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模块 · PLC 程序

IEC 61131-3 单元逻辑—— 在硬件之前验证

SFC 或 ST,运动使用 PLCopen 功能块,单元状态遵循 PackML。程序在浏览器中编写,启动前通过编译器和运行验证。

SFC 单元程序 SFC 步骤链:等待零件、夹取、搬运、松开;转换由传感器信号触发,夹取由输入确认;最后一步是 PackML Complete 状态。 S0 等待零件 传感器:零件到位 S1 夹取 输入:夹取已确认 S2 搬运 轴:已到达目标 S3 松开 Complete PackML 状态
是什么

单元程序就是普通的控制器程序

产线单元——机器人、变位机、导轨、夹爪、输送带——按自己的程序工作。在 SyncTwin 中这是 IEC 61131-3 程序:与编写工业控制器逻辑相同的标准。

逻辑用 SFC 的步与转换或 ST 文本描述。轴运动用标准 PLCopen 功能块设定。循环结束和单元故障以 PackML 状态命名。

由此得出主要结论:熟悉该标准的调试工程师可以阅读和修改程序。无需学习平台专用语言。

程序在设备到货前就在浏览器中编写和检查:编译器、带输入输出表的实验室、在虚拟轴上运行。下发到驱动器时原样不变,无需改写。

语言

一种语言——IEC 61131-3

  • 逻辑——SFC 或 ST熟悉该标准的调试工程师即可读懂步骤和转换。
  • 运动——PLCopen 功能块轴移动、复位和错误读取——使用标准功能块。
  • 现成程序以文件导入导入 .st 和 PLCopen XML 程序;语言是程序的属性。
  • 单元状态——PackMLSFC 最后一步为 Complete;轴故障为 Aborted;所有窗口共用一个“停止”。

语言是程序的属性

在创建或导入时设定。实验室界面、选项卡和筛选据此自动生成。

新程序从编译器已接受的 SFC 模板开始。

导入代替手输

“导入”按钮接收 .st 和 PLCopen XML 文件。若文件中有多个程序组织单元,平台会询问取哪一个。

程序调节旋钮

带范围和单位的输入变量成为单元的调节旋钮。“可视化”视图对任何语言都显示它们;数值保存在单元中。

结构

单元循环由什么组成

组成部分是什么说明
SFC 步循环状态:该步激活时单元在做什么SFC 的最终步即单元的 PackML Complete 状态
转换由当前步切换到下一步的条件通常是运动功能块的 Done 输出、输入端口或定时器
运动功能块PLCopen:MC_MoveAbsolute 等、MC_Reset、MC_ReadAxisError、MC_SetPosition功能块有 Active 状态、加速和减速;MC_SetPosition 不运动地偏移坐标
轴使能MC_Power——与单元电源“与”运算MC_Power(FALSE) 使轴失能;没有它轴不会运动
调节旋钮带范围和单位的输入变量速度和延时放进调节旋钮,而不是写在文本里
端口供项目使用的单元输入或输出;物料走 in/out 端口输出有信号类型和周期,输入有超时行为
位置形式化:Pick、Place实际点位由项目在单元处指定;程序本身不改

与相邻单元的连接不在程序中

单元不知道相邻单元。端口由程序声明,项目在“图”选项卡上用连线连接它们。

运动技巧——以功能块形式

搬运、翻转和放置以功能块形式提供。机床的切削程序由单元通过 G 代码启动块调用。

等待——要有明确的结果

等待传感器的步要设定等待上限和超时结果:跳过、停住或报警。由程序作者决定。

单元功能块

带角色的通道,而不是地址

轴

角色决定驱动器模式,机构决定操作员看到什么。

输入——传感器

角色说明传感器知道什么:“零件到位”“夹取已确认”。

输出

角色说明端口做什么:夹持、止挡、标记、分流。

  • 只为单元提供它自己的动作没有在位传感器时,“等待零件”根本不会出现在列表中。
  • 命令已发出不等于“已夹住”夹取由输入信号确认,而不是凭感觉延时。
  • 与硬件绑定——在调试时完成未绑定时启动会被拒绝并给出通道名称;绝不会用“大概是第一个驱动器”来替代。

通道、角色和单元样例目录详见页面 “产线自动化”.

工作原理

从空程序到驱动器的五步

  1. 创建“新建程序”——选择单元块。单元块为程序提供轴、角色、行规和输入输出名称。或“导入” .st 和 PLCopen XML。
  2. 编译器文本按 IEC 61131-3 整体检查,然后检查与单元的绑定。错误原样显示,并标出在文本中的位置。
  3. 实验室输入输出表、输入强制、SFC 播放器和 PackML 状态——都在浏览器中。
  4. 虚拟轴单元在试验台上运行,驱动器静止:可看到步、时间和转换。
  5. 驱动器跟随误差和负载只在分配行规后的真实轴上检查。

