号之后停止，由于找原点speed速度较快产生过冲，停止之后需延时之后在creep速度反向找原点，控制器默认值为延时2ms。需要运行更平稳的场合可适当增加反找延时。
语法：
homewait=数值（毫秒单位）
6.轴状态axisstatus
查看轴当前的状态，可以查询控制器是否处于回零状态，遇到限位开关或软件限位将会产生报警提示。axisstatus的值对应的说明如下，同时发生多种错误，用组合值表示。
打印信息如下：表示在轴0回零过程中碰到正向限位开关后停止轴运动，并打印轴状态报警提示，解除报警可以将轴反向运动，离开限位开关即可。
axis:0 axisstatus:50h,fwd
如下图，可通过轴状态窗口实时的监控axisstatus。
三、回零模式详解 语法：datum(模式)
表的模式+10（10+n）表示碰到限位后反找，不会碰到限位停止，例如datum(13) = datum(3+10)，使用datum(13)的回零方式，碰到正限位后不停止，而是反向运行，多用于原点在正中间的情况。
表的模式+100（模式100+n和110+n分别对应n和10+n），表示回零成功之后，自动清零mpos，例如datum(103)、datum(113)，适用于atype=4，接入编码器后可以自动清零mpos(仅限4系列)，其他的模式自动清零dpos，mpos需要手动清零。
02 控制器回零模式 下面以上表最基础的几种模式展开详细讲解。纵轴v为运动速度，横轴s为相对运动起始点的距离。
1.回零模式1
datum(1)轴以creep速度正向运行，直到z信号出现后开始减速，停止后所处位置为零点，此时将dpos值重置为0，回零途中若碰到限位开关会直接停止。
回零模式2与模式1找原点运动方向相反。
2.回零模式3
datum(3)轴以speed速度快速正向运行，直到碰到原点开关后开始减速，减速到0之后再反向以creep速度找原点，再次碰到原点之后减速停止，轴停止之后将dpos值重置为0，当前所处位置为零点，回零途中若碰到限位开关会直接停止。回零模式4与模式3找原点运动方向相反。
3.回零模式5
datum(5)轴以speed速度快速正向运行，直到碰到原点开关后开始减速，减速到0之后再反向以creep速度运动，直到z信号出现之后减速停止，遇到z信号立即减速停止，停止的位置为零点，将dpos值重置为0，回零途中若碰到限位开关会直接停止。
回零模式6与模式5找原点运动方向相反。
4.回零模式8
datum(8)轴以speed速度快速正向运行，直到碰到原点开关后开始减速，减速到0之后便将dpos值重置为0，停止后所处位置为零点，回零途中若碰到限位开关会直接停止。
回零模式9与模式8找原点运动方向相反。
5.回零模式13
datum(13)轴以speed速度快速正向运行,若先碰到限位开关，不会报警停止，以speed速度反向找原点，遇到原点信号后减速为creep直到离开原点开关立即停止，回零成功，位置清零；若先碰到原点信号，则与模式3相同。
回零模式14与模式13找原点运动方向相反。
03 控制器回零方式 1.模式3单轴回零示例：
base(0) dpos=0 atype=1 speed = 100 '找原点速度 creep = 10 '找到原点后反向爬行速度 accel=1000 decel=1000 sramp=100 '加减速平滑 datum_in=0 '输入in0作为原点开关 invert_in(0,on) '反转in0电平信号，常开信号进行反转 trigger '自动触发示波器 datum(3) '模式3回零方式
运行效果如下图：
正在找原点时轴状态axisstatus显示40h，回零成功变为0h。
如下图，轴0以speed = 100的速度正向运行，直到碰到原点开关信号in(0)，然后以creep = 10的速度反向运动，直到再次离开原点开关的位置时停下，此时回零完成，轴的dpos自动置0，若中途碰到限位开关，轴立即停止。
2.datum(13)模式，对比datum(3)，碰到限位开关轴不停止，而是反向找原点，如下示例：
base(0) dpos=0 atype=1 speed = 100 '找原点速度 creep = 10 '找到原点后反向爬行速度 accel=1000 decel=1000 sramp=100 '加减速平滑 datum_in=0 '输入in0作为原点开关 fwd_in=1 '输入in1作为正限位开关 invert_in(0,on) '反转in0电平信号，常开信号进行反转 invert_in(1,on) '反转in1电平信号，常开信号进行反转 trigger '自动触发示波器 datum(13) '模式3回零方式
运行效果如下图：
正在找原点时轴状态axisstatus显示40h，回零成功变为0h，原点开关和限位开关的映射也可在轴参数窗口查看。
如下图，轴0以speed = 100的速度正向运行，碰到正向限位开关in(1)，开始反向找原点开关信号，直到碰到原点开关信号in(0)，然后以creep = 10的速度反向运动，直到再次离开原点开关的位置时停下，此时回零完成，轴的dpos自动置0。
