运动控制很难搞，Codesys解烦恼-----softmotion实现单轴控制的编程及可视化

1、序言

随着自动化技术的不断发展，伺服电机的精度高，稳定性好，可控性强等优势受到了越来越多的青睐，当前，多轴控制已成为主流，传统的控制模式（脉冲或模拟量）已逐渐跟不上自动化程度更新的脚步，总线控制以超强的灵活性和高性价比逐渐代替传统控制模式，成为运动控制主流。

Codesys的softmotion可以实现运动控制，支持Ethercat，canopen等主流的总线，可以实现单轴运动控制，也能通过电子凸轮，CNC等功能实现复杂的多轴同步控制。本文主要介绍通过Codesys实现简单的单轴控制，理解和学习绝对定位和相对定位的控制方法。

2、Softmotion简介

CODESYS将运动控制与逻辑控制合二为一，集成在IEC61131-3标准的CODESYS编程系统和CODESYS实时运行系统中，形成了CODESYS Softmotion（CNC）工具包。从单轴运动到复杂CNC控制和机器人应用，都可以使用CODESYS Softmotion（CNC）来编程实现。

CODESYS Softmotion（CNC）的功能包括：

（1）使用PLCopen认证的POU库，可实现单轴和多轴横向协同运动；

（2）电子凸轮传动；

（3）CNC控制；

（4）轻松开发多轴运动控制器；

（5）支持 PLCopen Part4 标准功能块；

（6）可通过集成凸轮编辑器对凸轮功能进行图形化规划。

本文主要介绍单轴控制逻辑，绝对定位与相对定位的区别，通过虚轴成可视化仿真验证其动作差异。

2.1、运动控制指令

指令使用方法可以通过帮助文档查看，本文用到的指令有MC_Power，伺服使能，MC_Stop，伺服停止，MC_MoveVelcocity，绝对定位，MC_MoveRelative，相对定位。具体使用方法看下方程序。

3、程序编写

3.1、软件设置

a、创建工程，设备选择Softmotion Win3；

b、添加两个虚轴，X轴与Y轴；

c、创建两个POU，一个用梯形图编译，用于编写动作程序，一个用ST编译，用于编写数学运算；

d、创建全局变量表，两个POU都可使用

3.2、创建变量表

a、全局变量，创建全局变量，梯形图的POU和ST的POU都可以使用，无需在pou中再定义。

b、梯形图变量，主要是开关控制的bool变量，功能块让其自动生成就好。

 

3.33.4、梯形图程序

a、轴使能，直接使能，用True；

b、绝对定位，设置好定位位置，定位速度，加减速，方向以及衔接模式；

 c、相对定位，与绝对定位相似设置 

d、停止指令

e、伺服位置读取，添加伺服位置读取功能，方便可视化显示和查看 

 3.4、ST程序

主要是数据运算和转换，本例模拟仿真运算比较简单，只需要和可视化图中的位置匹配就好了，主要是codesys可视化中，图形移动需要用整数，因此用到了TO_DINT转换。

在实际应用中，轴的位置数据需要根据机械结构进行转换，比如说通过减速比，丝杆行程等数据将伺服的位置数据与实际的长度对应起来。

 4、可视化组态

通过创建可视化视图，在视图中建立坐标及运行点，以原点的绿色点作为轴控制的点来仿真，用文本框创建需要输入的数据，按钮对应相应的运动控制开关，并连接各自的变量，如下图所示：

 5、仿真运行结果

Codesys单轴运动控制，绝对定位与相对定位的可视化仿真

6、综述

本文主要介绍codesys使用softmotion实现轴控制程序的编写方法，并对其进行可视化仿真，通过仿真可以了解到相对定位与绝对定位的区别。

当然在实际应用中，轴的控制还注意：比如实际距离与轴位置的数据关系转换，轴的左右或上下限位，轴的零点及回零方式，故障报警等功能，本文并未做介绍，但在项目中这些都是必不可少的。

本文所使用的codesys版本为3.5.14.10，所涉及的程序可以在以下地址下载：

https://download.csdn.net/download/qq_19979629/85410502