台达 PLC ES2 系列 原点回归程序实现（步进 / 伺服通用）
台达 DVP-ES2 系列 PLC 的原点回归是运动控制的基础功能，核心通过PLS（脉冲输出指令）+ 原点回归专用指令 ZRN 实现，适配步进电机 / 伺服电机驱动的轴体（如模组、机械手、传送带），支持近点狗 + 零点开关（高精度）、单近点狗（通用）、无传感器（脉冲数定位） 三种原点回归模式，以下为工业最通用的「近点狗 + 零点开关」高精度模式完整方案，包含硬件接线、参数配置、梯形图程序、调试要点，程序可直接下载到 ES2 PLC 运行。
一、核心前提：硬件配置与接线（ES2 + 步进 / 伺服）
1. ES2 PLC 脉冲输出能力
DVP-ES2 系列（如 DVP16ES2、24ES2、32ES2）内置2 路高速脉冲输出（Y0/Y1，最高 100kHz），支持脉冲 + 方向（CW/CCW）、正反转脉冲两种模式，原点回归优先用脉冲 + 方向模式。
2. 核心硬件组成
| 硬件类型 | 作用说明 |
|---|---|
| 台达 ES2 PLC | 发出原点回归脉冲 / 方向信号，检测限位 / 原点开关信号 |
| 步进 / 伺服驱动器 | 接收 PLC 脉冲信号，驱动电机运转 |
| 步进 / 伺服电机 | 执行原点回归动作 |
| 近点狗开关（DOG） | 常开接近开关 / 光电开关，电机轴体运行到原点附近时触发（粗定位） |
| 零点开关（Z 相） | 伺服电机编码器 Z 相脉冲 / 独立零点光电开关，精准定位原点（细定位，步进无 Z 相则省略） |
| 正 / 负限位开关 | 常开开关，轴体运行超程时触发，立即停止脉冲输出（安全保护） |
3. 标准接线（脉冲 + 方向模式，Y0 为脉冲、Y1 为方向）
（1）PLC→驱动器（脉冲 / 方向信号）
ES2 Y0（脉冲输出）→ 驱动器 PUL+（串 2KΩ 电阻），Y0 COM→驱动器 PUL-
ES2 Y1（方向输出）→ 驱动器 DIR+（串 2KΩ 电阻），Y1 COM→驱动器 DIR-✅ 注：串 2KΩ 限流电阻防止 PLC 输出点烧毁，脉冲 / 方向为NPN 集电极开路输出（ES2 默认）。
（2）传感器→PLC（输入信号，NPN 型传感器，ES2 默认漏型输入）
近点狗开关 DOG → PLC X0（常开，触发时 X0=ON）
零点开关 Z 相 → PLC X1（常开，触发时 X1=ON，步进电机无则空）
正限位开关 +LS → PLC X2（常开，超程时 X2=ON）
负限位开关 -LS → PLC X3（常开，超程时 X3=ON）
原点回归启动按钮 → PLC X10（常开，点动触发）
原点回归急停按钮 → PLC X11（常闭，断开时停止回归）
（3）驱动器→电机（动力线）
按步进 / 伺服驱动器手册接线，电机抱闸（若有）接 PLC 继电器输出或驱动器专用端子。
二、原点回归核心指令与参数（台达 ES2 专用）
1. 核心指令：ZRN（原点回归指令，ES2 内置，直接调用）
指令格式
ZRN S1 S2 D
S1：原点回归高速运行频率（Hz），如 K5000（5kHz，粗定位，快速找近点狗）
S2：原点回归低速运行频率（Hz），如 K500（500Hz，细定位，近点狗触发后低速找零点）
D：脉冲输出端（Y0=K0，Y1=K1），对应轴体
指令功能
触发 ZRN 后，电机先以S1 高速向原点方向运行，检测到近点狗（X0）ON后，立即切换为S2 低速继续运行，直到检测到零点开关（X1）ON，立即停止脉冲输出，轴体定位到原点，同时 PLC 自动置位原点完成标志位。
2. 关键辅助继电器 / 寄存器（ES2 运动控制专用）
| 地址 | 功能说明 |
|---|---|
| M1028 | Y0 原点回归完成标志（ZRN 执行完成后 ON，手动复位） |
| M1029 | Y1 原点回归完成标志（同 M1028，对应 Y1） |
| M1030 | Y0 原点回归运行中标志（ZRN 执行时 ON，完成 / 停止后 OFF） |
| M1031 | Y1 原点回归运行中标志（同 M1030，对应 Y1） |
| M1032/M1033 | Y0/Y1正 / 负限位有效标志（限位触发时 ON，禁止脉冲输出） |
| D1020 | Y0 脉冲输出总计数（原点回归后可清零，作为运动定位基准） |
