臺達運動控制型PLC應(yīng)用技術(shù) 
      導(dǎo)讀： 臺達dvp20pm系列plc高速定位、雙軸線性及圓弧插補多功能可編程控制器，結(jié)合了plc邏輯動作控制和數(shù)控系統(tǒng)運動控制的各自優(yōu)點，在功能上滿足雙軸插補的高速定位需求。

pmsoft軟件介紹

　　與臺達plc的wplsoft軟件相似，dvp20pm的編程軟件pmsoft按照iec61131標準設(shè)計，具有梯形圖和語句表兩種編程方式，且具有g(shù)碼匯入、錯誤提示、區(qū)段注釋、裝置注釋、標尺、完善的監(jiān)控窗口、運動指令追蹤等便利工具提供給用戶，特別值得一提的是該軟件具有運動軌跡仿真功能，當(dāng)您編輯好程序后可利用此功能對加工軌跡進行模擬演示，參見圖5。



　　為方便切換階梯窗口，只要點選系統(tǒng)信息列中的樹枝狀對應(yīng)的程序編號，自動切換對應(yīng)的程序編輯窗口，在pmsoft編輯環(huán)境中同時只能有一個階梯圖窗口，這是為了在龐大復(fù)雜程序中找尋程序方便，同時將主程序、運動子程序、一般子程序這三種程序模塊化處理，o100主程序只有一個編輯窗口，oxn運動程序有100個編輯窗口，pm子程序有256個編輯窗口，總共有357個窗口，每個窗口未編輯都有10network。程序編輯由網(wǎng)絡(luò)區(qū)段組成，每個網(wǎng)絡(luò)區(qū)段是由輸入與輸出編輯區(qū)域所組成，在編輯過程中，自動產(chǎn)生邏輯結(jié)構(gòu)正確的階梯圖，使用者無須再做額外補線的動作，網(wǎng)絡(luò)區(qū)段編輯并具有錯誤提示功能。

運動控制編程

　　相關(guān)概念

　　在談到dvp20pm產(chǎn)品的應(yīng)用之前，我們對以下概念進行一個簡要介紹。

　　插補

　　插補是在組成軌跡的直線段或曲線段的起點和終點之間，按一定的算法進行數(shù)據(jù)點的密化工作，以確定一些中間點。從而為軌跡控制的每一步提供逼近目標。

　　逐點比較法是以四個象限區(qū)域判別為特征，每走一步都要將加工點的瞬時坐標與相應(yīng)給定的圖形上的點相比較，判別一下偏差，然后決定下一步的走向。如果加工點走到圖形外面去了，那么下一步就要向圖形里面走；如果加工點已在圖形里面，則下一步就要向圖形外面走，以縮小偏差，這樣就能得到一個接近給定圖形的軌跡，其最大偏差不超過一個脈沖當(dāng)量（一個進給脈沖驅(qū)動下工作臺所走過的距離）。

　　直線插補

　　這個概念一般是用在計算機圖形顯示，或者數(shù)控加工的近似走刀等情況下，以數(shù)控加工為例子：一個零件的輪廓往往是多種多樣的，有直線，有圓弧，也有可能是任意曲線，樣條線等。數(shù)控機床的刀具往往是不能以曲線的實際輪廓去走刀的，而是近似地以若干條很小的直線去走刀，走刀的方向一般是x和y方向。

　　插補方式有：直線插補、圓弧插補、拋物線插補、樣條線插補等等。

　　所謂直線插補就是只能用于實際輪廓是直線的插補方式（如果不是直線，也可以用逼近的方式把曲線用一段段線段去逼近，從而每一段線段就可以用直線插補了）。首先假設(shè)在實際輪廓起始點處沿x方向走一小段（一個脈沖當(dāng)量），發(fā)現(xiàn)終點在實際輪廓的下方，則下一條線段沿y方向走一小段，此時如果線段終點還在實際輪廓下方，則繼續(xù)沿y方向走一小段，直到在實際輪廓上方以后，再向x方向走一小段，依次循環(huán)類推。直到到達輪廓終點為止。這樣，實際輪廓就由一段段的折線拼接而成，雖然是折線，但是如果我們每一段走刀線段都非常小（在精度允許范圍內(nèi)），那么此段折線和實際輪廓還是可以近似地看成相同的曲線的--這即是直線插補。

　　聯(lián)動與插補

　　一個點的空間位置需要三個坐標，決定空間位置需要六個坐標。

　　一個運動控制系統(tǒng)可以控制的坐標的個數(shù)稱做該運動控制系統(tǒng)的軸數(shù)。而可以同時控制運動的坐標的個數(shù)稱做該運動控制系統(tǒng)可聯(lián)動的軸數(shù)。聯(lián)動各軸的運動軌跡具有一定的函數(shù)關(guān)系，例如直線，園弧，拋物線，正弦曲線。直接計算得出運動軌跡的坐標值往往要用到乘除法，高次方，無理函數(shù)，超越函數(shù)，會占用很多的cpu時間。為了實時快速控制運動軌跡，往往預(yù)先對運動軌跡進行直線和圓弧擬合，擬合后的運動軌跡僅由直線段和圓弧段所組成，而計算運動軌跡時，每一點的運動軌跡跟據(jù)前一個坐標點的數(shù)據(jù)通過插補運算得到，這樣就把計算簡化為增量減量移位和加減法。

　　實現(xiàn)多軸聯(lián)動的直線插補并不困難，圓弧插補一般為兩軸聯(lián)動。插補運算可以有多種算法，例如“dda算法”，“逐點比較法”，“正負法”，“最小偏差法（bresenham 算法）”等，其中最小偏差法具有最小的偏差和較快的運行速度。

　　dvp20pm運動控制型plc可實現(xiàn)2軸聯(lián)動，支持直線和圓弧插補，以及相應(yīng)的第三軸處理。