Codesys——PLCopen基本运动控制功能块的使用方法总结

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PLCopen运动控制功能块

PLCopen组织努力实现这个标准化。PLCopen组织成立于1992年，在开发、安装、维护中按照IEC61131编程环境通过不同平台协调工业控制市场。现在的主题包括运动控制、安全功能、XML数据交换和评价标准。PLCopen也持续促进这种标准在世界上的使用和培训，因为世界范围内的接受对它的开放的、独立的目标非常重要。为了创建标准运动控制规范，一套可重复使用的独立于硬件的控制组件已基于IEC61131功能块定义。根据这个标准，能重复使用应用软件。甚至多平台也是可能的。同时，也降低了培训和支持成本。实施新的开发更容易，从而带来更短的上市时间。在定义他们的运动控制功能块时，PLCopen特定任务要实现下列目标：
·容易编程、安装和维护的简单设计；
·创建多个功能块的效率；
·遵守著名的IEC 61131语言标准的一致协议；
·允许硬件独立实施的广泛的适应性；
·这些功能块和将来扩展的柔性；
·大多数运动控制应用的足够覆盖率。用允许单轴运动和同步多轴运动的一套基本的功能块实现这些目标。状态机在机器的顺序中描述单轴的行为。


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使用详解：
在运动控制系统中，将轴的运行状态分成若干个逻辑状态，而每个逻辑状态直接的转移，需要特定的条件、或指定的MC 运控指令。这样划分处理的好处是便于轴按运动模式分类控制，轴在一个时候只能处于一种逻辑状态，而逻辑状态的转移需要按规则进行，不会因不同MC 的误触发而带来运行的混乱。
轴数据结构变量(Axis.nAxisState)来指示轴的当前运行状态，该变量Axis.nAxisState 为枚举型变量，共有如下8种可能状态：0：Power_off（Disabled）：轴未上电使能，或未使能，需执行MC_Power 指令

1：Errorstop;——————- 先执行MC_Reset/MC_Power 指令
2：Stopping;——————– 等待停机操作完成
3：Standstill;——————- 轴已停止运行，脱离同步
4：Discrete_Motion;——— 轴处于离散运行状态
5：Continuous_Motion;—– 轴处于连续运行中
6：Synchronized_Motion;— 轴处于同步运行中
7：Homing;———————- 轴处于回零运行中，等待归零操作执行完成
轴状态转移图如下，从一个状态转移到另一个状态，需要运行对应的条件，如运行MC 指令，或外部出现了故障，用户无法对其状态进行强制，编程时一定要按照逻辑要求，运行相关的指令：

图中的MC 功能块可以使轴状态转移到指定的状态，由图中可以看到：

• 在轴停止状态（Standstill，即 Axis.nAxisState=3）可以转移到各种运行状态；
  
  
• 可以由多种状态转移到停止状态（Standstill，即 Axis.nAxisState=3），，
  
• 若伺服轴出现告警（Errorstop，即Axis.nAxisState=1），就必需先运MC_Reset 指令、MC_Power 指令使轴进入Standstill 状态，才能让轴再次运行；
  
• 若不按上述转移图方式使用MC指令命令轴运动，就不会使轴响应，反而得到 MC 功能块的错误告警信息；
  

用户程序中，有时需要根据轴的状态，启动后续的控制逻辑，此时依据Axis.nAxisState 的判断，相比于对 MC 功能块的done 信号判断，更为准确可靠。

熟悉上述轴状态图的转移条件，并在编程时，注意MC 指令的使用逻辑和顺序，才能编写出稳定可靠的应用程序。
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MC_Halt
在MC_MoveVelocity模式下，用MC_Halt停止其轴，当前轴的状态由
ContinuousMotion（当前转速）---》DiscreteMotion（速度不为0）---》Standstill（速度为0）。

MC_Stop
在MC_MoveVelocity模式下，用MC_Stop停止其轴，当前轴的状态由
ContinuousMotion---》Stopping---》StandStill（速度为0）

MC_Reset
当轴出错时，执行MC_Reset可清除轴错误，但不会掉使能。
执行复位功能块，也有可能报错；

当轴报错且错误代码为34时，很有可能是MC_Stop的Execute一直为TRUE，此错误不需要用MC_Reset命令清除。当取消MC_Stop的输入端Execute为FALSE后，就可以执行其他功能块。

MC_Power
在bRegulatorOn为TRUE且bDriveStart为TRUE时，给Enable一个上升沿，MC_Power的输出Status就为TRUE。上使能成功之后，即使修改输入端Enable为FALSE，其输出端Status仍然为TRUE。

MC_MoveVelocity
每次要更新轴的设定速度时，需要给MC_MoveVelocity输入端的Execute一个上升沿，设定的速度值才会被更新到轴状态中。

MC_GearIn
同MC_MoveVelocity，每次更新电子齿轮比并发挥作用，需要给MC_GearIn输入端Execute一个上升沿，电子齿轮比才会起作用。

MC_GearOut
脱离齿合后，轴以脱离时的速度继续转动。

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