本次，正运动技术运动控制器轴回零的配置与实现，就分享到这里。
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所以启动控制器执行运动指令之前，设备都要进行回零操作，回到设定的参考坐标系原点，若不进行回零操作，会导致后续运动轨迹错误。
正运动控制器提供了多种回零方式，通过datum单轴回零指令设置，不同模式值选择不同的回零方式，各轴按照设置回零的方式自动回零。
datum指令为单轴回零指令，每次作用在一个轴上，多轴回零时，需要对每个轴都使用datum指令回零。
回零时机台需要接入原点开关（指示原点的位置的到位传感器）和正负限位开关（均为传感器，传感器检测到信号后，表示有输入信号，传给控制器处理）。
单轴找原点时，原点开关通过datum_in设置，正负限位开关分别通过fwd_in和rev_in设置。控制器正/负限位信号生效后，会立即停止轴，停止减速度为fastdec。
设备回零方式有控制器回零和伺服参数回零。
控制器回零是把零点位置传感器连接到运动控制器上，控制器通过搜索零点传感器位置回零点。本文主要介绍控制器提供的回零模式。伺服参数回零是将零点传感器连接到伺服驱动器上，控制器通过发送命令给伺服驱动器，伺服驱动器进行回零的操作。驱动器自身的回零模式请参考下篇。
二、回零相关指令 运动控制器回零常用的相关指令如下表所示。
1.回零指令datum
datum是运动控制器的回零指令，相关回零搜索模式很多，根据当前轴所处的位置或效率要求选择合适的模式，datum指令指令后轴开始运动，搜寻原点信号，遇到原点信号后自行停止，将当前的位置清零，回零成功，详情参见下节说明。
语法：
datum(模式)
2.映射原点输入datum_in
运动控制器原点开关的设置，对应输入口in信号。
语法：datum_in = 输入口编号，-1取消映射
对于zmc系列的控制器，由于输入off时认为有信号输入(eci系列控制器与之相反)，原点和正负限位开关等特殊信号映射完成需要invert_in反转输入信号。
3.回零速度speed、creep
回零运动中为了更精确的找到零点，会使用爬行速度creep和轴运行速度speed来进行原点搜寻，speed设置相对大一些，用于快速搜寻原点开关的位置，creep一般为较小值，爬行到原点开关处停止，回零成功。
语法：speed = 数值
语法：creep = 数值
4.正负限位fwd_in、rev_in
硬限位开关是限制轴的最大“允许行进范围”的限位开关。硬限位开关是物理开关元件，硬限位开关由指令映射到相应输入开关信号上，根据开关信号是常开还是常闭确定是否要对信号进行翻转，设置完成后，碰到硬限位开关，对应轴立即停止运动，停止减速度为fastdec。
软限位开关将限制轴的“工作范围”，由指令直接设置限位位置，轴走到设置位置后立即采用减速度fastdec停止运动，它们应位于机床限制行进范围的相关硬限位开关的内侧。由于软限位开关的位置较为灵活，因此可根据当前的运行轨迹和具体要求调整轴的工作范围。
工作台碰到限位开关或者规划位置超越软限位时，运动控制器紧急停止工作台的运动。限位触发以后，轴无法继续运动，此时需要调整轴的位置，使其远离限位位置才能重新开始运动。
语法：
fwd_in = 输入口编号，-1取消映射
rev_in = 输入口编号，-1取消映射
5.回零反找延时homewait
对脉冲方式的伺服驱动器，部分回零模式碰到原点信号之后停止，由于找原点speed速度较快产生过冲，停止之后需延时之后在creep速度反向找原点，控制器默认值为延时2ms。需要运行更平稳的场合可适当增加反找延时。
语法：
homewait=数值（毫秒单位）
6.轴状态axisstatus
查看轴当前的状态，可以查询控制器是否处于回零状态，遇到限位开关或软件限位将会产生报警提示。axisstatus的值对应的说明如下，同时发生多种错误，用组合值表示。
打印信息如下：表示在轴0回零过程中碰到正向限位开关后停止轴运动，并打印轴状态报警提示，解除报警可以将轴反向运动，离开限位开关即可。
axis:0 axisstatus:50h,fwd
如下图，可通过轴状态窗口实时的监控axisstatus。
三、回零模式详解 语法：datum(模式)
表的模式+10（10+n）表示碰到限位后反找，不会碰到限位停止，例如datum(13) = datum(3+10)，使用datum(13)的回零方式，碰到正限位后不停止，而是反向运行，多用于原点在正中间的情况。
表的模式+100（模式100+n和110+n分别对应n和10+n），表示回零成功之后，自动清零mpos，例如datum(103)、datum(113)，适用于atype=4，接入编码器后可以自动清零mpos(仅限4系列)，其他的模式自动清零dpos，mpos需要手动清零。
02 控制器回零模式 下面以上表最基础的几种模式展开详细讲解。纵轴v为运动速度，横轴s为相对运动起始点的距离。
