运动控制综合示例 ​

为了让用户对一个完整的运动控制组态有全面的了解，下面将详细介绍工程的组态过程。

被控设备示意图

假设X和Y轴电机都是每1048576个指令位置转一圈，丝杠螺间距10mm；

使用位置开环模式控制；

伺服电机型号：EtherCAT总线型，MADHT1505BA1；

轴组态

1、'总线配置'节点右键添加'EtherCAT主站'；

2、'EtherCAT主站'节点右键添加2个MADHT1505BA1伺服从站，并重命名为MADHT1505BA1_X、MADHT1505BA1_Y；

3、'设备节点'(Simulate_Device)右键添加'轴配置'生成'Axis Pool'节点；'Axis Pool'节点右键添加2个'PositionControl_Axis'位置轴，并重命名为Axis_X、Axis_Y；

EtherCAT从站伺服参数配置

双击EtherCAT从站节点，在'EtherCAT I/O映射'页面定义或者映射变量，目的为了给必要的I/O数据定义变量（双击变量列输入自定义变量名，也可双击变量列后点击变量框右边的输入助手框选择已有变量）；

如果有些变量未在I/O映射页面出现，请在'过程数据'页面选择其它PDO组。（MaxSpeed_X/Y变量映射是为了控制电机最大转速，如果I/O映射变量无此参数可以不定义这个变量。）

轴参数配置

1、双击轴节点，在'驱动设备'页面的'输出映射'处关联必要的变量关系，实现轴与EtherCAT伺服从站输出数据的交互；

必要输出参数说明：

2、在'编码器设备'页面的'输入映射'处关联必要的变量关系，实现轴与EtherCAT伺服从站输入数据的交互；

必要输入参数说明：

3、在'基本属性'页面选择'轴类型'和设置'位置单位'值；

由于运动控制平台为有限行程，因此轴类型选择'线性轴'，X轴位置单位=104857610/10=1048576(电机一圈指令位置数减速机的减速比/螺间距)，Y轴位置单位=10485766/10=629145.6(电机一圈指令位置数减速机的减速比/螺间距)。此时用户单位就被转换为了mm(毫米)；

4、在'位置限制'页面设置软硬限位参数；

如果设备有硬限位开关，那么软限位可以不启用。如果设备没有硬限位开关，那么可使用软限位代替。由于平台X轴范围为1000，Y轴范围为800。假设用户期望平台的中心点为工作原点，那么X轴正负向限位就可以设定为500、-500，Y轴正负向限位就可以设定为400、-400；

硬限位关联的信号变量地址必须是实际限位信号接入PLC的地址；

5、在'回零'页面设置回零参数；

一般情况下选择'仅使用回零信号'回零就可以了，由于平台的原点信号安装在轴的负向，因此我们要选择'负向'回零。回零逼近速度尽量要慢，因此我们设置10mm/s。

回零输入标志关联的信号变量地址必须是实际原点信号接入PLC的地址；

工程组态 _Init子程序

Init子程序实现轴的回零动作和工作原点定义，以便主程序可以在正确的坐标系中执行运动控制指令。当设备异常导致原点位置失效，就需要再次调用Init子程序重新回零和定义工作原点。

• 变量定义

(EtherCT伺服最大限速取消) MaxSpeed_X:=4294967295; MaxSpeed_Y:=4294967295; (如果使能了软限位，在回零阶段需要先禁用软限位。) Axis_X.SoftwareLimit.Enable:=FALSE; Axis_Y.SoftwareLimit.Enable:=FALSE; (设置轴初始速度、加速度、减速度参数，单位mm/s) Axis_X.SetValue.SetVelocity:=100; Axis_X.SetValue.SetAcceleration:=1000; Axis_X.SetValue.SetDeceleration:=1000; Axis_Y.SetValue.SetVelocity:=100; Axis_Y.SetValue.SetAcceleration:=1000; Axis_Y.SetValue.SetDeceleration:=1000; (轴伺服使能，使能后才可执行运动控制指令。) MC_Power_inst0(Axis := Axis_X , Enable := TRUE ); MC_Power_inst0(Axis := Axis_Y , Enable := TRUE ); (投送轴回原点指令，因为是沿触发，因此需要调用两次。) MC_Home_inst0(Axis := Axis_X , Execute := 0 ); MC_Home_inst1(Axis := Axis_Y , Execute := 0 ); MC_Home_inst0(Axis := Axis_X , Execute := 1 ); MC_Home_inst1(Axis := Axis_Y , Execute := 1 ); (等待轴回原点结束,并判断回零是否成功) WHILE 1 DO IF MC_Home_inst0.Done=TRUE AND MC_Home_inst1.Done=TRUE THEN Home_Pass:=TRUE; EXIT; END_IF; IF MC_Home_inst0.CommandAborted=TRUE OR MC_Home_inst1.CommandAborted=TRUE OR MC_Home_inst0.Error=TRUE OR MC_Home_inst1.Error=TRUE THEN Home_Pass:=FALSE; EXIT; END_IF; TaskSleepMs( 100 ); (WHILE循环休眠，防止CPU占用率过高。) END_WHILE; (复位功能块，便于下次继续使用。) MC_Home_inst0(Axis := Axis_X , Execute := 0 ); MC_Home_inst1(Axis := Axis_Y , Execute := 0 ); (回原点成功后X轴和Y轴当前位置都是0。如果要定义工作平台中心为工作原点，那么就是要设定X轴和Y轴（500，400）的位置为新原点。) IF Home_Pass=TRUE THEN MC_SetPosition_inst1(Axis := Axis_X , Execute := 0 ); MC_SetPosition_inst2(Axis := Axis_Y , Execute := 0 ); MC_SetPosition_inst1(Axis := Axis_X , Execute := 1 , Position := 500 , Relative :=TRUE ); MC_SetPosition_inst2(Axis := Axis_Y , Execute := 1 , Position := 400 , Relative :=TRUE ); (如果使能了软限位，在回零结束后再重新使能软限位。) Axis_X.SoftwareLimit.Enable:=TRUE; Axis_Y.SoftwareLimit.Enable:=TRUE; (复位功能块，便于下次继续使用。) MC_SetPosition_inst1(Axis := Axis_X , Execute := 0 ); MC_SetPosition_inst2(Axis := Axis_Y , Execute := 0 ); END_IF; 工程组态_Main主程序

此主程序只列举了Axis_X和Axis_Y轴的绝对位置定位，其它运动指令组态可参考各运动指令组态示例。同时还需要异常处理程序，比如MC_Power、MC_Stop、MC_Halt、MC_Reset等功能组态，来实现轴的使能、停止、暂停、复位错误等功能。

• 变量定义