CoDeSys SoftMotion 运动控制中文编程手册

CoDeSysSoftMotionCoDeSysSoftMotion...................................................................................................................1CoDeSysSoftMotion–逻辑控制与运动控制的完美集成.........................................................2CoDeSysSoftMotion包括：................................................................................................2支持的驱动器产品：...............................................................................................................3CoDeSysSoftMotion组件化的概念.............................................................................................4CoDeSysSoftMotion驱动界面.............................................................................................5作为自由驱动设备的配置.......................................................................................6已连接的驱动设备的配置.......................................................................................6电子凸轮（CAM）编辑器......................................................................................................7SoftMotion电子凸轮（盘）的定义..............................................................................7创建电子凸轮（盘）.......................................................................................................9编辑电子凸轮...................................................................................................................9编译电子凸轮.................................................................................................................15使用电子凸轮-常用提示.......................................................................................................15模块参数的作用.............................................................................................................15电子凸轮间的切换.........................................................................................................18CAM：成员属性..................................................................................................................21CAM数据结构......................................................................................................................22数据结构简要介绍.........................................................................................................22CoDeSysSoftMotion–逻辑控制与运动控制的完美集成将运动控制功能集成在CoDeSys编程系统和CoDeSys实时运行系统中，便形成了CoDeSysSoftMotion工具包。从简单的运动控制到复杂CNC控制的多种复杂应用，都可以使用德国3S软件公司的运动控制解决方案CoDeSysSoftMotion来进行编程和控制。通常，传统的运动控制解决方案是使用单片机及其相关的硬件来实现的。CoDeSysSoftMotion则提供了一种完全与众不同的优质高效方案：集成在PLC编程系统中的工具包CoDeSysSoftMotion提供了运动控制所必需的全部功能。