强制是调试工具:急停时解除,不会进入生产。输入中填入的值是作者假设的;在试验台上由真实世界给出。

PLC 实验室

程序与单元在同一屏幕

按语言显示

实验室以程序自身的语言打开程序:SFC 的步与转换或 ST 文本。浏览器内播放器适用于带步模型的 SFC。

底部“单元”面板

输入表 %IX 和输出表 %QX、PackML 状态。用开关强制输入;端口以小部件形式显示在程序调节旋钮旁。

检查无问题

步与转换计数和编译器结论显示在代码下方。演示程序为只读——在其副本中工作。

状态与故障

单元使用 PackML 语言

状态何时
Complete循环到达 SFC 最终步
Aborted轴故障——跟随误差超限
Stop + Abort在任何窗口按“停止”:孪生、调试工具、设备旁面板——同一条命令
Aborted输出已接通但确认输入未到——输出确认看门狗 准备中

默认故障阈值

限值默认值说明
转矩阈值额定值的 600 ‰只有超限持续时间超过延时才算故障:加速时转矩正常会超过限值
位置偏差阈值0.05 转虚拟轴上不检查:那里的偏差是模型的工作,而不是驱动器的事实
故障延时0.2 秒超限需要持续多久

这些是初始值

针对具体硬件明确设定阈值。由您单元的铭牌数据细化。

虚拟轴上的转矩是模型

它由“指令值”与“实际值”之差推导。适用于调试寻找挡块和拧紧的逻辑,但不是测量值。

铭牌上没有额定转矩——显示破折号

千分比刻度以电机额定转矩为基准。未设定额定值时转矩条件永远不会触发;在其上构建转换之前请先填写铭牌。

示例

从零到运动:焊接变位机

两个旋转驱动:倾斜把工作台转到焊缝下方,旋转让花盘在焊枪下转动。这是单元目录中的样例;其程序可整体拿来并按您的硬件改写。

SFC 步动作转换
初始两轴回到 0°——各自用 MC_MoveAbsolute两个功能块都 Done
倾斜“倾斜”到 45°Done
旋转一圈“旋转” 360°Done
回倾两轴同时回到 0°两个功能块都 Done
暂停定时器延时定时器 → “初始”
  1. 单元块“新建块” → 变位机样例。两根以机构关节命名的轴随几何模型一起带入。
  2. 程序SFC 模板,五步循环。速度放入输入变量:它们会成为单元的调节旋钮。
  3. 检查编译器接受文本和绑定。播放器逐步播放,“单元”面板显示 PackML 状态。
  4. 虚拟伺服倾斜到 45°,旋转完成一圈;循环结束时单元处于 Complete 状态。
  5. 驱动器为各轴分配行规,填写驱动器铭牌;“循环”模式用于生产运行。

轴限位取自机构:倾斜 ±85°,旋转 ±360°。制造商未公布范围,机构文件中将其标为假设。

运行日志与拒绝

运行结果由平台给出

单元卡片保存最近的运行:哪个程序、何时、如何结束。从启动起,平台自行询问试验台并按其帧记录结果——无需一直打开卡片。

  • 运行到结束程序完成了循环。
  • 已停止运行在结束前被中断。
  • 错误运行失败;原因见记录。
  • 结果未知无人观察到运行结束:试验台未确认运动、连接中断或服务器在运行中途重启。

拒绝要说明原因,而不是沉默

试验台拒绝含义怎么做
伺服未映射到总线上的驱动器程序轴未与单元驱动器关联在调试工具中分配轴行规
输入或输出未映射程序使用了硬件不认识的通道在调试工具中映射输入输出通道
找不到单元运行所指向的单元已被删除或指定错误重新选择单元
试验台无原因拒绝单元未发送原因;平台不会编造原因查看边缘盒上的日志以及与单元的连接

未映射的驱动器会阻止启动:不会为了“能动起来”而用虚拟轴替代真实轴。硬件未连接却显示绿色运行是代价最高的错误,平台不允许这种情况。

边界

单元程序不做什么

不做什么原因在哪里
不执行 G 代码单元没有自己的解释器:它用启动块调用切削程序数控机床
不知道刀具和刀位单元的末端执行器以通道声明,而不是刀具表中的编号机器人与末端执行器
不从零件推导轨迹路径由作者用 SFC 步和 PLCopen 功能块指定切削程序
不接受来自云端的点动和原始命令跨越边界的是意图——程序以及“执行”和“停止”命令设备旁调试
不在虚拟轴上检查滞后那里没有反馈;只有在驱动器上运行才能证明负载驱动器
状态

哪些可用、哪些在准备中

  • 运行ST 和 SFC 程序、导入 .st 和 PLCopen XML、编译器、带强制功能的实验室、在虚拟轴和试验台驱动器上启动单元、运行日志。
  • 准备中输出确认看门狗;以表格形式给点的搬运功能块——已在代码中完成,将在最近的版本中发布。
  • 实施内容在控制器旁的仿真器中运行程序,传感器与真实传感器走同一输入—— 虚拟调试.

洽谈实施

发送单元程序或描述其循环——我们将在实验室检查并提出带价格和周期的研发阶段。

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