【產(chǎn)品應用】用 AWTK 和 AWPLC 快速開發(fā)嵌入式應用程序 (10)- 簡易跑步機

運動控制是 PLC 重要的應用領域，本文以一個簡化版的跑步機為例，介紹一下在 AWPLC 中使用運動控制塊的基本方法。

?背景

AWTK全稱 Toolkit AnyWhere，是 ZLG 開發(fā)的開源 GUI 引擎，旨在為嵌入式系統(tǒng)、WEB、各種小程序、手機和 PC 打造的通用 GUI 引擎，為用戶提供一個功能強大、高效可靠、簡單易用、可輕松做出炫酷效果的 GUI 引擎。

AWPLC是 ZLG 自主研發(fā)的 PLC 系統(tǒng)（兼容 IEC61131-3)，其中 AWPLC 的運行時庫(Runtime)基于 ZLG TKC 開發(fā)，可以移植到到任何主流 RTOS 和嵌入式系統(tǒng)。AWPLC 的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)基于 AWTK 開發(fā)，可以運行在 Windows、MacOS 和 Linux 系統(tǒng)之上。AWPLC 的主要目標之一是把 PLC 中低代碼開發(fā)方法引入到嵌入式軟件，從而提高嵌入式軟件的開發(fā)效率和可靠性。

簡介

運動控制是 PLC 重要的應用領域，本文以一個簡化版的跑步機為例，介紹一下在 AWPLC 中，使用運動控制塊的基本方法。

對于單軸運動控制，從控制的方法來說，可以分為 3 類：

位置控制。讓軸轉動指定的位置；

速度控制。讓軸以指定的速度轉動；

力矩控制。讓軸以指定的力矩轉動。

在 PLCOpen 的運動控制功能塊中，對以上控制方法都有支持。跑步機是一個典型的速度控制類應用，常見速度類控制應用也很多，比如抽油煙機、洗衣機、扶手電梯和傳送帶等。速度控制是最簡單的控制方式，使用 MC_MoveVelocity 這個功能塊就可以了，它讓軸以指定的速度轉動，其圖形表示如下：

*這是一個標準的功能塊，具體用法可以參考 PLCOpen 的文檔，網(wǎng)上也有很多文章介紹。

1. 系統(tǒng)組成該系統(tǒng)包括：

• 6 個按鈕。● 啟動按鈕。●停止按鈕。●增加速度按鈕。●減小速度按鈕。●1 檔按鈕。●2 檔按鈕。
• 數(shù)碼管。用來顯示當前的速度。
• 伺服電機。因為沒有真實硬件，找了一個二手伺服電機，看起來比較 Low，反正能轉起來吧，下一步會支持 ZLG 專業(yè)的運動控制器。運動控制算法用的一個開源的庫（實現(xiàn)不太完整），以后會集成 ZLG 算法專家提供的運動控制庫（也可以集成第三方商業(yè)運動控制算法）。

程序界面如下所示（為了方便理解，我們把功能塊圖也放到了界面上）：

2. 軟件模擬

按鈕和數(shù)碼管都用軟件模擬。

PLC程序

運動控制的功能塊，參數(shù)通常比較多，占地比較大，一個屏幕放不下幾個。在這個例子中，我們把它放到兩個程序中：

主程序程序負責運動控制和開關機。

速度調節(jié)和檔位切換。

* 注意：實際速度與硬件選型有關，需要對電機控制器的參數(shù)進行配置，這里為了簡化，把速度設置到0-100之間。

1. 主程序程序開機過程：

• 點擊 START 按鈕。將狀態(tài) RUNNING 設置為 TRUE。
• RUNNING 為 TRUE 會激活功能塊 MC_Power 啟動電機。
• 電機啟動完成，MC_Power 的 Status 輸出 TRUE，MC_MoveVelocity 開始執(zhí)行，設置初始速度。

關機過程：

• 點擊 STOP 按鈕，MC_Stop 開始執(zhí)行。
• 停機完成，MC_Stop 的 Done 輸出 TRUE，此時將狀態(tài) RUNNING 設置為 FALSE，并將速度清零。

注意事項：

MC_Power 的參數(shù) Enable_Negative 設置為 false，禁止反轉。

• MC_MoveVelocity 的 ContinouseUpdate 設置為 true，否則速度調節(jié)無效。

2.速度調節(jié)和檔位切換

增加速度：

點擊 INC 按鈕。將速度增加 5，如果速度大于 100，取 100，設置到速度變量 VELOCITY。

減小速度：

點擊 DEC 按鈕。將速度減小 5，如果速度小于0，取0，設置到速度變量 VELOCITY。

切換到 1 檔：

將 40設置到速度變量 VELOCITY。

切換到 2 檔：

將 80設置到速度變量 VELOCITY。

用戶界面

應用程序不需要編程，用 AWTK Designer 設計好界面，將控件與模型進行綁定即可。下面介紹一下控件與模型的綁定方法。這里用的是 AWTK-MVVM，數(shù)據(jù)綁定規(guī)則與 AWTK-MVVM 是完全一樣的。

模型可以用 io、plc 或者 io+plc。io 可以用來綁定 IO 變量，plc 可以用來綁定程序 PLC 內部變量。

示例：

由于符號%在程序里具有特殊功能，所以在綁定 IO 變量時，把%換成_。比如：將%QX0.0寫作_QX0.0。

速度 VELOCITY 是全局變量，可以加 global. 前綴訪問。

運行效果：啟動電機后，在界面上修改速度或切換檔位，可以觀察到電機速度相應變化。

*由此可見，在 AWPLC 功能塊圖的幫助下，我們不要寫 C 代碼或腳本，即可完成應用程序的開發(fā)。AWPLC 用低代碼降低了開發(fā)的門檻，提高了開發(fā)的效率。AWPLC 等您來玩！

AWPLC 目前還處于開發(fā)階段的早期，寫這個系列文章的目的，除了用來驗證目前所做的工作外，還希望得到大家的指點和反饋。如果您有任何疑問和建議，請在評論區(qū)留言。