电气自动化培训之多轴简单插补实战
《多轴简单插补实战:用S7-1200实现XY平台的直线轨迹运动》
理解直线插补
所谓直线插补,是指控制器根据给定的起点和终点坐标,实时计算出两个轴在运动过程中每一时刻应有的位置,并协调它们同步运动,最终形成一条直线轨迹。这要求两个轴必须同时启动、同步运行、同时停止。
实战步骤详解(以TIA Portal为例)
假设我们有一个XY平台,X轴和Y轴均由伺服驱动器控制,并通过PROFINET与S7-1200通信。
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硬件与工艺对象组态:
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在TIA Portal中正确配置PLC和驱动器。
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在“运动控制” > “工艺对象”中,分别为X轴和Y轴组态“定位轴”工艺对象,并设置好电机参数、限位开关等。
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最关键的一步是创建一个“同步操作”工艺对象。这是实现插补的“大脑”。在组态中,将X轴和Y轴添加为此同步操作的参与者。
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编程调用插补功能块:
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在程序中,我们主要使用MC_Interpolator和MC_MoveLinear两个功能块。
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MC_Interpolator:这是插补器。需要将其与之前创建的“同步操作”工艺对象绑定。它的作用是协调所有参与轴的运动。
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MC_MoveLinear:用于触发直线运动。在调用时,需要链接到同一个“同步操作”工艺对象。
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在PathID管脚,可以指定使用哪组预定义的参数(如速度、加速度)。
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在Position管脚,输入一个数组,例如[X目标坐标, Y目标坐标],指定终点的绝对位置。
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执行MC_MoveLinear时,它会通过MC_Interpolator指挥X轴和Y轴,让它们协同运动到目标点。
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关键参数设置:
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在同步操作和插补器的组态中,需要设置好公共的路径速度、加速度、减速度。这保证了两个轴的运动“步调一致”。
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确保X轴和Y轴的动态特性(加减速时间)设置相近,否则在轨迹的起点和终点可能会出现圆形拐角。
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实例说明
假设我们需要让平台从当前位置(0,0)移动到(100mm, 50mm)。
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我们首先使能所有轴(MC_Power)。
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然后,在需要启动直线时,调用MC_MoveLinear块,将Position设置为[100.0, 50.0],并触发Execute管脚。
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PLC会立即计算路径,并同时向X轴和Y轴发出位置指令。X轴将行走100mm,Y轴将行走50mm。由于是同步运动,它们会同时走完各自的行程,画出的轨迹就是一条从(0,0)到(100,50)的直线。
通过以上步骤,即使是初学者,也能利用S7-1200强大的运动控制功能,轻松实现以往需要专用运动控制器才能完成的直线插补应用,极大地拓展了PLC的应用边界。





