数控系统参考点的设置和故障解决
摘 要：发那科、三菱，西门子几种常用数控系统参考点的工作原理、调整和设定方法，并举例说明参考点的故障现象，解决方法。
1 概述
当数控机床更换、拆卸电机或编码器后，机床会有报警信息：编码器内的机械位置数据丢失了，或者机床回参考点后发现参考点和更换前发生了偏移，这就要求我们重新设定参考点，所以我们对了解参考点的工作原理十分必要。
参考点是指当执行手动参考点回归或加工程序的g28指令时机械所定位的那一点，又名原点或零点。每台机床有一个参考点，根据需要也可以设置多个参考点，用于自动刀具交换（atc）、自动拖盘交换（apc）等。通过g28指令执行快速复归的点称为*参考点（原点），通过g30指令复归的点称为第二、第三或第四参考点，也称为返回浮动参考点。由编码器发出的栅点信号或零标志信号所确定的点称为电气原点。机械原点是基本机械坐标系的基准点，机械零件一旦装配好，机械参考点也就建立了。为了使电气原点和机械原点重合，将使用一个参数进行设置，这个重合的点就是机床原点。
机床配备的位置检测系统一般有相对位置检测系统和位置检测系统。相对位置检测系统由于在关机后位置数据丢失，所以在机床每次开机后都要求先回零点才可投入加工运行，一般使用挡块式零点回归。位置检测系统即使在电源切断时也能检测机械的移动量，所以机床每次开机后不需要进行原点回归。由于在关机后位置数据不会丢失，并且位置检测功能执行各种数据的核对，如检测器的回馈量相互核对、机械固有点上的位置核对，因此具有很高的可信性。当更换位置检测器或位置丢失时，应设定参考点，位置检测系统一般使用无挡块式零点回归。
2 使用相对位置检测系统的参考点回归方式：
（1）发那科系统：
1）工作原理：
当手动或自动回机床参考点时，首先，回归轴以正方向快速移动，当挡块碰上参考点接近开关时，开始减速运行。当挡块离开参考点接近开关时，继续以fl速度移动。当走到相对编码器的零位时，回归电机停止，并将此零点作为机床的参考点（图1）。
2）相关参数（表1）。
3）设定方法：
a、设定参数：所有轴返回参考点的方式＝0；各轴返回参考点的方式＝0；各轴的参考计数器容量，根据电机每转的回馈脉冲数作为参考计数器容量设定；是否使用脉冲编码器作为位置检测器＝0；脉冲编码器原点位置的设定＝0；位置检测使用类型＝0；快速进给加减速时间常数、快速进给速度、fl速度、手动快速进给速度、伺服回路增益依实际情况进行设定。
b、机床重启，回参考点。
c、由于机床参考点与设定前不同，重新调整每轴的栅格偏移量。
4）故障举例：
一台0i-b机床x轴手动回参考点时出现90号报警（返回参考点位置异常）。
a、机床再回一次参考点，观察x轴移动情况，发现刚开始时x轴不是快速移动，速度很慢；
b、检测诊断号#300，＜128；
c、检查手动快速进给参数1424，设定正确；
d、检查倍率开关rov1、rov2信号，发现倍率开关坏，更换后机床正常。
（2）三菱系统：
1）工作原理：
机床电源接通后*次回归参考点，机械快速移动，当参考点检测开关接近参考点挡块时，机械减速并停止。然后，机械通过参考点挡块后，缓慢移动到*个栅格点的位置，这个点就是参考点。在回参考点前，如果设定了参考点偏移参数，机械到达*个栅格点后继续向前移动，移动到偏移量的点，并把这个点作为参考点（图2）。
2）相关参数（表2）
3）设定方法：
a、设定参数：
参考点偏移量＝0；栅罩量＝0；栅间隔＝滚珠导螺快速进给速度、慢行速度、参考点回归方向依实际情况进行设定。
b、重启电源，回参考点。
c、在|报警/诊断|→|伺服|→|伺服监视（2）|，计下栅间隔和栅格量的值。
d、计算栅罩量：
当栅间隔/2<栅格量时，栅罩量＝栅格量－栅间隔/2
