運動控制器之追剪應(yīng)用Demo

一 、編程框架簡介

編程框架為追剪應(yīng)用通用框架，各部分功能已編寫完備，用戶在此框架基礎(chǔ)上只需修改相關(guān)的加工參數(shù)值即可，連接了觸摸屏，可在觸摸屏界面修改，使用簡單便捷。

軟件框架的包含兩類文件，正運動編程軟件ZDevelop編寫的basic和HMI混合程序文件，威綸通編程軟件EasyBuilder Pro編寫的觸摸屏文件。

本系統(tǒng)有兩種模式：硬件平臺運行和軟件平臺仿真，在觸摸屏上可自定義切換。

在沒有控制器或驅(qū)動器等控制系統(tǒng)的場合，可在仿真平臺運行，方便用戶快速上手。

觸摸屏提供兩種可選：威綸通觸摸屏，ZHD觸摸屏，無實物屏也可在這兩種平臺下仿真運行。

二 、追剪指令

追剪運動需要兩個軸，主軸為軸6，一般是編碼器軸，用于傳送工件，使用VMOVE指令控制主軸勻速運行，從軸為軸0，在追剪運動中，從軸跟隨主軸，從軸使用MOVESLINK自動凸輪指令控制變速運動。

MOVESLINK -- 自動凸輪2

此指令用于自定義的凸輪運動，該運動自動規(guī)劃中間曲線，不用計算凸輪表。

被連接軸為參考軸，連接軸為跟隨軸。

MOVESLINK (distance,link dist,start sp,end sp,link axis[,link options][,ink pos][,link offpos])

[, link options] [, link pos] 可選參數(shù)不填時，逗號不能省掉，控制器根據(jù)參數(shù)的位置來判斷是什么參數(shù)。

distance：從連接開始到結(jié)束，跟隨軸移動的距離，此參數(shù)可正可負，為正數(shù)正方向跟隨，為負數(shù)負方向跟隨，采用units單位

link dist：參考軸在連接的整個過程中移動的絕對距離，采用units單位

start sp：啟動時跟隨軸和參考軸的速度比例，units/units單位，負數(shù)表示跟隨軸負向運動

end sp：結(jié)束時跟隨軸和參考軸的速度比例，units/units單位, 負數(shù)表示跟隨軸負向運動 注：當start sp = end sp = distance/link dist時，勻速運動

link axis：參考軸的軸號

link options：連接模式選項，不同的二進制位代表不同的意義

link pos：當link options參數(shù)設(shè)置為2時，該參數(shù)表示參考軸在該絕對位置值時，連接開始

link offpos：當link_options參數(shù)bit4置為1時，該參數(shù)表示主軸已經(jīng)運行完的相對位置。20170428以上固件支持。

在加速和減速階段為了與速度匹配，下一條MOVESLINK的start sp必須與當前MOVESLINK的end sp相同。

請確保指令傳遞的距離參數(shù)*units是整數(shù)個脈沖，否則出現(xiàn)浮點數(shù)會導致運動有細微誤差。

例子：追剪加工過程中，參考軸(主軸軸1 )為型材，工作臺(從軸軸0 )為跟隨軸，一個加工周期，工作臺先運動距離1，再反方向運動1，回到原處，整個過程型材運動距離4。

RAPIDSTOP(2)

WAIT IDLE(0)

WAIT IDLE(1)

BASE(0,1)

UNITS=10000,10000

ATYPE=1,1

DPOS=0,0

SPEED=1,1 '型材運行速度1m/s,60m/min

ACCEL=2,2

DECEL=2,2

VMOVE(1) AXIS(1) '型材持續(xù)運動

TRIGGER '自動觸發(fā)示波器

MOVESLINK(0,1,0,0,1) AXIS(0) '型材運動1單位前，工作臺靜止

MOVESLINK(0.4,0.8,0,1,1) AXIS(0) '工作臺加速階段，工作臺運動0.4，型材運動0.8，加速時，跟隨軸的速度為0，故跟隨軸和參考軸的速度比例為0，加速完成，跟隨軸和參考軸的速度相等，比例為1

MOVESLINK(0.2,0.2,1,1,1) AXIS(0) '速度跟隨階段，速度一致，保持同步運動0.2

MOVESLINK(0.4,0.8,1,0,1) AXIS(0) '工作臺減速階段，工作臺運動0.4，型材運動0.8，減速時，跟隨軸和參考軸的速度相等，比例為1，減速完成，跟隨軸的速度為0，故跟隨軸和參考軸的速度比例為0

MOVESLINK(-1,1.2,0,0,1) AXIS(0) '工作臺回到起始點，工作臺運動-1，型材運動1.2

END

主軸軸1 和從軸軸0的速度和位置曲線：

三 、程序結(jié)構(gòu)

控制器主體程序用Basic語言編寫，HMI程序為ZHD觸摸屏程序。

(一)視圖窗口

1.文件視圖：包含四個文件，兩個自動運行任務(wù)，其他任務(wù)由指令開啟。

2.過程視圖：每個文件下包含的SUB子函數(shù)，其中GLOBAL為全局子函數(shù)，可被HMI的元件調(diào)用。

3.組態(tài)視圖：組態(tài)窗口和各個組態(tài)窗口下的元件

(二)任務(wù)分配

項目下一共包含4個任務(wù)，三個Basic任務(wù)，一個HMI任務(wù)。

Task0：主任務(wù)

