運(yùn)動(dòng)控制是 PLC 重要的應(yīng)用領(lǐng)域，本文以一個(gè)簡(jiǎn)化版的跑步機(jī)為例，介紹一下在 AWPLC 中使用運(yùn)動(dòng)控制塊的基本方法。

?背景

AWTK全稱(chēng) Toolkit AnyWhere，是 ZLG 開(kāi)發(fā)的開(kāi)源 GUI 引擎，旨在為嵌入式系統(tǒng)、WEB、各種小程序、手機(jī)和 PC 打造的通用 GUI 引擎，為用戶(hù)提供一個(gè)功能強(qiáng)大、高效可靠、簡(jiǎn)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(yùn)行時(shí)庫(kù)(Runtime)基于 ZLG TKC 開(kāi)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(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)基于 AWTK 開(kāi)發(fā)，可以運(yùn)行在 Windows、MacOS 和 Linux 系統(tǒng)之上。AWPLC 的主要目標(biāo)之一是把 PLC 中低代碼開(kāi)發(fā)方法引入到嵌入式軟件，從而提高嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)效率和可靠性。

簡(jiǎn)介

運(yùn)動(dòng)控制是 PLC 重要的應(yīng)用領(lǐng)域，本文以一個(gè)簡(jiǎn)化版的跑步機(jī)為例，介紹一下在 AWPLC 中，使用運(yùn)動(dòng)控制塊的基本方法。

對(duì)于單軸運(yùn)動(dòng)控制，從控制的方法來(lái)說(shuō)，可以分為 3 類(lèi)：

位置控制。讓軸轉(zhuǎn)動(dòng)指定的位置；

速度控制。讓軸以指定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)；

力矩控制。讓軸以指定的力矩轉(zhuǎn)動(dòng)。

在 PLCOpen 的運(yùn)動(dòng)控制功能塊中，對(duì)以上控制方法都有支持。跑步機(jī)是一個(gè)典型的速度控制類(lèi)應(yīng)用，常見(jiàn)速度類(lèi)控制應(yīng)用也很多，比如抽油煙機(jī)、洗衣機(jī)、扶手電梯和傳送帶等。速度控制是最簡(jiǎn)單的控制方式，使用 MC_MoveVelocity 這個(gè)功能塊就可以了，它讓軸以指定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，其圖形表示如下：

*這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(gè)按鈕。● 啟動(dòng)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(lái)顯示當(dāng)前的速度。
• 伺服電機(jī)。因?yàn)闆](méi)有真實(shí)硬件，找了一個(gè)二手伺服電機(jī)，看起來(lái)比較 Low，反正能轉(zhuǎn)起來(lái)吧，下一步會(huì)支持 ZLG 專(zhuān)業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制器。運(yùn)動(dòng)控制算法用的一個(gè)開(kāi)源的庫(kù)（實(shí)現(xiàn)不太完整），以后會(huì)集成 ZLG 算法專(zhuān)家提供的運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)（也可以集成第三方商業(yè)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)控制的功能塊，參數(shù)通常比較多，占地比較大，一個(gè)屏幕放不下幾個(gè)。在這個(gè)例子中，我們把它放到兩個(gè)程序中：

主程序程序負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)控制和開(kāi)關(guān)機(jī)。

速度調(diào)節(jié)和檔位切換。

* 注意：實(shí)際速度與硬件選型有關(guān)，需要對(duì)電機(jī)控制器的參數(shù)進(jìn)行配置，這里為了簡(jiǎn)化，把速度設(shè)置到0-100之間。

1. 主程序程序開(kāi)機(jī)過(guò)程：

• 點(diǎn)擊 START 按鈕。將狀態(tài) RUNNING 設(shè)置為 TRUE。
• RUNNING 為 TRUE 會(huì)激活功能塊 MC_Power 啟動(dòng)電機(jī)。
• 電機(jī)啟動(dòng)完成，MC_Power 的 Status 輸出 TRUE，MC_MoveVelocity 開(kāi)始執(zhí)行，設(shè)置初始速度。

關(guān)機(jī)過(guò)程：

• 點(diǎn)擊 STOP 按鈕，MC_Stop 開(kāi)始執(zhí)行。
• 停機(jī)完成，MC_Stop 的 Done 輸出 TRUE，此時(shí)將狀態(tài) RUNNING 設(shè)置為 FALSE，并將速度清零。

注意事項(xiàng)：

MC_Power 的參數(shù) Enable_Negative 設(shè)置為 false，禁止反轉(zhuǎn)。

• MC_MoveVelocity 的 ContinouseUpdate 設(shè)置為 true，否則速度調(diào)節(jié)無(wú)效。

2.速度調(diào)節(jié)和檔位切換

增加速度：

點(diǎn)擊 INC 按鈕。將速度增加 5，如果速度大于 100，取 100，設(shè)置到速度變量 VELOCITY。

減小速度：

點(diǎn)擊 DEC 按鈕。將速度減小 5，如果速度小于0，取0，設(shè)置到速度變量 VELOCITY。

切換到 1 檔：

將 40設(shè)置到速度變量 VELOCITY。

切換到 2 檔：

將 80設(shè)置到速度變量 VELOCITY。

用戶(hù)界面

應(yīng)用程序不需要編程，用 AWTK Designer 設(shè)計(jì)好界面，將控件與模型進(jìn)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(lái)綁定 IO 變量，plc 可以用來(lái)綁定程序 PLC 內(nèi)部變量。

示例：

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

速度 VELOCITY 是全局變量，可以加 global. 前綴訪問(wèn)。

運(yùn)行效果：?jiǎn)?dòng)電機(jī)后，在界面上修改速度或切換檔位，可以觀察到電機(jī)速度相應(yīng)變化。

*由此可見(jiàn)，在 AWPLC 功能塊圖的幫助下，我們不要寫(xiě) C 代碼或腳本，即可完成應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。AWPLC 用低代碼降低了開(kāi)發(fā)的門(mén)檻，提高了開(kāi)發(fā)的效率。AWPLC 等您來(lái)玩！

AWPLC 目前還處于開(kāi)發(fā)階段的早期，寫(xiě)這個(gè)系列文章的目的，除了用來(lái)驗(yàn)證目前所做的工作外，還希望得到大家的指點(diǎn)和反饋。如果您有任何疑問(wèn)和建議，請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論區(qū)留言。