这个工具包集成了符合IEC61131-3国际标准的编程语言。用户可以用一个抽象的数据结构（现场总线和独立的硬件制造商）来实现对轴的各种操作。而现场总线的通信则是通过驱动接口来实现的。这些驱动接口可以通过CoDeSys工程树中的设备配置器来进行配置。3S软件公司为以下运动控制模式提供了开发工具包：使用PLCopen运动控制单元（POUs）的单轴与多轴运动控制电子凸轮传动控制电子齿轮传动控制多轴的CNC控制CoDeSysSoftMotion包括：包含基于IEC61131-3标准的所有运动控制功能块的POU库函数，此标准是由PLCopen国际组织定义的。附带所有必要组件的CNCPOU库函数，可开发出多种不同的运动控制系统：从一个插补器到轨迹生成的POU。此设计使得所有的程序组合单元（POUs）可以实现无缝集成，而且可以将整个应用开发清晰地划分到不同的任务中去。通用接口的驱动如CAN、EtherCAT、SERCOS、模拟量等等。适用于目前众多的硬件驱动系统，如博世力士乐、伦茨、丹纳赫、KEB、施奈德、倍福等等。用来规划和编辑运动控制的图形化编辑器：—图形化的DIN66025编辑器（支持G-Code）—CAM编辑器所有库功能中的复杂可视化组件均可用于操作和测试界面的快速生成。CoDeSysSoftMotion适用于所有32位CPU和支持浮点运算的不同的CoDeSys工具包。与CoDeSysControlRTE相结合后，CoDeSysSoftMotion可以运行在任何一台标准的PC机上。支持的驱动器：标准的3S公司软件接口目前支持下列驱动：CAN/CANopen:JATEcovario,KEBF5,NanotecSMCI47S,SchneiderElectricLexium05/Lexium32andSD-3EtherCAT:BeckhoffEL2521u.EL5101,ControlTechniques(Digitax,Mentor,Unidrive),CopleyAccelnet,DanaherServostar300,400,600,700,KEBF5,StöberPosidrivePLC中的闭环位置集成在CAM编辑器中的运动规划CoDeSysSoftMotion组件化的概念CoDeSysSoftMotion能够使用户高效地实现运动控制而无需了解其烦琐的底层细节：从简单的单轴运动或电子凸轮到多维的复杂运动控制。主要的应用不仅可集中在运动功能特性，而且还集中在序列和过程控制以及相关的功能，使得运动控制应用与CoDeSys开发环境融为一体。程序逻辑完全由PLC程序处理完成，其中纯粹的运动控制则由调用库函数执行。CoDeSysSoftMotion是一个软件工具包，它是运动控制器开发及实时的运行环境。除了包含CoDeSys和CoDeSysControl的标准特性外，其还包含了运动控制器所特有的部分:驱动配置该配置提供了一个编辑器用来导入的结构和驱动-硬件配置到CoDeSys用户界面中。因此，驱动界面库中的函数将会创建IEC数据结构作为该驱动的抽象表示。例如，IEC程序员不需要做任何的额外工作，驱动界面都会自动地与驱动器设备进行通讯，并且能处理该驱动器数据结构及完成传输更新数据。为了控制驱动器，IEC程序可以有两种方式访问其抽象的数据结构，通过使用SoftMotion库的标准模块（SM3_Basic.library,SM3_CNC.library），或者通过使用由IEC程序员为此目的而创建的模块。由此，目标值会被周期性地输出；这就意味着，在每个IEC任务中会在每次循环中都计算一次目标值（如位置，速度，加速度等），并将目标值从驱动界面传输给驱动器。去“教会”驱动（例如只给定一个最终位置，驱动将会主动地运动并报告它的到达）是不可能的。原因是当一个指令被执行时，中央控制器对于驱动是没有任何影响的。因此，它不太可能实现例如对多轴的协调动作控制。电子凸轮编辑器是一个独立的CoDeSys插件，其可以被集成到程序界面内。电子凸轮被用来控制多个驱动轴。在该编辑器内，一个电子凸轮可以通过图形或表格的方式来实现。至此，一个包含对象描述的全局数据结构实例将会被隐含创建，并且被发送至该应用，在此处，它可以通过一个对应的POU来访问。CNC编辑器是一个独立的CoDeSys插件。它支持多维运动的编程，其可以通过与驱动-硬件相连接的驱动界面进行调度和控制。该编辑器工作类似于CNC语言DIN66025，是由一个图形编辑器和一个与之同步的文本编辑器构成。基本上，其可以实现9维运动，但这里只能实现2维的非线性插补。因此，在2维系统内，直线、圆弧、平行线、椭圆及样条曲线都可以被编程，而另外维度方向上则只能实现线性插补。对于每个已经设计好了的轨迹，CoDeSys都会自动地为其创建一个数据结构，其可以在IEC编程时使用。库SM3_Basic.library是一个基本元素，其必须被包含在SoftMotion应用中。由以下元素组成：oPLCopen功能块依照PLCopen标准，可以简单地实现一个单轴运动的控制，也可以使得两个轴的同步运动。除了库元素状态检测、参数化及一般操作外，还有些功能块用来设定轴相关的速度定义及加速度参数等。如果两个轴需要同步，一个轴做为主轴并按照一定的规则控制第二个轴（从轴）。这个规则既可以是一个使用相关POU的电子凸轮，使从轴连接到主轴。此外，有些功能块支持电子齿轮功能和相位移动功能。o几个特有的运动控制功能块。o驱动界面基本驱动器功能块(AXIS_REF,AXIS_REF_VIRTUAL,AXIS_REF_MAPPING)o通用功能：例如文件复位或错误报告o实现特殊功能驱动器的功能块：基本功能块可以被更多的特殊驱动器扩展，其可以与一个特定的驱动类型进行通讯。库SM3_CNC.library基于SM3_Basic.library。除了一些功能块用于运动学的转换外，它还提供所有POU所必需的创建、执行以及可视化的CNC运动。驱动界面是SM3_Basic.