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三菱 FX PLC（如 FX3U/FX3GA 系列）与 J3/J4/JE 系列伺服驱动器配合实现Z 相计圈（通过伺服电机编码器的 Z 相脉冲计数，实现旋转圈数检测），核心是利用 PLC 的高速计数功能捕获 Z 相脉冲，结合伺服参数设置完成圈数累计。以下是详细实现方案（以 FX3U+JE 伺服为例）：

一、原理说明

伺服电机编码器的Z 相（零位脉冲）每旋转一圈输出 1 个脉冲（与电机轴机械零位对应），通过 PLC 高速计数器对 Z 相脉冲计数，即可获取电机实际旋转圈数（圈数 = Z 相脉冲数）。

• 适用场景：需记录电机总旋转圈数（如卷绕设备的长度计算、位移累计）、零位校准等。

二、硬件连接

1. 伺服驱动器参数设置（关键！确保 Z 相脉冲输出）

J3/J4/JE 系列伺服需设置编码器脉冲输出模式，确保 Z 相脉冲输出到 PLC：

• Pr5.12（编码器脉冲输出选择）：设为0000（输出 A、B、Z 相脉冲，集电极开路输出）；

• Pr5.13（脉冲输出分频比）：设为0000（1:1 输出，不分频，确保每圈 1 个 Z 相脉冲）；

• 其他默认（如 Pr5.14 脉冲输出极性设为0，正向输出）。

2. 接线方式（以 JE 伺服为例）

• 伺服侧：编码器 Z 相输出引脚为CN2-41（Z 相）、CN2-43（Z 相非）、CN2-39（0V）（参考 JE 伺服手册 CN2 接口定义）。

• PLC 侧：FX3U/FX3GA 需使用高速计数输入端（如 X0-X5），推荐接X0（HSCO 的计数输入）：

• 伺服 CN2-41（Z 相）→ PLC X0；

• 伺服 CN2-39（0V）→ PLC 0V；

• 若需差分输入（抗干扰），FX3U 可搭配高速计数模块（如 FX3U-1HC），接线对应模块的 Z 相差分输入。

三、PLC 程序设计（FX3U 为例）

1. 高速计数器设置

利用 FX3U 的内置高速计数器（HSCO）对 Z 相脉冲计数，模式设为 “单相单计数”（仅计数 Z 相上升沿）：

• D8130（HSCO 模式设置）：设为K0（单相单计数，X0 为计数输入，上升沿计数）；

• 初始化程序：仅执行一次，启动高速计数。

plaintext

// 初始化：启动HSCO计数（Z相脉冲0     // D100存储当前总圈数

3. 圈数复位功能

）
LD M8002
MOV K0 D8130      // HSCO模式：单相单计数（X0）
SET M8030         // 允许HSCO计数（若需复位，用RST C235）

2. 圈数累计与读取

• 高速计数器 C235 对应 HSCO，计数当前 Z 相脉冲数（即当前圈数）；

• 可通过 MOV 指令将 C235 的值读取到数据寄存器（如 D100），实现圈数显示或计算。

plaintext

// 实时读取圈数（C235→D100）
LD M8000
MOV C235 D10

需清零时，通过 RST 指令复位 C235（需停止计数或在空闲时执行）：

plaintext

// 复位按钮X10触发圈数清零
LD X10
RST C235          // 清零当前计数（圈数归0）

四、注意事项

1. 脉冲捕捉可靠性：

• Z 相脉冲频率低（等于电机转速 Hz，如 3000rpm 对应 50Hz），FX3U 的 X0 高速计数最高支持 100kHz，完全满足需求；

• 接线需用屏蔽线，单端接地（靠近 PLC 侧），避免干扰导致误计数。

2. 伺服参数匹配：

• J3/J4 系列参数号可能不同（如 J3 的编码器输出设置为 Pr5.11），需参考对应伺服手册；

• 若电机反转，Z 相脉冲仍会输出（每圈 1 个），计数不受方向影响，若需区分正反转圈数，需结合 A/B 相脉冲判断方向（增加高速计数器计数方向判断）。

3. PLC 型号差异：

• FX3GA：内置高速计数器最大频率较低（X0/X1 支持 10kHz），但 Z 相计数足够；需注意 FX3GA 的高速计数器编号（如 C235 对应 X0）；

• 若需更高精度或多轴计圈，建议使用 FX3U+FX3U-1HC 模块，支持差分输入和更高频率。

4. 零位校准：可利用 Z 相脉冲作为机械零位信号（如电机旋转到 Z 相时触发中断，记录当前位置为零点），程序中配合中断指令（如 I000）实现。

五、扩展：结合 A/B 相实现方向区分

若需分别累计正转 / 反转圈数，可同时接入 A/B 相脉冲，通过高速计数器的方向信号判断：

• 伺服 A 相→X1，B 相→X2，Z 相→X0；

• 高速计数器设为 “AB 相计数”（D8130=K1），通过 C235 的计数方向（M8235 为 1 时反转）区分，分别累加正转圈数（D101）和反转圈数（D102）。

通过以上设置，可实现 PLC 对伺服电机 Z 相脉冲的可靠计数，准确获取旋转圈数，适用于各类需要累计旋转量的场景。核心是确保伺服 Z 相脉冲正确输出，PLC 高速计数配置无误，并做好抗干扰处理。