动态编程

机器现在使用更少的线路和更容易的运动控制编程的代码，可以重复使用。有什么不喜欢的呢?自动化工业机械(AIM Inc.)，艾迪生，伊利诺伊州。，is a leading producer of automated CNC wire-bending machinery. For as long as the company has been making machinery, AIM motion control solutions have relied on traditional motion controllers with an analog interface to the servo amplifiers. To drive down costs, AIM decided to investigate using a motion control network to reduce wiring.

AIM的机器使用伺服器将金属丝拉过矫直机构，进入弯曲头，弯曲头也是伺服驱动的。弯曲头也可以围绕金属丝旋转，以提供三维弯曲。其他可选功能也是伺服驱动的。运动控制要求由一个独立的非联网控制器处理，该控制器以基于文本的语言编程。用户将使用AIM的SmartEditor软件创建一个部分程序，然后生成控制器所需的文本程序。控制器用模拟转矩信号控制伺服，依靠编码器反馈速度和位置数据。

IEC 61131-3编程，标准功能块

AIM多年来一直使用相同的伺服电机和放大器，对产品的性能和可靠性非常满意。AIM想要一个联网的控制系统，伺服电机供应商开发了一个使用多轴控制器的解决方案，该控制器由伺服电机供应商的IEC 61131-3兼容软件编程。工业标准PLCOpen功能块用于运动控制功能，以及编程工具箱来添加功能。

编程保存

第一个挑战是弄清楚如何从AIM SmartEditor获取数据到伺服控制器，伺服控制器的编程方式与之前的控制器不同。零件程序，以及制作零件的指令，必须被转移。AIM SmartEditor还需要能够直接命令控制器。这是用来做的事情，如jog轴，打开输出，或启动零件程序。

伺服电机供应商的工程师创建了一套特殊的IEC功能模块来完成这些任务，并将它们捆绑到一个定制的软件库工具箱中。

编程步骤

为了制作零件程序(制作零件所需的指令列表)，为AIM的需要创建了一种自定义程序语言。用户输入数据定义零件后，SmartEditor生成一个与之前类似的程序，但使用新的客户语言。它是基于两个字母的命令，如MV进行移动，CT切断电线，或SV将变量设置为特定值。命令代码后面是一系列特定于命令的操作数，每个操作数之间用逗号分隔，以简化命令解析。这些命令通过以太网套接字从SmartEditor传输到控制器，控制器解析每一行并将命令和操作数存储在数组中。这种自定义语言具有很大的灵活性，因为控制器中的复杂序列可以通过一个命令启动。

当用户命令控制器制作零件时，命令数组逐行执行以制作零件。为此，使用了IEC 61131-3标准的顺序功能图(SFC)语言。把SFC称为一种语言有点用词不当;它是一系列的动作和过渡，看起来和作用都很像流程图。每个动作和每个转换都可以用不同的“标准”语言编程，如LD(阶梯图)、FBD(功能框图)或ST(结构化文本)，并根据情况进行混合和匹配。

为了执行零件程序，一个空闲动作等待启动信号，然后读取程序中的第一个命令。简单的命令(如切换输出)可以在空闲操作中立即完成，但复杂的任务(如移动)需要更深入的编程。在这些情况下，设置一个内部变量来执行执行该函数的SFC的特定分支。命令执行后，步数递增，并执行下一行。这个过程一直重复到节目结束。

直接命令的工作方式大致相同，但通过不同的以太网套接字发送。使用两个套接字使控制器很容易确定哪些命令是用于程序的，哪些应该立即执行。监视信息通过这两个套接字发送回来:一个套接字提供对机器状态和性能的连续监视，而另一个套接字提供对变量值的按需监视。

可重用的代码工具箱

自从创建了自定义软件库工具箱以来，其他客户对类似的控制需求也有明确的需求。这种特定于应用程序的可重用代码可以通过提供与先前存在的PC程序接口的能力来满足这些需求，从而为控制器提供更有效地操作机器所需的数据。

AIM总裁Constantine Graspas表示:“该控制器提高了产品可靠性，简化了布线，从而降低了成本。”“产品质量、性能和可靠性，以及对产品开发的高质量工程支持，帮助AIM连续第三年跻身美国5000家增长最快的公司之列，”Graspas说。

- Mark Wilder是区域运动工程师，安川美国公司，驱动和运动部门。编辑:马克T.霍斯克，内容经理，CFE媒体，控制工程，mhoske@cfemedia.com．

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关键概念

• 机器制造商可以通过使用数字网络来降低复杂性。
• 通过使用IEC 61131-3和PLCOpen功能块等标准，编程更容易，更模块化和可重用。
• 顺序功能图(SFC)语言(IEC 61131-3的一部分)根据需要合并其他语言。

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