固高GTS智能回原点SmartHome相关原理和方式

用途：
为了方便用户使用 GTS 控制器回原点功能，增加了 Smart Home（智能回原点）运动模式，在该模式下，用户只需根据回原点的方式配置相应的参数，调用一条指令就可以实现自动回原点。

名称解释：
Home：原点
Index：编码器转动一圈产生的 Z 相信号（也称为 C 相信号）

回零方式：
Smart Home 是对 GTS 系列运动控制器的“Home/Index 回原点”和“自动回原点”的优化和扩展。 Smart Home 仍然采用高速硬件捕获机制实现回原点，把原来较为繁琐的回零过程固化到控制器，只需要调用简单指令就能够实现回原点，简化了用户程序。此外，Smart Home 汲取了工控界较为常见的回原点方式，集成到控制器给予实现，具体包括以下回原点方式：

（1）限位回原点：调用回原点指令，电机从所在位置以较高的速度往限位方向运动，如果碰到限位，则反方向运动，脱离限位后再以较低的速度往限位方向运动，触发限位后停止运动，此处即为原点。（这种回原点方式没有用到高速硬件捕获功能，适用于对回原点精度要求不高或者不易于安装Home 开关的场合）。


（2）限位+Home 回原点：调用回原点指令，电机从所在位置以较高的速度往限位方向运动，如果碰到限位，则反方向运动并启动高速硬件捕获，在设定的搜索范围内搜索Home，当触发Home开关后，电机会以较低的速度运动到捕获的位置处（即Home 开关）。


（3）限位+Index 回原点：调用回原点指令，电机从所在位置以较高的速度往限位方向运动，如果碰到限位，则以较低的速度反方向运动并启动高速硬件捕获，在设定的搜索范围内寻找 Index，捕获到编码器的 Index 信号后，电机会运动到捕获的位置处（编码器Index 位置）。


（4）限位+Home+Index 回原点：调用回原点指令，电机从所在位置以较高的速度往限位方向运动，如果碰到限位，则反方向运动并启动高速硬件捕获，在设定是范围内搜索 Home，当触发Home开关后，如果设定的搜索 Index 方向与搜索Home 方向相同，则电机会直接以较低的速度在设定的搜索范围内寻找 Index；反之，电机会以较低的速度运动到捕获的 Home 位置处，之后再次启动运动，在设定的搜索范围内寻找 Index。捕获到编码器的 Index 信号后，电机运动到 Index处的位置停止。


（5）Home 回原点：调用回原点指令，电机从所在位置以较高的速度运动并启动高速硬件捕获，在设定的搜索范围内寻找 Home，当触发Home 开关后，电机会以较低的速度运动到捕获的位置处。


（6）Home+Index 回原点：调用回原点指令，电机从所在位置以较高的速度运动并启动高速硬件捕获，在设定的范围内搜索Home，当触发Home 开关后，如果设定的搜索 Index 方向与搜索Home方向相同，则电机会直接以较低的速度在设定的搜索范围内寻找 Index；反之，电机会以较低的速度运动到捕获的 Home 位置处，之后再次启动运动，在设定的搜索范围内寻找 Index。捕获到编码器的Index 信号后，电机运动到 Index 处的位置停止。


（7）Index 回原点：调用回原点指令，电机从所在位置以较高的速度运动并启动高速硬件捕获，在设定的范围内搜索 Index，捕获到编码器的 Index 信号后，电机再以较低的速度运动到 Index处的位置停止。


（8）强制 Home 回原点：当运动方向朝向 Home，则按照（5）实现；当运动方向背向 Home 时，则电机以较高的速度运动，在搜索范围内若碰到限位或运动到指定的搜索距离则反方向运动，继续寻找Home。


（9）强制Home+Index 回原点：当运动方向朝向Home，则按照（6）实现；当运动方向背向Home时，则电机以较高的速度运动，在搜索范围内若碰到限位或运动到指定的搜索距离则反方向运动，继续寻找 Home。当触发 Home 开关后，如果设定的搜索 Index 方向与搜索 Home 方向相同，则电机会直接以较低的速度在设定的搜索范围内寻找 Index；反之，电机会以较低的速度运动到捕获的 Home 位置处，之后再次启动运动，在设定的搜索范围内寻找 Index。捕获到编码器的 Index 信号后，电机运动到 Index 处的位置停止。


实际当中，电机在回零开始时所在的位置有可能正处于Home 开关或限位开关处，这种情况下，不同的回零模式有不同的处理办法：
对于（1）限位回原点，（2）限位+Home 回原点，（3）限位+Index 回原点，（4）限位+Home+Index回原点，如果电机所处位置触发的限位开关与运动方向一致（往正方向运动且处于正限位或者往负方向运动处于负限位），则控制器会让电机回退一定距离，脱离限位后再开始执行回零动作：


对于（5）Home 回原点，（6）Home+Index 回原点，（8）强制Home 回原点，（9）强制Home+Index回原点，如果电机所处位置触发的限位开关与运动方向一致（往正方向运动且处于正限位或者往负方向运动处于负限位），则控制器会让电机脱离限位，再反方向去寻找Home 执行回零动作：


对于（5）Home 回原点，（6）Home+Index 回原点，（8）强制Home 回原点，（9）强制Home+Index
回原点，如果电机所处的位置位于 Home 开关上，则控制器会让电机往搜索 Home 的反方向运动脱离Home 开关，再开始执行回零动作：


上面只是简单介绍了几种回原点方式的基本概况，每一种方式都包含正向和负向两种方法，正向指规划位置为正数的方向，负方向指规划位置为负数的方向，例如“限位+Home 回原点”即包括了 “正限位+Home 回原点”和“负限位+Home 回原点”；每一种回原点方式，都可以通过设置偏移量使得最终电机停止的位置离原点位置有一个偏移量；每种回原点方式可能由于设定的搜索距离、电机意外停止等因素而找不到原点，大部分异常情况都可以通过查看回原点状态来进行辨识。此外，Smart Home 功能支持各轴单独回原点，互不影响，即可以实现多轴同时回原点。

注意事项
回零前，确定规划位置和实际位置是否同向，即 GT_GetPrfPos 和 GT_GetEncPos（如果使用了当量变化，请参照相应指令）获取的位置值同正或同负。如果使用的电机为步进电机，没有配备编码器，那么需要把控制器的编码器选项配置为脉冲计数器。
回零前，需要使能轴，否则无法执行回零。
回零前，先调用GT_ZeroPos 把规划位置和实际位置清零，防止规划位置和实际位置不一致造成回零不准确。
回零前，需要用户判断电机当前位置是否处于原点触发位置，如果处于原点触发位置，应该先把电机移开远离原点一段距离后再启动回零。
回零时，要查看回零状态，如果发现电机不动了，并已经运动到设定的位置，但是回零状态没有显示回零完成，需要检查一下零点搜索范围是否合理，原点开关是否异常。
回零完成，Smart Home 不会自动清零位置，需要用户调用 GT_ZeroPos 把当前位置清零来确定零点。
强制 Home 回原点和强制 Home+Index 回原点是为了方便用户提高回零效率而设置的，但是由于 Home 开关实际是有一定长度，从 Home 开关的左向右运动触发开关和从右向左触发开关得到的捕获位置是不一样的。这两种回零模式下由于机器初始位置可能位于开关的左边也可能处于右边，最终会影响得到的实际原点，用户需要注意这点。

多轴同时启动回零，需要采用线程驱动吧。原点输入IO捕获功能。

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