当栅间隔/2>栅格量时，栅罩量＝栅格量＋栅间隔/2
e、把计算值设定到栅罩量参数中。
f、重启电源，再次回参考点。
g、重复c、d过程，检查栅罩量设定值是否正确，否则重新设定。
h、根据需要，设定参考点偏移量。
4）故障举例：
一台三菱m64系统钻削中心，z轴回参考点时发生过行程报警。
a、检查参考点检测开关信号，当移动到参考点挡块位置时，能够从“0”变为“1”；
b、检查栅罩量参数（2028），正常；
检查参考点偏移量参数（2027），正常；
检查参考点回归方向参数（2030），和其它同型号机床核对，发现由反方向“1”变成了同方向“0”，改正后，重启回参考点，正常。
（3）西门子系统
1）工作原理
机床回参考点时，回归轴以vc速度快速向参考点文件块位置移动，当参考点开关碰上挡块后，开始减速并停止，然后反方向移动，退出参考点挡块位置，并以vm速度移动，寻找到*个零脉冲时，再以vp速度移动rv参考点偏移距离后停止，就把这个点作为参考点（图3）。
2）相关参数（表3）
3）设定方法：
a、设定参数。返回参考点方向参数、寻找零脉冲方向参数根据挡块安装方向等进行设定；寻找参考点开关速度（vc）参数设定时，要求在该速度下碰到挡块后减速到“0”时，坐标轴能停止在挡块上，不要冲过挡块； 参考点偏移（rv）参数＝0。
b、机床重启，回参考点。
c、由于机床参考点与设定前不同，重新调整参考点偏移（rv）参数。
4）故障举例
一台西门子810d系统，机床每次参考点返回位置都不一致，从以下几项逐步进行排查：
a、伺服模块控制信号接触不良；
b、电机与机械联轴节松动；
c、参数点开关或挡块松动；
d、参数设置不正确；
e、位置编码器供电电压不低于4.8v；
f、位置编码器有故障；
g、位置编码器回馈线有干扰；
zui后查到参考点挡块松动，拧紧螺丝后，重新试机，故障排除。
3 位置检测系统
（1）发那科系统
1）工作原理：位置检测系统参考点回归比较简单，只要在参考点方式下，按任意方向键，控制轴以参考点间隙初始设置方向运行，寻找到*个栅格点后，就把这个点设置为参考点（图4）。
2）相关参数（表4）
3）设置方法：
a、设定参数：所有轴返回参考点的方式＝0；各轴返回参考点的方式＝0；各轴的参考计数器容量，根据电机每转的回馈脉冲数作为参考计数器容量设定；是否使用脉冲编码器作为位置检测器＝0；脉冲编码器原点位置的设定＝0；位置检测使用类型＝0；快速进给加减速时间常数、快速进给速度、fl速度、手动快速进给速度、伺服回路增益依实际情况进行设定；
b、机床重启，手动回到参考点附近；
c、是否使用脉冲编码器作为位置检测器＝1；
脉冲编码器原点位置的设定＝1；
e、机床重启；
f、由于机床参考点与设定前不同，重新调整每轴的栅格偏移量。
（2）三菱系统（m60、m64为例）：
1）无挡块机械碰压方式：（图5）
a、设定参数：#2049.＝ 1，无檔块机械碰压方式；#2054，电流极限；
b、选择“位置设定”画面，选择手轮或寸动模式，（也可选择自动初期化模式）；
c、在“位置设定”画面，选择“可碰压”；
d、#0位置设定＝1 ， #2原点设定：以基本机械坐标为准，设定参考点的坐标值；
e、移动控制轴，当控制轴碰压上机械挡块，在给定时间内达到极限电流时，控制轴停止并反方向移动。如果b步选择手轮或寸动模式，则控制轴反方向移动移动到*栅格点，这个点就是电气参考点；如果b步选择“自动初期化”模式，则在第a步还要设置 #2005碰压速度参数和 #2056接近点值，此时控制轴反方向以 #2005（碰压速度）移动到 #2056（接近点）值停止，再以 #2055（碰压速度）向挡块移动，在给定时间内达到极限电流时，控制轴停止并以反方向移动到*栅格点，这个点就是电气参考点；
