2024年5月21日发(作者：茹海凡)
标题 ：三菱FX系列PLC使用手轮的可靠方法
Reliable method of using hand wheel for Mitsubishi FX series PLC
作者 黄宁 HUANG Ning
作者单位 广西金创汽车零部件制造有限公司
摘要：本文介绍了一种三菱PLC使用手轮的可靠方法，克服了丢步、响应速度慢或停
止响应等问题。
This paper introduces a reliable method of using hand wheel in Mitsubishi PLC,
which overcomes the problems of losing step, slow response or stopping response.
关键词：三菱PLC 手轮 Mitsubishi PLC hand wheel
三菱FX系列PLC使用手轮的可靠方法
采用三菱PLC本体的脉冲输出驱动伺服电机驱动器，实现多达四轴定位运动，这是最
简单经济的自动化运动方案。但由于三菱很多FXPLC并没有直接可用的手轮脉冲跟随指
令，如需用到手轮来实现精确定位，则要自行编制同步驱动程序。经过试验，以下这三种
方法均存在卡顿、丢步、停止响应等不理想结果：
1、使用高速计数器（如C251）与绝对坐标输出指令DDRIA指令；
2、使用高速计数器，通过高速数据处理指令DHSCS判断差值来触发正反转，再使用
相对定位指令DDRVI来进行驱动；
3、使用外部中断来判断手轮正反转，在中断程序中进行正反转置位，再用DDRVI来
进行驱动。
即使在提高输入输出点刷新速度的情况下，上述方案在手轮低速、无正反转突变时候
可以同步驱动。但在快速摇动手轮时候容易丢步，或停止响应。这可能跟DDRVI、DDRVA
指令为保持信号驱动、在需要再次驱动之前，需要先停止之前未完成的驱动有关。
经过多次试验，终于找到了一种精确、迅速响应的手轮驱动方法。核心部分梯形图如
附图所示。
重要说明：
1、 图示程序经适当补充完善即可以实现多轴、X1、X10、X 100、X 1000等多倍
率的手轮同步精确快速驱动。
2、 图示程序中针对不同的PLC型号、不同的轴应用情况，需更改相应的特殊寄存
器。不同的PLC速度以及程序规模、扫描周期等情况需要适当修正脉差乘上的倍率（图中
为K20）以及不同的最低速率（图中K1000和K-1000），并跟伺服驱动器一起调试。
3、 请妥善处理好自动、手动、手轮等模式下重复线圈驱动问题、不同轴数据隔离问
题，‘防止飞车情况出现。
4、 图示核心程序在FS-2N FX3U等多型号PLC调试通过，并顺利实际应用于多个
项目中。
核心部分梯形图：
下面详细说明使用高速脉冲计数器来实现严格精确同步脉冲输出的方法：
1、 首先进行输入输出点的刷新率提高（在小规模程序中并不是必要的），详细方法
已经有很多例子说明，不再重复
2、 如梯形图所示，采用外部输入点X2来开启手轮模式，这样可以方便地同时使用
诸如DDRVA DDRVI等指令，并能很好地处理重复线圈驱动问题，互不干扰。
3、 在进入手轮模式、变更手轮倍率、变更选轴信号等情况出现时候，需要进行高速
计数器的清零操作以及对应寄存器操作，避免飞车情况出现。
4、 进入手轮模式后的具体操作：
A、 计算C251计数值乘上倍率（K20），保存到D44作为脉冲增量；传送当前Y0
的脉冲值D8340到D40作为目前脉冲值；当前值D40+增量D44=D46 作为目标脉冲
值。
B、 （D46目标脉冲值-D8340当前脉冲值）X 20倍=D50（倍率脉冲差值）作为实
时脉冲速度基础值。
C、 为了防止低速爬行和基底速度影响导致无脉冲输出，D50需要提高一个最小脉
冲速度（±1000）到D54作为实时变化的运动中可变脉冲速度。
D、 在D8340未达到目标脉冲数D46时。即D48不等于0时候，使用可变速脉冲
输出指令DPLSV来驱动Y0脉冲输出。此指令的脉冲速度为D54，反转时候D54的值小
于-1000，正传时候大于1000，其根据实时的差值变化，在快速旋转手轮时候脉冲输出速
度D54的绝对值大，手轮慢速旋转时候则小。同时D54的值也会根据实时情况，在远离
目标值时D54的绝对值大，在接近目标值时候小。这相当于一个简单的伺服系统，保证了
响应速度且不会有丢步的情况发生。
第一作者简介：黄宁，男，1972，本科，技术专家，自动化系统设计和研究。
2024年5月21日发(作者：茹海凡)
标题 ：三菱FX系列PLC使用手轮的可靠方法
Reliable method of using hand wheel for Mitsubishi FX series PLC
作者 黄宁 HUANG Ning
作者单位 广西金创汽车零部件制造有限公司
摘要：本文介绍了一种三菱PLC使用手轮的可靠方法，克服了丢步、响应速度慢或停
止响应等问题。
This paper introduces a reliable method of using hand wheel in Mitsubishi PLC,
which overcomes the problems of losing step, slow response or stopping response.