由自動運行任務(wù)號0開啟，上電自動運行文件“TaskMain.bas”，進行參數(shù)定義，軸參數(shù)初始化，主程序循環(huán)掃描等。

Task1：手動任務(wù)

由主任務(wù)0的主循環(huán)開啟，以任務(wù)1運行“TaskHands.bas”手動文件任務(wù)。

此文件包含一個while語句，初始自動開啟，后續(xù)循環(huán)檢測手動運動的觸發(fā)條件是否滿足并執(zhí)行手動運動。

包括功能有JOG手動、MOVE寸動和寸動距離設(shè)置、軸回零、用戶參數(shù)和機械參數(shù)存儲到FLASH塊。

Task2：自動任務(wù)

由主任務(wù)0的主循環(huán)開啟，以任務(wù)2運行“TaskAutoRun.bas”自動加工文件任務(wù)。

此文件循環(huán)執(zhí)行追剪加工，追剪參數(shù)可采用初始化過程中設(shè)定的參數(shù)，用戶也可以在觸摸屏界面上自定義輸入追剪參數(shù)，每加工一次，產(chǎn)量自動加1，并顯示在觸摸屏上。

自動加工任務(wù)2執(zhí)行之前會停止除主任務(wù)外的所有basic任務(wù)，并快速停止所有軸，然后執(zhí)行加工程序。

如果在開啟自動運行任務(wù)2的時候，按下了“停止”按鈕，則結(jié)束任務(wù)2，并切換到手動任務(wù)1。

Task5：功能預留

由自動運行任務(wù)號5開啟，上電自動運行文件“Hmi1.hmi”，此任務(wù)是ZHD觸摸屏程序，可下載到控制器后連接到ZHD觸摸屏上控制，或連接到xplc screen觸摸屏仿真平臺。

若使用威綸通組態(tài)程序，則此文件不運行，去掉自動運行任務(wù)號或刪除此hmi文件。

框架的任務(wù)與子程序的調(diào)用關(guān)系：

四 寄存器使用

主要使用的是MODBUS寄存器，MODBUS_IEEE用于數(shù)據(jù)的保存和傳遞，觸摸屏元件調(diào)用MODBUS_IEEE地址顯示寄存器的值，MODBUS_BIT用于功能控制，配合觸摸屏的功能鍵或位元件使用。

VR寄存器，配合掉電中斷保存數(shù)據(jù)，上電時，再從VR中讀取。

VR_INT(30)：保存產(chǎn)量。

VR(35)：保存從軸(追剪軸軸0)的目標位置DPOS(0)。

FLASH塊，用于保存機械參數(shù)與用戶參數(shù)。

FLASH塊0：存儲機械參數(shù)

FLASH塊1：存儲用戶參數(shù)

五 程序運行說明

(一)控制器平臺

控制器連接觸摸屏使用的一般流程：

控制器端的程序使用ZDevelop軟件編寫完成下載到控制器內(nèi)。

觸摸屏端的程序使用對應(yīng)的編程軟件編寫完成后下載到觸摸屏保存。

程序下載完成之后，選擇串口或網(wǎng)口連接觸摸屏與控制器脫機運行。

1. 接線：將控制器、驅(qū)動器、觸摸屏等按要求接好線。

2.下載控制器程序：在ZDevelop軟件中打開zpj項目程序，先連接到控制器，將程序下載到控制器。

3.下載觸摸屏程序：

若使用ZHD觸摸屏，直接將上面的zpj下的basic與hmi文件下到控制器，再使用ZHD400X觸摸屏連到控制器網(wǎng)口上，操作連接成功后就能使用，不需要單獨下載程序到觸摸屏。詳細使用方法參見正運動小助手文章“正運動控制器ZHMI組態(tài)編程簡介一”。

若使用威綸通觸摸屏，刪掉hmi文件，將basic文件下載到控制器，然后再將框架文件內(nèi)的威綸通觸摸屏程序下載到威綸通觸摸屏內(nèi)，操作觸摸屏連接到控制器。詳細使用方法參見正運動小助手文章“如何進行運動控制器與觸摸屏通訊”。

4.按要求連接觸摸屏與控制器，操作觸摸屏界面，進行數(shù)據(jù)交互。

(二)觸摸屏仿真操作

其他廠家觸摸屏與正運動控制器的數(shù)據(jù)交互主要通過傳遞MODBUS寄存器數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。觸摸屏按鈕調(diào)用MODBUS寄存器或獲取MODBUS寄存器的值顯示，按鈕按下能給控制器發(fā)送寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)人機交互過程。

如果沒有觸摸屏，觸摸屏程序可仿真，通過PC端來顯示觸摸界面，與實物操作方法一致。

無實物操作流程：

在ZDevelop軟件上打開zpj文件，先連接到仿真器ZMC Simulator，將程序下載到仿真器,在仿真器內(nèi)打開xplc sreen顯示觸摸屏界面。

