西门子伺服高速锁存（Touch Probe / 硬件位置捕捉）多轴同步完整说明
核心结论
完全支持多轴同步场景下的高速锁存，分两大实现路线：
驱动侧独立硬件锁存（V90 PN / S210 / S120）：多轴同步运行时，每轴自带独立 Probe 硬件通道，同一外部触发信号可同时锁存所有同步轴编码器位置；
PLC 工艺对象硬件捕捉（S7-1500T+IRT 等时同步总线）：控制器等时周期统一触发，多轴同步采集，时间戳对齐，满足飞剪、龙门、多工位同步测径 / 定长焊接等高精度需求。
一、基础概念区分
1. 高速锁存两种模式
1）驱动器本地 Probe（推荐多轴同步）伺服 CN1 数字 DI 硬件级捕捉，不受 PLC 扫描周期干扰；外部光电 / 接近信号边沿瞬间锁存本轴编码器总位置，多轴可共用同一触发传感器，每轴独立硬件锁存。2）PLC 工艺对象 MC_TouchProbePLC 高速 DI 捕捉，适合脉冲型伺服；多轴同步依赖 IRT 等时同步总线保证触发时刻对齐。
2. 多轴同步的前提硬件条件（决定锁存同步精度）
通讯总线必须支持等时同步 IRT ProfinetS7-1500T / S1511T/1516T + V90 PN / S210 / S120；普通 S7-1200 无 IRT，多轴锁存存在总线周期时差，同步采集误差大，不适合高精度同步捕捉。
伺服固件版本：V90 ≥ V1.06，S210/S120 无版本限制。
触发硬件布局：同一外部传感器信号分线接入所有同步伺服的 Probe DI 端子，保证物理边沿同时到达各驱动器。
二、两种主流多轴同步锁存实现方案
方案 1：多伺服电子齿轮 / 电子凸轮同步 + 驱动器本地 Probe（钢筋焊机、飞剪最常用）
适用：龙门双驱同步、多工位同步送料、多轴同步裁切，同一根钢筋触发多轴同时锁存坐标。
1. 硬件接线要点（同步锁存精度关键）
1）外部光电触发信号并联分路，分别接入每台伺服 CN1 对应 Probe 端子（V90 DI2/DI3 默认可映射 TouchProbe）；2）信号线统一屏蔽双绞线，单端控制柜接地，避免各轴信号到达时间不一致；3）所有伺服共用 24V 公共 0V，消除地电位差导致的触发时差。
2. 伺服参数配置（单轴独立锁存通道）
以 V90 PN 为例：
P2911（DI 功能选择）分配 DI2=TouchProbe1；
P2912 设置触发沿（下降沿 NPN 光电）；
锁存模式：单次锁存 / 连续锁存；
多轴参数完全统一，保证捕捉逻辑一致。
3. 同步运行 + 同步锁存逻辑流程
PLC 通过
MC_GearIn建立多轴电子齿轮同步，所有从轴跟随主轴同相位、同速度运行；外部检测传感器触发边沿同时给到全部伺服 DI；
每台伺服本地硬件瞬间锁存当前编码器绝对位置，存入驱动器寄存器；
PLC 在 IRT 等时周期一次性读取所有伺服锁存坐标，各轴位置为同一物理触发时刻的同步快照；
程序对比多轴锁存位置，计算龙门同步偏差、物料左右长度差值。
优势
捕捉在驱动硬件完成，不受 PLC 扫描、通讯延迟影响；
多轴共用同一触发源，时间同步误差微秒级；
不占用 PLC 高速 DI 资源，轴数可自由扩展。
方案 2：S7-1500T IRT 等时总线 + PLC 侧 MC_TouchProbe 多轴同步捕捉
适用：S120/S210 多轴插补、多通道同步测径高端产线。
总线组态开启IRT 等时同步周期（250~1000μs），所有伺服运动、通讯、锁存采集同一时钟基准；
工艺对象 TO 同步组内多轴共用全局触发条件；
MC_TouchProbe指令在同步 OB 中统一调用，多轴锁存动作对齐等时周期；所有锁存位置附带统一系统时间戳，可精准对比各轴触发瞬间坐标。
限制
S7-1200 无 IRT，仅普通 RT 通讯，多轴锁存不同步，会出现数十 ms 时差，不建议同步采集。
三、多轴同步锁存关键性能指标（精度对比）
表格
| 实现方式 | 同步捕捉时差 | 适用场景 |
|---|---|---|
| IRT 总线 + 驱动器本地 Probe | ＜1μs | 龙门同步、钢筋双工位同步定长、飞剪 |
| IRT+PLC MC_TouchProbe | 5~20μs | 多轴插补、高精度测径同步采集 |
| 普通 Profinet RT（S7-1200） | 50~200μs | 仅单轴捕捉，不适合多轴同步对比 |
四、多轴同步锁存典型应用场景（钢筋焊接机适配）
龙门双驱同步送料左右两台伺服同步夹持钢筋，头部光电触发，两轴同时锁存位置，自动计算龙门同步偏差并补偿；
多通道同步测径采集多根钢筋并行输送，同一触发信号同时锁存各送料轴位置，对应每根测径数值；
多轴同步闪光焊接定位多组焊钳同步进给，物料到位瞬间全部锁存坐标，保证各焊钳焊接行程一致。
五、现场干扰与同步误差优化（焊机强电磁环境）
信号同步时差过大、多轴锁存数值不一致
触发信号线分线过长、阻抗不均：缩短分线，采用等长屏蔽线；
地环路：所有伺服 0V 共地，屏蔽仅控制柜单端接地；
焊机起弧误触发多轴锁存
伺服 Probe 内部硬件滤波延长至 200μs；
信号前端增加 RC 滤波 + 铁氧体磁环；
程序增加有效运动区间限制，静止时屏蔽锁存使能；
同步运行中锁存偏差持续扩大
检查 IRT 等时同步是否激活，总线周期统一；
电子齿轮同步修正主轴从轴相位偏移；
单轴正常、多轴同时锁存偶尔丢失捕捉每轴独立配置独立 Probe 通道，禁止多轴共用同一 DI 端子内部并联。
六、常见误区澄清
误区：多轴同步只能用 PLC 侧 MC_TouchProbe纠正：驱动器自带 Probe 硬件捕捉精度更高，是多轴同步锁存最优方案；
误区：S7-1200 可以做多轴同步锁存纠正：无 IRT 等时总线，多轴捕捉存在明显时差，只能单轴独立采集；
误区：一根触发信号线串联多伺服 DI 即可同步纠正：串联会造成信号逐级衰减、边沿延迟，必须星形等长分路并联；
误区：同步运行状态下锁存会打断电子齿轮同步纠正：硬件锁存仅读取编码器位置，不干预速度 / 位置环，同步运动不会中断。
七、落地最简配置模板（龙门双 V90 PN + S7-1511T）
硬件：IRT Profinet，2 台 V90 PN，光电信号等长分路接入两轴 DI2；
同步：MC_GearIn 建立 1:1 龙门电子齿轮同步；
伺服参数：DI2 映射 TouchProbe，下降沿触发，硬件滤波 200μs；
程序：IRT 同步 OB 循环读取两轴锁存位置，计算同步偏差；
抗干扰：屏蔽双绞线、独立 24V 传感器电源、接触器 RC 吸收。