| D1022 | Y1 脉冲输出总计数（同 D1020，对应 Y1） |
3. 原点回归运行逻辑（近点狗 + 零点开关，高精度）
触发启动（X10=ON），电机以S1 高速向原点方向（如负方向）运行；
轴体碰到近点狗，X0=ON，PLC 立即将运行频率切换为S2 低速；
低速运行中碰到零点开关，X1=ON，PLC 立即停止 Y0/Y1 脉冲输出；
脉冲停止后，M1028/M1029（原点完成）置位，轴体完成原点回归，D1020/D1022 计数清零（作为后续定位的 0 点）；
全程若触发限位（X2/X3=ON）或急停（X11=OFF），立即停止脉冲输出，原点回归中断。
三、完整梯形图程序（台达 ES2，WPLSoft 编程软件）
以Y0 脉冲 + Y1 方向、近点狗 X0 + 零点开关 X1、正限位 X2 + 负限位 X3、启动 X10 + 急停 X11为例，实现单轴高精度原点回归，包含启动触发、安全保护、完成标志、计数清零全逻辑，注释清晰可直接复用。
1. 变量定义（符号表，便于调试）
| 符号名 | 地址 | 类型 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| ORG_Start | X10 | BOOL | 原点回归启动（点动常开） |
| ORG_Estop | X11 | BOOL | 原点回归急停（常闭） |
| DOG | X0 | BOOL | 近点狗开关 |
| Z_Phase | X1 | BOOL | 零点开关（Z 相） |
| LS_Pos | X2 | BOOL | 正限位开关 |
| LS_Neg | X3 | BOOL | 负限位开关 |
| PUL_Y0 | Y0 | BOOL | 脉冲输出端 |
| DIR_Y1 | Y1 | BOOL | 方向输出端 |
| ORG_Finish_Y0 | M1028 | BOOL | Y0 原点回归完成标志 |
| ORG_Run_Y0 | M1030 | BOOL | Y0 原点回归运行中标志 |
| ORG_Reset | M0.0 | BOOL | 原点完成后手动复位标志 |
| PUL_Count_Y0 | D1020 | DWORD | Y0 脉冲总计数（原点为 0） |
2. 梯形图程序（分 4 个模块）
模块 1：原点回归启动触发（上升沿，避免重复触发）
ladder
// 捕捉X10上升沿，仅点动一次触发一次原点回归 LD ORG_Start PLS M0.1 // 台达PLS为上升沿脉冲指令
模块 2：安全保护逻辑（限位 + 急停，优先级别最高）
ladder
// 限位/急停触发时，禁止脉冲输出，中断所有运动 LD LS_Pos OR LS_Neg OR NOT ORG_Estop OUT M0.2 // M0.2=ON时，禁止原点回归（安全保护标志）
模块 3：ZRN 原点回归指令执行（核心）
ladder
// 启动上升沿+非保护状态+非运行中，执行ZRN指令 LD M0.1 AND NOT M0.2 AND NOT ORG_Run_Y0 ALD // ZRN S1 S2 D ：S1=K5000（高速5kHz），S2=K500（低速500Hz），D=K0（Y0输出） ZRN K5000 K500 K0 // 方向控制：原点回归为负方向，Y1=ON（根据实际设备调整，正方向则Y1=OFF） LD ORG_Run_Y0 OUT DIR_Y1
模块 4：原点完成处理（标志置位 + 计数清零 + 手动复位）
ladder
// 原点回归完成后，清零脉冲计数（将当前位置设为0点） LD ORG_Finish_Y0 RST PUL_Count_Y0 // 清零D1020脉冲计数，作为后续定位基准 // 手动复位完成标志（X12点动，可根据需求增加） LD X12 PLS M0.0 LD M0.0 RST ORG_Finish_Y0 // 复位M1028，为下次原点回归做准备 // 运行中/完成指示灯（可选，接Y2/Y3） LD ORG_Run_Y0 OUT Y2 // 运行中指示灯亮 LD ORG_Finish_Y0 OUT Y3 // 完成指示灯亮
模块 5：急停 / 限位中断处理（立即停止脉冲）
ladder
// 保护标志M0.2=ON时，立即停止ZRN指令，复位运行中标志 LD M0.2 RST ORG_Run_Y0 // 停止脉冲输出 RST DIR_Y1 // 方向复位
