大型欧姆龙PLC NJ系列ST语言Ethercat总线24轴 伺服电池生产线欧姆龙PLC程序大...

大型欧姆龙PLC NJ系列ST语言Ethercat总线24轴 伺服电池生产线欧姆龙PLC程序大型程序NJ系列 ST语言EtherCat总 线控制24个伺服轴大型程序电池生产线 包括PLC NJ-1400和威纶通触摸屏程序 PLC通过EtherCat总线连接24个IS620N伺服 伺服轴已经写好FB块可以直接复制粘贴 通过EtherCat连接6个扫描枪 扫描枪通讯已经写好FB块 通过EtherCat连接将近100个远程IO终端 详细IO表中文详细注释工艺位置变量等详细说明在工业自动化项目中处理多轴协同控制就像玩现实版节奏大师。最近刚交付的电池生产线项目里用NJ-1400控制器带着24台IS620N伺服共舞EtherCAT总线的实时性被压榨到极致。咱们先看看这段总线初始化代码PROGRAM EtherCAT_InitVARecatMaster : ECAT_MASTER;END_VARecatMaster(Enable : TRUE,Mode : ECATMASTERMODE.OPERATIONAL,Timeout : T#5S,Error ecatError);别看就这几行背后的分布式时钟同步机制能让所有节点时间偏差小于1微秒。调试时遇到过总线风暴后来发现是某个从站的EtherCAT帧CRC校验没关活生生把网络搞成了迪厅。伺服控制FB块是项目核心每个轴都封装成这样FUNCTION_BLOCK AxisCtrlVAR_INPUTTargetPos : LREAL; // 毫米单位MaxSpeed : UINT : 3000; // RPMEND_VARVAR_OUTPUTActualPos : LREAL;StatusWord : WORD;END_VARVARstateMachine : INT : 0;homingDone : BOOL : FALSE;END_VARCASE stateMachine OF0: // 初始化MCPower(Enable:TRUE, EnablePositive:TRUE, Status);stateMachine : 10;10: // 回原点MC_Home(Execute:NOT homingDone, Position:0.0);IF MC_Home.Done THENhomingDone : TRUE;stateMachine : 20;END_IF20: // 运动就绪IF enableMotion THENMC_MoveVelocity(Velocity:MaxSpeed, Direction:1);END_IFEND_CASE这个状态机模板被复制了24次但每个实例都有自己的参数集。有个坑爹现象当18号轴的MaxSpeed设为2800时23号轴突然抽搐。最后发现是EtherCAT PDO映射时两个轴的Velocity参数地址重叠了改下映射表直接解决。扫描枪处理模块更有意思6把枪的数据用结构体数组管理TYPE ScanGun_Data :STRUCTBarcode : STRING(32);大型欧姆龙PLC NJ系列ST语言Ethercat总线24轴 伺服电池生产线欧姆龙PLC程序大型程序NJ系列 ST语言EtherCat总 线控制24个伺服轴大型程序电池生产线 包括PLC NJ-1400和威纶通触摸屏程序 PLC通过EtherCat总线连接24个IS620N伺服 伺服轴已经写好FB块可以直接复制粘贴 通过EtherCat连接6个扫描枪 扫描枪通讯已经写好FB块 通过EtherCat连接将近100个远程IO终端 详细IO表中文详细注释工艺位置变量等详细说明Timestamp : DATEANDTIME;Quality : INT;END_STRUCTEND_TYPEVAR_GLOBALgunData : ARRAY[1..6] OF ScanGun_Data;END_VAR在FB里用指针玩花样pData : ADR(gunData[gunIndex]);MEMCPY(pData, ecatInputAddress, SIZEOF(ScanGun_Data));结果现场出现数据错位发现是某个扫描枪的传输周期设置成3ms而PLC的OB35周期是5ms改异步处理才稳定。现在产线上扫码速度能达到每分钟120个电芯数据还能实时进MES系统。远程IO的处理最考验耐心近100个终端用电子表格管理映射IO类型模块位置物理地址工艺描述HMI标签DI站号12%IW122.4贴膜机气压报警Alm_AirPressDO站号45%QW45.1传送带急停释放Estop_Reset在ST里直接操作符号变量比绝对地址安全多了IF NOT Alm_AirPress THENEstop_Reset : TRUE;FaultLog[currentFault].code : 0x45A2;END_IF威纶通触摸屏的交互逻辑直接绑定PLC变量比如这个配方选择画面ValueLinkHMI_RecipeSelectChangeCommand!SET(PLC.RecipeID,HMI_RecipeSelect)/调试时发现切换配方偶尔丢数据后来在PLC侧加了选择互锁和变更确认机制才根治。整个项目的注释规范堪称典范随便打开某个FB// 卷绕机张力控制算法 V2.3// 修改记录// 2023-05-12 增加扭矩前馈补偿// 2023-06-01 修正积分项饱和问题VAR_INPUTlineSpeed : REAL; // 产线线速度m/minmaterialWidth : REAL; // 材料幅宽mmEND_VAR这种注释密度让后续维护省心不少特别是当三个月后客户要求增加21700电芯规格时参数调整就像改几个系数那么简单。最后说说程序架构的亮点用面向对象思维搞的设备抽象层把送料机、卷绕机、分切机都封装成设备类继承自BaseMachine类。虽然ST语言没有完整OOP支持但用结构体和函数指针模拟得挺像回事TYPE BaseMachine EXTENDS DeviceCoreMETHODSInitialize : BOOL;EmergencyStop : VOID;PROPERTIESisHomed : BOOL;END_TYPETYPE WindingMachine EXTENDS BaseMachineMETHODSSetTension : REAL;PROPERTIEScurrentTension : REAL;END_TYPE这种结构让新增设备类型时只需继承基础功能再扩展特有方法。虽然被同事吐槽在PLC里玩继承是不是闲得蛋疼但现场修改效率确实提高了三倍不止。