Codesys单轴控制实现多段速控制功能

  b一、序言

        在设备加工行业，很多工艺要用到多段速控制，比如切割，打孔，攻丝等，刀具未碰到工件时可以快速行走，刀具碰到工件时需要慢速加工，而有些工艺在加工时随着刀具越走越深，其进刀的速度也需要变得更慢才能保证工艺的稳定性。

        传统的PLC一般都有自带的可变速脉冲输出控制指令，像三菱，汇川，台达等都可以用PLSV指令，那么Codesys有没有类似的指令呢，目前还没有。但是可以通过指令的组合实现此功能。

二、多段速控制要求

        以钢管打孔为例，如图所示

     左侧灰色钻头初始状态距离蓝色钢管有一定的距离，钻头需要钻穿钢管壁。整个行程分为3端运行，1，钻头与钢管未接触时，可以快速前进，提高效率，当钻头接触钢管时，需要放慢速度，保证钻头的扭力和钻孔的稳定，而当即将钻通时，由于阻力加大，还需要放慢速度，直到钻穿位置。整个过程分三段，快速前进距离，慢速钻孔距离1，慢速钻穿距离2。共有3个速度，依次递减。

三、Codesys实现方法

3.1 指令介绍

        codesys没有类似plsv这样的指令，要实现变速功能，同时还要定位控制，可行的方法有：

a、用Moveadditive指令，该指令的作用是运动叠加，单独使用与相对运动指令MoveRelative功能一直，而与MoveRelative叠加使用时，Moveadditive指令的位置会与相对运动MoveRelative的位置相加，而运Moveadditive指令的运行速度则会代替MoveRelative的运行速度，达到变速的目的。

b、运动控制指令中，专门有缓冲模式的功能，用于控制移动的时间顺序。我们就可以通过运动指令，设定缓冲模式来实现变速功能。

c、其他模式，可以通过电子凸轮设定凸轮曲线跟随虚轴实现，或者采用followposition跟随指令，设定跟随曲线，跟随虚轴实现，原理与凸轮一致。

      本文主要介绍b方法，缓冲模式，是最方便，也最容易理解的实现方式。

3.2 缓冲模式介绍

        以  MoveRelative指令为例，指令功能块左下角有BufferMode引脚，功能块如下图所示：

           

         再看BufferMode的数据设置选项，共有6项，说明如下：

        官网帮助文件翻译如下：

      本例中，我们以选择blendingnext模式试验，看轴的运行效果如何。

3.3 程序编写

        建立虚轴，创建变量，转换，轴使能以及创建可视化画面，这些内容本文不在描述，可以参考之前的文章创建，文章查看地址：https://blog.csdn.net/qq_19979629/article/details/124766915

       本文直接编写三轴运动程序，以相对运动MoveRelative为例，程序如下：

 

 程序解释：

1、本文设置3个相对运动指令，后面两个指令缓冲模式设置blendingNext模式；

2、设置两种试验方法，第一种，前一个移动指令运行完成触发下一个移动指令，第二种，前一个移动指令运行未完成时，提前触发下一个移动指令，可通过开关切换；

3、分别运行，通过可视化仿真查看运行结果及曲线，并通过trace跟踪速度曲线进行对比。

3.4 运行结果

        a、指令完成后再触发运行结果

trace速度跟踪结果：

         b、指令提前动作运行结果

CODESYS多段速缓冲提前动作

trace跟踪结果

 4、结果分析

        通过运行结果发现，前一个指令运行结束后触发，实际上速度已经降到0，所以缓冲模式并没有起作用，速度曲线出现了尖角，实际上是出现了停机，只不过时间很短，无法在曲线上直观的显示出来。而提前触发的运行结果就可以完美的实现多段速的功能，速度曲线降速契合多段速功能的控制要求。

        本文采用Codesys V3.5.18编程设计，需要查看源程序的可在以下地址下载：

https://download.csdn.net/download/qq_19979629/87944558