关键词：三菱PLC 手轮 Mitsubishi PLC hand wheel
三菱FX系列PLC使用手轮的可靠方法
采用三菱PLC本体的脉冲输出驱动伺服电机驱动器，实现多达四轴定位运动，这是最
简单经济的自动化运动方案。但由于三菱很多FXPLC并没有直接可用的手轮脉冲跟随指
令，如需用到手轮来实现精确定位，则要自行编制同步驱动程序。经过试验，以下这三种
方法均存在卡顿、丢步、停止响应等不理想结果：
1、使用高速计数器（如C251）与绝对坐标输出指令DDRIA指令；
2、使用高速计数器，通过高速数据处理指令DHSCS判断差值来触发正反转，再使用
相对定位指令DDRVI来进行驱动；
3、使用外部中断来判断手轮正反转，在中断程序中进行正反转置位，再用DDRVI来
进行驱动。
即使在提高输入输出点刷新速度的情况下，上述方案在手轮低速、无正反转突变时候
可以同步驱动。但在快速摇动手轮时候容易丢步，或停止响应。这可能跟DDRVI、DDRVA
指令为保持信号驱动、在需要再次驱动之前，需要先停止之前未完成的驱动有关。
经过多次试验，终于找到了一种精确、迅速响应的手轮驱动方法。核心部分梯形图如
附图所示。
重要说明：
1、 图示程序经适当补充完善即可以实现多轴、X1、X10、X 100、X 1000等多倍
率的手轮同步精确快速驱动。
2、 图示程序中针对不同的PLC型号、不同的轴应用情况，需更改相应的特殊寄存
器。不同的PLC速度以及程序规模、扫描周期等情况需要适当修正脉差乘上的倍率（图中
为K20）以及不同的最低速率（图中K1000和K-1000），并跟伺服驱动器一起调试。
3、 请妥善处理好自动、手动、手轮等模式下重复线圈驱动问题、不同轴数据隔离问
题，‘防止飞车情况出现。
4、 图示核心程序在FS-2N FX3U等多型号PLC调试通过，并顺利实际应用于多个
项目中。
核心部分梯形图：
下面详细说明使用高速脉冲计数器来实现严格精确同步脉冲输出的方法：
1、 首先进行输入输出点的刷新率提高（在小规模程序中并不是必要的），详细方法
已经有很多例子说明，不再重复
2、 如梯形图所示，采用外部输入点X2来开启手轮模式，这样可以方便地同时使用
诸如DDRVA DDRVI等指令，并能很好地处理重复线圈驱动问题，互不干扰。
3、 在进入手轮模式、变更手轮倍率、变更选轴信号等情况出现时候，需要进行高速
计数器的清零操作以及对应寄存器操作，避免飞车情况出现。
4、 进入手轮模式后的具体操作：
A、 计算C251计数值乘上倍率（K20），保存到D44作为脉冲增量；传送当前Y0
的脉冲值D8340到D40作为目前脉冲值；当前值D40+增量D44=D46 作为目标脉冲
值。
B、 （D46目标脉冲值-D8340当前脉冲值）X 20倍=D50（倍率脉冲差值）作为实
时脉冲速度基础值。
C、 为了防止低速爬行和基底速度影响导致无脉冲输出，D50需要提高一个最小脉
冲速度（±1000）到D54作为实时变化的运动中可变脉冲速度。
D、 在D8340未达到目标脉冲数D46时。即D48不等于0时候，使用可变速脉冲
输出指令DPLSV来驱动Y0脉冲输出。此指令的脉冲速度为D54，反转时候D54的值小
于-1000，正传时候大于1000，其根据实时的差值变化，在快速旋转手轮时候脉冲输出速
度D54的绝对值大，手轮慢速旋转时候则小。同时D54的值也会根据实时情况，在远离
目标值时D54的绝对值大，在接近目标值时候小。这相当于一个简单的伺服系统，保证了
响应速度且不会有丢步的情况发生。
第一作者简介：黄宁，男，1972，本科，技术专家，自动化系统设计和研究。