PLC程序说明 (吴俊灏).doc

程序功能及说明
PLC 1：
完成整个系统变量的初始化，这里包括 io 设定，机器人参数常量设定及p变量和m变量的初始设置，以及对其他 plc 程序的调用。其中，plc11（卡使能检测进程），plc15 程序（限位状态检测进程） ，然后退出自身的运行。
PLC 2：
完成四个功能。功能1，实时采集电机的脉冲，计算机器人末端的位置。功能2，当机器人在工具坐标系下运动时，计算所需的余弦矩阵的值。功能3，上位机在主界面且自动模式下可以上主电。功能4，世界坐标系或工具坐标系运动实时采集速度，并取最大速度。
PLC 3：
示教，再现检测功能。由plc11启动以后，启动该进程监测系统当前的示教—再现状态。当系统为示教状态时，启动plc3（再现状态监测进程）和plc5（手压开关开检测进程） ，然后退出自身的运行。当系统为再现状态时，则一直运行该进程。
PLC 4：
伺服检测和控制功能。由plc11启动以后，启动该进程监测系统当前的主电源状态。当检测到主电源上电以后，延时上伺服，并将当前位置赋给指令位置，然后将电机闭环。
PLC 5：
当系统为示教状态时，由 plc3 启动该进程。监视系统的手压开关开状态。当手压开关打开时，则停止所有的坐标系运动及设置运动完成标志为1。且一直运行该操作，使系统一直处于停止状态。
PLC 6：
伺服检测和控制功能。由plc4启动以后，启动该进程监测系统当前的手压信号和手动模式或者自动模式下的主电源信号。当检测到条件符合，断开伺服，并延时将将电机开环。
PLC 7：
当系统上电后，由 plc1 起动该进程。一旦运行后，该进程则不再退出，直到系统掉电。该进程用于判断运动程序的完成，除速度方式下的运动程序外，所有其他的运动程序都通过 m 变量来指示其程序的结束，当一个运动程序结束后，该程序通过判断相应的 m 变量来设置其标志变量为 0，表示程序完成。同时，当所有运动程序都完成时，置运动完成标志P3300=0。
PLC 8：
当系统上电后，由 plc11 起动该进程。当系统处于运行状态时，则该进程一直处于运行状态。该进程用于接收上位机发来的各种运动指令及相应的参数，并设置相应的参数到系统变量，然后根据运动指令设置相应的轴到固定的坐标系，最后通过调用运动程序完成对各轴的运动控制。
PLC 9：
浇铸运动检测功能。检测浇铸运动是否到位，对应的M变量。如果得到外部的正确的信号后，停止浇铸运动并将运动标志位置位，反馈给上位机正确的信号，并退出其自身的运行。当检测不到外部正确的信号（到示教的最底点仍然得不到外部的检测信号），反馈给上位机错误的信号，并退出其自身的运行。
PLC 10：
运动学逆解解算监视功能。当系统上电后，由 plc1 起动该进程。并且一直处于运行状态直到系统掉电。该进程专门用于对运动学逆解解算状态的监视，当运动学逆解出现 “无解”或“奇异位形”时，该进程则停止一切运动程序。
PLC 11：
当系统上电后，由 plc1 起动该进程。当上位机发出使能标志（p3001=1）后，从上位机读取电机当前的位置，并赋予下位机寄存器。然后在判断驱动器是否有警告后对电机的闭环及 serv_on 信号的输出，启动 plc3（示教状态检测进程） ，plc4（伺服检测和控制功能进程），plc8（运动程序调度进程）和plc2。同时发伺服使能标志（p3005=1）给上位机，并退出其自身的运行。
PLC 14：
用于检测上位机对下位机的控制指令状态，当上位机发出关下位机指令时，停止所有的运动程序及 plc 程序，并关闭对驱动器的伺服使能信号。结束下位机的运动，等待关机。
PLC 15：
该进程用于判断各个电机轴是否到限位状态，如果到限位状态则置限位标志 p3006 为 1，并置运动完成标志为 1。使能 plc16（出限位检测进程） ，检测电机轴的限位状态。最后退出其自身的运行。否则一直运行。
PLC 16：
当有电机轴进入限位状态后，由该进程监测电机周是否出限位，如果出限位状态则置限位标志 p3006 为 0，并启动 plc15（到限位检测进程）并退出其自身的运行。否则一直运行。
PLC 17：
该进程用于检测电机轴的开环状态，当电机出现开环时，则关闭对驱动器的伺服使能信号。用于电机轴出现意外时的保护。否则一直运行。
PLC 28：
由plc8调用，示教状态下完成工具坐标系和直角坐标系下的直线运动。
程序变量及说明
P 变量的定义
P2900 奇异点标志，在运动到奇异点时设置该标志，作为内部标志对程序作相应的处
理。
=0 (默认) 未到奇异位置
=1 奇异位置
P3001 pmac 使能信号， 在上位机初始化结束后由上位机给 pmac 发的使能信号，用于启动 pmac 卡，等于 0 时不使能 pmac 卡。
=0 (默认) pmac 卡不使能
=1 pmac 卡使能
P3005 servo on 信号pmac 发的指示外部伺服开或者关状态的信号。用于内部状态标识和上位机显示。
=0 servo off
=1 servo on
P3006 限位标志当机器人各个关节轴中有一个关节或更多关节到限位时的状态指示
=0 未到限位（默认）
=1 到限位
P3007 运行状态，是手动（示教）还是自动（再现）
=0 手动（示教）
=1 自动（再现）
P3050 坐标系标志位 ,指示坐标系的变量
=0；世界坐标系（默认）
=1；工具坐标系
=2；关节坐标系
P3100 运动模式标志, 由上位机指示当前运动指令的运动模式。
=0，无运动模式， （默认）
=1，单关节角度运动模式（给定单个关节角度值进行运动）
=2，多关节直线运动模式一 （给定多个关节角度值进行点到点运动）
=3，多关节直线运动模式二（给定机器人末端点位置和姿态进行直线插补运动）
=4，多关节圆弧运动模式一（顺时针圆弧运动）
=5，浇铸运动模式
=6，单关节停止运动模式 （单轴停止运动）
=7，多关节同时停止运动模式
=8，单关节速度方式运动模式（各个关节以速度方式运动）
=9，多关节直线速度方式运动（沿坐标系各轴以速度方式运动）
=14，完整圆运动模式
=16，多关节连续运动模式
P3200 运动任务指示 表示当前是否有未完成的任务。
=0， （默认） ，无运动任务
=1，运动任务
P3202 运动报警标志 ，指示下位机运行程序出错的标志
=0，无报警（默认值）
=1，参数错误
=2，给定位置错误，无解（逆解解算错误）
=3，奇异点，运动不可实现
P3300 运动到位标志 ，指示程序运行状态
=0 ；运动到位
=1 ；运动没有到位
参数变量
零点位置参数
P3501；1轴 绝对位置零点（用于初始化时上位机给下位机传递绝对位置）(单位：度)
P3502；2轴绝对位置零点
P3503；3轴绝对位置零点
P3504；4轴绝对位置零点
P3505；5轴绝对位置零点
P3506；6轴绝对位置零点
工具坐标系定义参数
工具坐标系用一个位置及角度矩阵来定义，具体为：