g、重启电源。
2）无挡块参考点方式调整：
a、设定参数：#2049＝2，无挡块参考点调整方式；#2050＝0 正方向、＝1，负方向；
b、选择“位置设定”画面，选择手轮或寸动模式；
c、在“位置设定”画面，选择“无碰压”方式；
d、#0位置设定＝1，#2原点设定：以基本机械坐标为准，设定参考点的坐标值；
e、把控制轴移动到参考点附近。
f、#1＝1，控制轴以 #2050设置方向移动，达到*个栅格点时停止，把这个点设定为电气参考点。
g、重启电源。
（3）西门子系统（802d、810d、840d为例）：
1）调试；
a、设置参数：md34200=0.编码器位置设定；md34210=0.编码器初始状态；
b、选择“手动”模式，将控制轴移动到参考点附近；
c、输入参数：md34100，机床坐标位置；
d、激活编码器的调整功能：md34210＝1.编码器调整状态；
e、按机床复位键，使机床参数生效；
f、机床回归参考点；
g、机床不移动，系统自动设置参数：34090. 参考点偏移量；34210. 编码器设定完毕状态，屏幕上显示位置是md34100设定位置。
2）相关参数：（表5）
在相对位置检测系统的参考点回归中，机床*次参考点回归后，执行手动参考点回归或加工程序的g28指令时机械移动到参考点挡块位置并不减速，而是继续高速定位到事先存在内存中的参考点。机床下载pcl程序时将导致参考点位置丢失，在pcl调试完毕后，再调试值编码器参考点回归设定。
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1 概述
当数控机床更换、拆卸电机或编码器后，机床会有报警信息：编码器内的机械位置数据丢失了，或者机床回参考点后发现参考点和更换前发生了偏移，这就要求我们重新设定参考点，所以我们对了解参考点的工作原理十分必要。
参考点是指当执行手动参考点回归或加工程序的g28指令时机械所定位的那一点，又名原点或零点。每台机床有一个参考点，根据需要也可以设置多个参考点，用于自动刀具交换（atc）、自动拖盘交换（apc）等。通过g28指令执行快速复归的点称为*参考点（原点），通过g30指令复归的点称为第二、第三或第四参考点，也称为返回浮动参考点。由编码器发出的栅点信号或零标志信号所确定的点称为电气原点。机械原点是基本机械坐标系的基准点，机械零件一旦装配好，机械参考点也就建立了。为了使电气原点和机械原点重合，将使用一个参数进行设置，这个重合的点就是机床原点。
机床配备的位置检测系统一般有相对位置检测系统和位置检测系统。相对位置检测系统由于在关机后位置数据丢失，所以在机床每次开机后都要求先回零点才可投入加工运行，一般使用挡块式零点回归。位置检测系统即使在电源切断时也能检测机械的移动量，所以机床每次开机后不需要进行原点回归。由于在关机后位置数据不会丢失，并且位置检测功能执行各种数据的核对，如检测器的回馈量相互核对、机械固有点上的位置核对，因此具有很高的可信性。当更换位置检测器或位置丢失时，应设定参考点，位置检测系统一般使用无挡块式零点回归。
2 使用相对位置检测系统的参考点回归方式：
（1）发那科系统：
1）工作原理：
当手动或自动回机床参考点时，首先，回归轴以正方向快速移动，当挡块碰上参考点接近开关时，开始减速运行。当挡块离开参考点接近开关时，继续以fl速度移动。当走到相对编码器的零位时，回归电机停止，并将此零点作为机床的参考点（图1）。
2）相关参数（表1）。
3）设定方法：
a、设定参数：所有轴返回参考点的方式＝0；各轴返回参考点的方式＝0；各轴的参考计数器容量，根据电机每转的回馈脉冲数作为参考计数器容量设定；是否使用脉冲编码器作为位置检测器＝0；脉冲编码器原点位置的设定＝0；位置检测使用类型＝0；快速进给加减速时间常数、快速进给速度、fl速度、手动快速进给速度、伺服回路增益依实际情况进行设定。