1.回零模式1
datum(1)轴以creep速度正向运行，直到z信号出现后开始减速，停止后所处位置为零点，此时将dpos值重置为0，回零途中若碰到限位开关会直接停止。
回零模式2与模式1找原点运动方向相反。
2.回零模式3
datum(3)轴以speed速度快速正向运行，直到碰到原点开关后开始减速，减速到0之后再反向以creep速度找原点，再次碰到原点之后减速停止，轴停止之后将dpos值重置为0，当前所处位置为零点，回零途中若碰到限位开关会直接停止。回零模式4与模式3找原点运动方向相反。
3.回零模式5
datum(5)轴以speed速度快速正向运行，直到碰到原点开关后开始减速，减速到0之后再反向以creep速度运动，直到z信号出现之后减速停止，遇到z信号立即减速停止，停止的位置为零点，将dpos值重置为0，回零途中若碰到限位开关会直接停止。
回零模式6与模式5找原点运动方向相反。
4.回零模式8
datum(8)轴以speed速度快速正向运行，直到碰到原点开关后开始减速，减速到0之后便将dpos值重置为0，停止后所处位置为零点，回零途中若碰到限位开关会直接停止。
回零模式9与模式8找原点运动方向相反。
5.回零模式13
datum(13)轴以speed速度快速正向运行,若先碰到限位开关，不会报警停止，以speed速度反向找原点，遇到原点信号后减速为creep直到离开原点开关立即停止，回零成功，位置清零；若先碰到原点信号，则与模式3相同。
回零模式14与模式13找原点运动方向相反。
03 控制器回零方式 1.模式3单轴回零示例：
base(0) dpos=0 atype=1 speed = 100 '找原点速度 creep = 10 '找到原点后反向爬行速度 accel=1000 decel=1000 sramp=100 '加减速平滑 datum_in=0 '输入in0作为原点开关 invert_in(0,on) '反转in0电平信号，常开信号进行反转 trigger '自动触发示波器 datum(3) '模式3回零方式
运行效果如下图：
正在找原点时轴状态axisstatus显示40h，回零成功变为0h。
如下图，轴0以speed = 100的速度正向运行，直到碰到原点开关信号in(0)，然后以creep = 10的速度反向运动，直到再次离开原点开关的位置时停下，此时回零完成，轴的dpos自动置0，若中途碰到限位开关，轴立即停止。
2.datum(13)模式，对比datum(3)，碰到限位开关轴不停止，而是反向找原点，如下示例：
base(0) dpos=0 atype=1 speed = 100 '找原点速度 creep = 10 '找到原点后反向爬行速度 accel=1000 decel=1000 sramp=100 '加减速平滑 datum_in=0 '输入in0作为原点开关 fwd_in=1 '输入in1作为正限位开关 invert_in(0,on) '反转in0电平信号，常开信号进行反转 invert_in(1,on) '反转in1电平信号，常开信号进行反转 trigger '自动触发示波器 datum(13) '模式3回零方式
运行效果如下图：
正在找原点时轴状态axisstatus显示40h，回零成功变为0h，原点开关和限位开关的映射也可在轴参数窗口查看。
如下图，轴0以speed = 100的速度正向运行，碰到正向限位开关in(1)，开始反向找原点开关信号，直到碰到原点开关信号in(0)，然后以creep = 10的速度反向运动，直到再次离开原点开关的位置时停下，此时回零完成，轴的dpos自动置0。
本次，正运动技术运动控制器轴回零的配置与实现，就分享到这里。
本文由正运动技术原创，欢迎大家转载，共同学习，一起提高中国智能制造水平。文章版权归正运动技术所有，如有转载请注明文章来源。
科技老兵的旅行中的技术失误，泪流干了
Xilinx FPGA提供DDR4内存接口解决方案
高位码垛机，高位码垛机适合工业需求性逐步提高
诺基亚8、诺基亚9什么时候上市最新消息：机皇回归，配置升级的高端旗舰，你不期待吗？
基于钙钛矿量子点的光传感和显示双功能LED器件的制作
运动控制器轴回零的配置与实现
英飞凌推出OPTIGA™ Mobile，提供交钥匙型移动安全解决方案
[图文]全互补对称功放电路
千年大计、逐梦雄安丨软通动力子公司鸿湖万联与雄安集团达成战略合作
洁牙仪防水测试机的方案以及洁牙仪防水检测要点
智能语音与人工收听 窃听和隐私界限在哪
Linux基础知识
英特尔持久内存技术可以帮助客户克服数据移动和存储瓶颈
工业相机与普通数字式相机的主要区别
面板周期分析：面板的发展可简单归结为三轮周期
预测SSD和内存、闪存价格将在未来半年内持续下跌
CAN网关的外形结构及CAN信号转发机制
STM32L1xx与STM32L1xx-A的差别
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