若使用威綸通觸摸屏程序，先在ZDevelop軟件上打開zpj文件，先連接到仿真器ZMC Simulator，將程序下載到仿真器。使用威綸通軟件打開文件夾的程序，操作軟件連接到ZMC Simulator，在選擇”在線模擬“即可顯示觸摸屏界面。

1.Xplc screen仿真

使用ZDevelop軟件的HMI編程方式編寫的組態(tài)程序可以在Xplc screen上仿真。

將程序下載到控制器或仿真器之后，在ZDevelop軟件根目錄打開screen文件夾的xplcterm應(yīng)用程序，或通過ZDevelop軟件菜單欄快捷按鈕打開如下窗口，選擇控制器IP后連接，即可顯示組態(tài)界面。

連接到仿真器時，點擊“顯示”能直接打開xplc screen并顯示組態(tài)界面。

工作畫面(主界面)

主軸速度：獲取主軸軸6的運動速度并顯示。

從軸位置：獲取從軸軸0的編碼器反饋位置MPOS。

當前產(chǎn)量：產(chǎn)量從0開始計數(shù)，追剪一次，產(chǎn)量加1，掉電自動保存產(chǎn)量，上電讀取，設(shè)置MODBUS_LONG(200)修改產(chǎn)量。

剪切長度：為型材上工件的剪切長度，也就是說一個追剪周期，工件的運動距離是200mm，追剪軸在200mm內(nèi)要完成剪切并回到初始位置。

仿真開啟：默認仿真關(guān)閉，可下載到控制器運行;按下后仿真開啟，方便在仿真平臺上運行。

啟動：按下啟動追剪加工任務(wù)，并循環(huán)加工

停止：按下停止追剪任務(wù)，此時可進行手動控制。

緊急停止：快速停止追剪任務(wù)和手動任務(wù)，并停止所有軸的運動。

設(shè)備狀態(tài)：調(diào)用狀態(tài)標志位，不同的值顯示不同的文本，gStatus=0 緊急停止，gStatus=1 Hand，gStatus=2 Auto，gStatus=3 Pause。

手動運動：打開手動運動窗口

參數(shù)設(shè)置：打開參數(shù)設(shè)置窗口

工作畫面：打開當前界面(如下圖主界面)

參數(shù)設(shè)置

飛剪參數(shù)和機械參數(shù)設(shè)有初始值，用戶可在此界面自定義輸入數(shù)據(jù)。

移動范圍：追剪軸的運動距離

起始距離：追剪軸跟隨主軸加速階段的運動距離，加速階段完成，追剪軸速度與主軸速度一致，即為同步。

同步區(qū)長度：兩軸同步時的運動距離。

主軸每轉(zhuǎn)距離：主軸轉(zhuǎn)一圈的移動的距離。

主軸每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)：主軸轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)。

切刀絲桿導程：從軸追剪軸轉(zhuǎn)一圈，絲桿移動的距離。

切刀對應(yīng)脈沖：從軸追剪軸轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)。

以上自定義參數(shù)設(shè)置完成，按下“保存”按鈕，將數(shù)據(jù)變更存儲到FLASH塊。

手動運動

當前位置：實時獲取追剪軸的MPOS顯示。

JOG：持續(xù)按下時控制追剪軸運動，松開按鈕停止，可選運動方向。

回零：控制軸回零，接入硬件設(shè)備時，需在程序中映射原點開關(guān)等。

寸動距離：設(shè)置寸動時移動的相對距離。

寸動：每按下一次，便運動寸動距離設(shè)置的距離，可選運動方法。

定位：按下該按鈕運動到寸動距離設(shè)置的絕對坐標位置。

2.Easybuilder Pro仿真

使用最新版Easybuilder Pro軟件，打開框架文件夾內(nèi)的觸摸屏文件，將觸摸屏程序按要求下載到觸摸屏，再連接到控制器，或者連接控制器后在威綸通平臺在線模擬，操作界面與HMI程序相同，均可顯示如下三個窗口。

使用威綸通觸摸屏或仿真時，不運行HMI文件，可以刪掉。

六 追剪運動波形

示波器采樣追剪運行效果如下圖。

主軸軸6采用VMOVE持續(xù)運行，從軸軸0跟隨主軸。

第一段加速運動從軸運動距離10，主軸運動20。

第二段同步運動從軸運動距離80，主軸運動80。

第三段減速運動從軸運動距離10，主軸運動20。

第四段回復運動從軸運動距離-100，主軸運動80。

一個追剪周期，從軸運動的絕對距離10+80+10-100=0，主軸運動的絕對距離：20+80+20+80=200。

《運動控制器之追剪應(yīng)用Demo》就講到這里。更多學習視頻及圖文詳解請關(guān)注我們的公眾號“正運動小助手”。代碼請聯(lián)系正運動技術(shù)銷售。

本文由正運動技術(shù)原創(chuàng)，歡迎大家轉(zhuǎn)載，共同學習，一起提高中國智能制造水平。文章版權(quán)歸正運動技術(shù)所有，如有轉(zhuǎn)載請注明文章來源。