定位模块的信号逻辑检查是确保运动控制准确性的关键环节,需验证信号流向(输入 / 输出)、逻辑状态(高 / 低电平)、时序匹配(脉冲与方向同步) 三大核心要素。以下是具体检查方法(以三菱定位模块为例,如 FX5-1PG、QD75P):
定位模块的信号逻辑分为输入信号(如限位、原点、手轮脉冲)和输出信号(如脉冲、方向、使能),需先明确:
信号电平:NPN(低电平有效)或 PNP(高电平有效),由模块硬件和外部设备(如伺服驱动器、传感器)决定;
脉冲形式:脉冲 + 方向(PULSE+DIR)、CW/CCW(正转 / 反转脉冲);
使能逻辑:伺服使能(SON)、报警复位(ALM-RST)等信号的有效电平(如 SON 低电平有效)。
参考依据:模块手册的 “信号定义表”(如 FX5-1PG 的 PULSE + 为脉冲正极,DIR - 为方向负极)。
输入信号是定位模块的 “感知源”(如限位开关、原点传感器、手轮脉冲),逻辑错误会导致模块误判状态。
工具:万用表(电压档)、示波器(测脉冲信号)。
步骤:
转动手轮,用示波器测 A 相和 B 相脉冲:
正常:A、B 相为相位差 90° 的方波(正转时 A 相超前 B 相,反转时 B 相超前 A 相);
异常:无脉冲(手轮电源未接或损坏)、相位反(电机反转)、波形畸变(接线松动或干扰)。
手动触发传感器(如遮挡光电开关),用万用表测模块输入端子与 0V 之间的电压:
若电压异常(如触发时仍为高电平),检查接线(是否接反正负极)或传感器是否损坏。
若为 NPN 型传感器:触发时电压应≤0.5V(低电平有效),未触发时≥24V(高电平);
若为 PNP 型传感器:触发时电压应≥24V(高电平有效),未触发时≤0.5V(低电平)。
限位 / 原点信号(如 + EL、-EL、ORG):
手轮脉冲信号(A 相、B 相):
用编程软件(如 GX Works3)监控输入信号对应的 “内部标志位”,确认模块正确识别外部信号:
plaintext
// 示例:监控正限位信号(+EL)
LD 定位模块+EL输入标志(M100) // 模块内部映射的限位信号
OUT 正限位指示灯(Y0) // 用输出灯直观判断信号状态
触发传感器时,标志位应同步置位(ON),否则可能是:
输出信号是定位模块的 “控制指令”(如脉冲、方向、伺服使能),逻辑错误会导致电机不动作或动作异常。
工具:示波器(测脉冲时序)、PLC 监控软件。
步骤:
发送连续脉冲指令(如 JOG 点动),用示波器测脉冲(PULSE)和方向(DIR)信号:
正常:脉冲为连续方波,方向信号在脉冲期间保持稳定(不跳变);
异常:脉冲频率与设定速度不符(齿轮比错误)、方向信号随脉冲跳变(接线错误)、无脉冲(模块未使能或参数错误)。
向定位模块发送 “正转指令”,用万用表测方向信号(DIR)端子与 0V 的电压:
若为脉冲 + 方向模式:正转时 DIR 应为高电平(如 24V),反转时为低电平(0V),与模块参数 “方向电平定义” 一致;
静态方向信号:
动态脉冲信号:
伺服使能(SON):
若设定为 “低电平有效”,使能时电压应≤0.5V,否则≥24V;
若伺服驱动器未上电(ALM 灯亮),检查 SON 信号是否正确输出,或驱动器是否接收到使能。
程序中触发使能指令后,用万用表测 SON 端子电压:
报警复位(ALM-RST):
信号逻辑不仅要单独正确,还需验证 “输入 - 输出” 的联动逻辑(如限位触发后是否禁止脉冲输出)。
测试方法:
手动触发正限位(+EL),同时向模块发送正转脉冲指令;
用示波器测脉冲输出:正常情况下,限位触发后脉冲应立即停止输出(模块内部互锁生效)。
异常处理:若脉冲仍输出,检查:
测试方法:
启动原点回归程序,用示波器同步记录 “原点传感器(ORG)” 和 “脉冲输出” 信号;
正常时序:ORG 信号触发→模块减速→停止脉冲输出→原点标志置位。
异常处理:若原点回归过冲或未停止,检查:
三菱定位模块支持通过编程软件监控信号状态,快速定位逻辑错误:
GX Works3 诊断界面:
脉冲计数器监控:
报警代码分析:
单独验证:用万用表 / 示波器检查输入(限位、手轮)和输出(脉冲、方向)信号的电平、波形是否符合定义;
联动验证:测试 “输入信号触发→模块输出响应” 的逻辑(如限位触发→脉冲停止);
软件监控:通过诊断工具对比 “理论逻辑” 与 “实际信号状态”,定位参数错误或接线问题。
核心原则:确保 “信号电平匹配(NPN/PNP)、时序同步(脉冲与方向)、逻辑互锁(安全信号优先)”,避免因信号逻辑错误导致设备误动作或定位失败。