b、机床重启，回参考点。
c、由于机床参考点与设定前不同，重新调整每轴的栅格偏移量。
4）故障举例：
一台0i-b机床x轴手动回参考点时出现90号报警（返回参考点位置异常）。
a、机床再回一次参考点，观察x轴移动情况，发现刚开始时x轴不是快速移动，速度很慢；
b、检测诊断号#300，＜128；
c、检查手动快速进给参数1424，设定正确；
d、检查倍率开关rov1、rov2信号，发现倍率开关坏，更换后机床正常。
（2）三菱系统：
1）工作原理：
机床电源接通后*次回归参考点，机械快速移动，当参考点检测开关接近参考点挡块时，机械减速并停止。然后，机械通过参考点挡块后，缓慢移动到*个栅格点的位置，这个点就是参考点。在回参考点前，如果设定了参考点偏移参数，机械到达*个栅格点后继续向前移动，移动到偏移量的点，并把这个点作为参考点（图2）。
2）相关参数（表2）
3）设定方法：
a、设定参数：
参考点偏移量＝0；栅罩量＝0；栅间隔＝滚珠导螺快速进给速度、慢行速度、参考点回归方向依实际情况进行设定。
b、重启电源，回参考点。
c、在|报警/诊断|→|伺服|→|伺服监视（2）|，计下栅间隔和栅格量的值。
d、计算栅罩量：
当栅间隔/2<栅格量时，栅罩量＝栅格量－栅间隔/2
当栅间隔/2>栅格量时，栅罩量＝栅格量＋栅间隔/2
e、把计算值设定到栅罩量参数中。
f、重启电源，再次回参考点。
g、重复c、d过程，检查栅罩量设定值是否正确，否则重新设定。
h、根据需要，设定参考点偏移量。
4）故障举例：
一台三菱m64系统钻削中心，z轴回参考点时发生过行程报警。
a、检查参考点检测开关信号，当移动到参考点挡块位置时，能够从“0”变为“1”；
b、检查栅罩量参数（2028），正常；
检查参考点偏移量参数（2027），正常；
检查参考点回归方向参数（2030），和其它同型号机床核对，发现由反方向“1”变成了同方向“0”，改正后，重启回参考点，正常。
（3）西门子系统
1）工作原理
机床回参考点时，回归轴以vc速度快速向参考点文件块位置移动，当参考点开关碰上挡块后，开始减速并停止，然后反方向移动，退出参考点挡块位置，并以vm速度移动，寻找到*个零脉冲时，再以vp速度移动rv参考点偏移距离后停止，就把这个点作为参考点（图3）。
2）相关参数（表3）
3）设定方法：
a、设定参数。返回参考点方向参数、寻找零脉冲方向参数根据挡块安装方向等进行设定；寻找参考点开关速度（vc）参数设定时，要求在该速度下碰到挡块后减速到“0”时，坐标轴能停止在挡块上，不要冲过挡块； 参考点偏移（rv）参数＝0。
b、机床重启，回参考点。
c、由于机床参考点与设定前不同，重新调整参考点偏移（rv）参数。
4）故障举例
一台西门子810d系统，机床每次参考点返回位置都不一致，从以下几项逐步进行排查：
a、伺服模块控制信号接触不良；
b、电机与机械联轴节松动；
c、参数点开关或挡块松动；
d、参数设置不正确；
e、位置编码器供电电压不低于4.8v；
f、位置编码器有故障；
g、位置编码器回馈线有干扰；
zui后查到参考点挡块松动，拧紧螺丝后，重新试机，故障排除。
3 位置检测系统
（1）发那科系统
1）工作原理：位置检测系统参考点回归比较简单，只要在参考点方式下，按任意方向键，控制轴以参考点间隙初始设置方向运行，寻找到*个栅格点后，就把这个点设置为参考点（图4）。
2）相关参数（表4）
3）设置方法：
