เซอร์โว Homing ด้วยคำสั่ง ZRN — หาตำแหน่ง 0 อัตโนมัติ

หลักการ

หลังจาก PLC เปิด/ปิดไฟ เซอร์โวไม่รู้ว่าตำแหน่งจริงในโลกอยู่ที่ไหน — รู้เพียงว่า encoder จาก power-on ตอนนี้ = ตำแหน่งสมมติ 0 ของ PLC

Homing คือการหา mechanical zero ที่อ้างอิงกับ machine จริง (เช่น left endpoint ของ X-axis, top of Z-axis)

คำสั่ง ZRN

SamSoar2022 มีคำสั่ง ZRN (Zero Return) สำหรับ homing โดยเฉพาะ:

ZRN K1000 K10000 K100 K100 X10 Y0 Y4
    │     │      │    │    │   │  │
    │     │      │    │    │   │  └─ Direction Y
    │     │      │    │    │   └──── Pulse Y (Y0 = pulse output)
    │     │      │    │    └──────── Home limit X (X10 = home switch)
    │     │      │    └───────────── Decel time (ms)
    │     │      └────────────────── Accel time (ms)
    │     └───────────────────────── Approach freq (find speed, fast)
    └─────────────────────────────── Creep freq (lock-in speed, slow)

Sequence ZRN ทำอะไร

1. Approach — pulse ออกที่ความถี่สูง (10 kHz) ไปทิศ home (Y4 OFF = ลบ)
2. ถึงเซ็นเซอร์ X10 ON → decelerate
3. Creep — pulse ความถี่ต่ำ (1 kHz) ออกจาก switch แล้วกลับเข้า switch ช้าๆ
4. ขอบขาขึ้น X10 ครั้งที่ 2 (precise) → หยุด, D8140 (current position) = 0

ทำไมต้อง 2-stage (fast + slow)?

Limit switch มี hysteresis ทางกล ~0.1-1mm ถ้าเข้าหาเร็วๆ แล้วหยุดทันทีที่ trigger → ตำแหน่งจริงเปลี่ยนตาม inertia ของ motor ที่เบรกไม่ทัน

Creep stage ทำให้:

• Motor ออกจาก switch (เพื่อ trigger ขอบขาขึ้นอีกครั้ง)
• กลับเข้าช้าๆ → switch trigger ที่จุดเดียวกันเสมอ → repeatability ±0.01mm

ลำดับการทำงาน

First scan
  ↓
M0 (homed flag) = 0 (not homed)
  ↓
กด Home button (X0) → M1 (homing in progress) ติด
  ↓
ZRN เริ่มทำงาน:
  - Approach 10 kHz → ทิศ - (Y4 OFF)
  - X10 ON → decel
  - Creep 1 kHz กลับ → ขอบขาขึ้น X10 อีกครั้ง
  - D8140 = 0
  - M8134 (pulse done) ↓ falling edge
  ↓
Detect M8134↓ → SET M0 (homed), RST M1 (done)
  ↓
แสดงไฟ "READY" Y3
ตอนนี้ DRVA / EDRVA ใช้ค่าจริงได้แล้ว

ความปลอดภัย

• Soft limit X axis — ตั้งใน servo drive: ห้ามวิ่งเกิน +X (เผื่อ home miss)
• Timeout — เพิ่ม timer 30s, ถ้า ZRN ไม่จบภายในเวลา → SET fault
• อย่า ZRN ระหว่าง normal operation — มันคือ blocking instruction

ขยายเพิ่ม

• Auto home on power-up — LD M8150 / SET M0_request
• Multi-axis — ZRN ตัวที่ 2 ใช้ Y2 pulse + Y6 dir + X11 limit
• Encoder home (Z-pulse) — ใช้ X กำหนดเป็น Z-pulse แทน limit switch (precise ระดับ pulse)