[發(fā)明專利]一種PLCopen單軸運動控制功能塊的調(diào)度執(zhí)行方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211303638.3
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115453967A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王明昕;許志明;陳曦
• 申請（專利權(quán)）人: 傲拓科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 于瀚文

1.一種PLCopen單軸運動控制功能塊的調(diào)度執(zhí)行方法，其特征在于，包括：

建立當(dāng)前運動指令執(zhí)行寄存器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，獲得執(zhí)行權(quán)限的運動控制功能塊被放入到所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，并且所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存有插補執(zhí)行的中間信息和控制標志；所述運動控制功能塊首次觸發(fā)后會轉(zhuǎn)化為運動指令；

建立運動指令執(zhí)行器，運動指令執(zhí)行器周期執(zhí)行，負責(zé)軸狀態(tài)機切換，并根據(jù)當(dāng)前所處的合適狀態(tài)判斷當(dāng)前運動指令執(zhí)行寄存器是否有待運行的指令，并執(zhí)行其中的運動指令；

然后執(zhí)行如下步驟：

步驟1：在可編程邏輯控制器PLC編程軟件中新建PLC工程，建立運動控制任務(wù)，并使用運動控制功能塊編寫運動控制程序；

步驟2：將PLC工程下載到可編程邏輯控制器PLC中執(zhí)行；

步驟3：運動控制功能塊執(zhí)行初始化部分進行初始執(zhí)行狀態(tài)判斷，并將運動控制功能塊抽象成運動指令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對象；每一個運動控制功能塊實例均對應(yīng)一個運動指令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對象，并且每個運動控制功能塊的實例均被分配系統(tǒng)唯一的Index；

步驟4：運動控制功能塊的執(zhí)行部分跟隨運動指令被周期執(zhí)行；周期執(zhí)行部分每周期都會判斷當(dāng)前指令執(zhí)行寄存器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的interEndFlag標志，如果interEndFlag為1，表明當(dāng)前運動指令執(zhí)行完成，置位運動控制功能塊完成輸出腳，并退出運動控制功能塊的執(zhí)行；

步驟5：運動控制任務(wù)最后執(zhí)行運動指令執(zhí)行器程序。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2中，運動控制任務(wù)在可編程邏輯控制器PLC內(nèi)部為高優(yōu)先級線程，運動控制任務(wù)為周期運行，首先讀取外部輸入，外部輸入的信息作為運動控制程序的執(zhí)行輸入，然后再調(diào)用運動控制程序，運動控制功能塊在運動控制程序中被上升沿觸發(fā)后進入到初始化部分執(zhí)行，初始化只執(zhí)行一次，在初始化成功后進入到運動控制功能塊的周期執(zhí)行部分；運動控制任務(wù)隨后調(diào)用運動指令執(zhí)行器程序，運動指令執(zhí)行器對PLCopen軸狀態(tài)機進行管理，讀取當(dāng)前指令執(zhí)行寄存器中的運動指令，進行插補運算及插補結(jié)果輸出；運動指令執(zhí)行器執(zhí)行結(jié)束，運控制任務(wù)會進行輸出處理，將插補結(jié)果轉(zhuǎn)換成伺服的指令脈沖通過PLC的脈沖或者總線發(fā)送給伺服驅(qū)動器執(zhí)行；當(dāng)運動指令執(zhí)行結(jié)束，運動指令執(zhí)行器會將當(dāng)前指令執(zhí)行寄存器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的interEndFlag標志置為1。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟3中，運動控制功能塊初始化執(zhí)行部分對執(zhí)行模式進行判別：

如果是緩沖模式，運動控制功能塊會按照觸發(fā)的先后順序轉(zhuǎn)成運動指令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)放入運動指令等待隊列，運動指令等待隊列中指令不再區(qū)分優(yōu)先級，按照先進先出的策略由運動指令執(zhí)行器依次取出執(zhí)行，如果運動控制指令的輸入?yún)?shù)選擇了過渡，則先進行指令間運動速度的過渡處理，再依次執(zhí)行各運動指令；

如果是中斷模式，則對優(yōu)先級進行仲裁，通過指令類型和Index識別出同一指令類型的不同實例，如果符合打斷條件則對指令進行速度規(guī)劃后搶占當(dāng)前指令執(zhí)行寄存器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟3還包括如下步驟：

步驟3.1：運動控制功能塊觸發(fā)；

步驟3.2：判斷執(zhí)行條件是否滿足；是則進入下一步，否則進入步驟3.12；

步驟3.3：將運動控制功能塊抽象成運動指令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并初始化，運動控制功能塊的實例被分配系統(tǒng)唯一的Index；

步驟3.4：根據(jù)運動指令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中mode輸入變量的值來判斷指令是否是打斷執(zhí)行，是則進行下一步，否則進行步驟3.10；

步驟3.5：根據(jù)當(dāng)前運動指令執(zhí)行寄存器中的interEndFlag標志判斷是否有指令正在執(zhí)行，是則進入下一步，否則進入步驟3.7；

步驟3.6：根據(jù)運動指令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中fbPriority對象的值，與當(dāng)前運動指令執(zhí)行寄存器正在執(zhí)行指令的優(yōu)先級進行比較，并判斷能否進行搶占，是則進入下一步，否則進入步驟3.12；

步驟3.7：根據(jù)運動曲線類型對運動指令進行預(yù)處理；

步驟3.9：將預(yù)處理后的運動指令更新到當(dāng)前運動指令執(zhí)行寄存器，然后進入步驟3.11；

步驟3.10：壓入指令隊列；

步驟3.11：進入運動控制功能塊周期執(zhí)行部分；

步驟3.12：運動控制功能塊執(zhí)行結(jié)束。