a、设定参数：所有轴返回参考点的方式＝0；各轴返回参考点的方式＝0；各轴的参考计数器容量，根据电机每转的回馈脉冲数作为参考计数器容量设定；是否使用脉冲编码器作为位置检测器＝0；脉冲编码器原点位置的设定＝0；位置检测使用类型＝0；快速进给加减速时间常数、快速进给速度、fl速度、手动快速进给速度、伺服回路增益依实际情况进行设定；
b、机床重启，手动回到参考点附近；
c、是否使用脉冲编码器作为位置检测器＝1；
脉冲编码器原点位置的设定＝1；
e、机床重启；
f、由于机床参考点与设定前不同，重新调整每轴的栅格偏移量。
（2）三菱系统（m60、m64为例）：
1）无挡块机械碰压方式：（图5）
a、设定参数：#2049.＝ 1，无檔块机械碰压方式；#2054，电流极限；
b、选择“位置设定”画面，选择手轮或寸动模式，（也可选择自动初期化模式）；
c、在“位置设定”画面，选择“可碰压”；
d、#0位置设定＝1 ， #2原点设定：以基本机械坐标为准，设定参考点的坐标值；
e、移动控制轴，当控制轴碰压上机械挡块，在给定时间内达到极限电流时，控制轴停止并反方向移动。如果b步选择手轮或寸动模式，则控制轴反方向移动移动到*栅格点，这个点就是电气参考点；如果b步选择“自动初期化”模式，则在第a步还要设置 #2005碰压速度参数和 #2056接近点值，此时控制轴反方向以 #2005（碰压速度）移动到 #2056（接近点）值停止，再以 #2055（碰压速度）向挡块移动，在给定时间内达到极限电流时，控制轴停止并以反方向移动到*栅格点，这个点就是电气参考点；
g、重启电源。
2）无挡块参考点方式调整：
a、设定参数：#2049＝2，无挡块参考点调整方式；#2050＝0 正方向、＝1，负方向；
b、选择“位置设定”画面，选择手轮或寸动模式；
c、在“位置设定”画面，选择“无碰压”方式；
d、#0位置设定＝1，#2原点设定：以基本机械坐标为准，设定参考点的坐标值；
e、把控制轴移动到参考点附近。
f、#1＝1，控制轴以 #2050设置方向移动，达到*个栅格点时停止，把这个点设定为电气参考点。
g、重启电源。
（3）西门子系统（802d、810d、840d为例）：
1）调试；
a、设置参数：md34200=0.编码器位置设定；md34210=0.编码器初始状态；
b、选择“手动”模式，将控制轴移动到参考点附近；
c、输入参数：md34100，机床坐标位置；
d、激活编码器的调整功能：md34210＝1.编码器调整状态；
e、按机床复位键，使机床参数生效；
f、机床回归参考点；
g、机床不移动，系统自动设置参数：34090. 参考点偏移量；34210. 编码器设定完毕状态，屏幕上显示位置是md34100设定位置。
2）相关参数：（表5）
在相对位置检测系统的参考点回归中，机床*次参考点回归后，执行手动参考点回归或加工程序的g28指令时机械移动到参考点挡块位置并不减速，而是继续高速定位到事先存在内存中的参考点。机床下载pcl程序时将导致参考点位置丢失，在pcl调试完毕后，再调试值编码器参考点回归设定。
什么是低压轨道电动平车碱液
气相白炭黑含水率测定仪怎么用/单位
模锻工艺及模具设计
电控冷却系统Chiller说明书
SDJ-706低频振动变送器参数说明
数控系统参考点的设置和故障解决
管道离心泵的应用介绍
我国水质分析仪器的市场前景
要学会怎样操作高压清洗机
美国VERSA泄压阀操作方法规范及注意事项
智能化一体化污水泵站优势处理污水领域
漩涡气泵 高压风机真空吸附工作原理
cod总氮检测仪进行速测时的几则要点
微胶囊中姜辣素含量的测定
废气处理设备的原理及工艺
防爆VOCs污染源在线监测系统：环保风暴席卷全国 VOCs排放控制有高招!
油温度控制机的介绍
天福卧式带锯床产品特点
DMC300A运动控制器在钥匙加工中的应用
了解表面粗糙度的使用和测量方法