3. 步进电机适配修改（无 Z 相零点开关）
若为步进电机（无编码器 Z 相），取消零点开关 X1，将原点回归触发条件改为近点狗 X0 断开（低速运行离开近点狗为原点），仅需修改 ZRN 指令的停止触发逻辑（台达 ES2 可通过参数设置 ZRN 停止条件）：
进入 WPLSoft**「参数设置」→「运动控制」**；
将 Y0 的原点回归停止条件改为近点狗下降沿；
程序中删除 X1 相关逻辑，保留 X0 近点狗即可。
四、台达 ES2 运动控制参数配置（必做，否则 ZRN 指令无效）
台达 ES2 PLC 的脉冲输出和原点回归需在软件中配置参数，否则 Y0/Y1 无脉冲输出，ZRN 指令不执行，步骤如下（WPLSoft 软件）：
打开 WPLSoft，选中项目→点击顶部 **「设置」→「PLC 参数设置」**；
选择 **「高速计数器 / 脉冲输出」** 选项卡；
脉冲输出端口 Y0：设置为脉冲 + 方向模式，输出类型NPN（默认），最高频率100kHz；
脉冲输出端口 Y1：设置为方向信号（与 Y0 联动）；
原点回归参数：设置 Y0 的原点方向（如负方向）、停止条件（近点狗 + 零点开关 / 近点狗下降沿）；
限位参数：启用 X2/X3 为正 / 负限位，触发时禁止脉冲输出；
点击 **「确认」，将参数下载到 PLC**（PLC 需处于 STOP 模式），切换 RUN 后参数生效。
五、现场调试要点（落地必做，避免定位不准）
1. 机械调试（先机械后电气，核心）
调整近点狗开关（X0） 安装位置：保证轴体高速运行时能平稳触发，与零点开关（X1）间距≥5mm（避免高速切换低速时跳过零点）；
校准零点开关（X1）：确保轴体低速运行时精准触发，轴体无过冲（可通过降低 S2 低速频率实现）；
测试限位开关（X2/X3）：手动推动轴体，触发限位时能立即停止，无卡滞。
2. 电气参数调试（频率 / 方向，按设备调整）
高速频率 S1：根据轴体运行速度调整，建议5000~20000Hz（速度过快易过冲，过慢效率低）；
低速频率 S2：精度优先，建议300~1000Hz（低速越小，原点定位精度越高）；
方向信号 Y1：若原点回归方向相反，将程序中
OUT DIR_Y1改为OUT NOT DIR_Y1，或直接调换驱动器 DIR+/- 接线；脉冲当量：根据电机步距角 / 丝杆导程计算脉冲当量（如 1mm=1000 脉冲），确保计数与实际位移匹配。
3. 程序调试（监控标志位，快速排错）
在 WPLSoft 中打开 **「在线监控」**，监控以下关键地址，判断原点回归状态：
M1030（ORG_Run_Y0）：ON = 正在原点回归，OFF = 停止 / 完成；
M1028（ORG_Finish_Y0）：ON = 原点回归完成，OFF = 未完成 / 已复位；
D1020（PUL_Count_Y0）：完成后应为 0，后续定位以此为基准；
X0/X1：触发时是否为 ON，判断传感器接线是否正常。
六、常见故障排查（工业现场高频问题）
| 故障现象 | 核心原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| ZRN 指令执行但无脉冲输出 | 运动控制参数未配置 / 端口选错 | 重新配置 PLC 脉冲输出参数，确认 ZRN 指令的 D 参数为 K0（Y0）/K1（Y1） |
| 高速运行不触发低速 | 近点狗 X0 未接线 / 传感器故障 | 检查 X0 接线是否牢固，测试传感器是否能正常 ON/OFF，更换损坏的接近 / 光电开关 |
| 低速运行找不到原点 | 零点开关 X1 安装位置错误 / 故障 | 重新调整 X1 安装位置，确保近点狗触发后低速能碰到 X1，测试 X1 传感器有效性 |
| 原点回归完成后计数不为 0 | 未执行 RST D1020 指令 | 在程序中增加 LD M1028 → RST D1020，确保完成后清零计数 |
| 限位触发后仍能运行 | 限位参数未启用 / 接线接反 | 在 PLC 参数中启用限位保护，检查 X2/X3 接线是否为常开，触发时是否能正常 ON |
| 原点定位精度低 | 低速频率 S2 过高 / 机械间隙大 | 降低 S2 低速频率（如 300Hz），消除机械丝杆 / 齿轮间隙，校准传感器安装位置 |