其逆矩阵定义为：

单关节角度运动模式下参数
P4011；运动轴号
P4012；运动速度 (单位：脉冲/秒)
P4013；运动角度 (单位：度)
多关节角度运动模式一参数
P4016；thita1 末端点位置 （单位：度）
P4017；thita2 末端点位置
P4018；thita3 末端点位置
P4019；thita4 末端点位置
P4020；thita5 末端点位置
P4021；thita6 末端点位置
P4022；运动速度 （单位：脉冲/秒）
P4023；运动加速时间 （单位：毫秒）
多关节直线运动模式二参数
P4041；末端点 x 位置 （单位：毫米）
P4042；末端点 y 位置
P4043；末端点 z 位置
P4044；末端点 alpha 位置 （单位：角度）
P4045；末端点 beita 位置
P4046；末端点 gama 位置
P4050；运动速度 （单位：脉冲/秒 ）
P4051；运动加速时间 （单位：毫秒 ）
多关节圆弧顺时针运动模式
P4061；末端点 x 位置 （单位：毫米 ）
P4062；末端点 y 位置
P4063；末端点 z 位置
P4064；末端点 alpha 位置 （单位：角度 ）
P4065；末端点 beita 位置
P4066；末端点 gama 位置
P4075；向量 I 值（对应 X 轴）
P4076；向量 J 值（对应 Y 轴）
P4077；向量 K 值（对应 Z 轴）
P4091；运动速度 （单位：脉冲/秒 ）
P4092；运动加速时间 （单位：毫秒 ）
单关节停止运动模式
P4011；关节号(1~6)
P4122；停止方式
P4123；停止加速度 （单位：脉冲/平方毫秒）
多关节同时停止运动模式
P4126；停止加速度 （单位：脉冲/平方毫秒）
单关节速度方式运动模式
P4011；关节号
P4131；运行方向
=0 ；顺时针
=1；逆时针
P4132；关节速度 （单位：脉冲/秒）
P4133；加速时间 （单位：毫秒）
多关节直线速度方式运动
P3841；X 轴指令值
P3842；Y 轴指令值
P3843；Z 轴指令值
P3844；A 轴指令值
P3845；B 轴指令值
P3846；C 轴指令值
P4001；A 轴当前值
P4002；B 轴当前值
P4003；C 轴当前值
P4004；X 轴当前值
P4005；Y 轴当前值
P4006；Z 轴当前值
当前位置姿态矩阵

P4101；绕 x 轴角度翻转标志
P4102；绕 y 轴角度翻转标志
P4103；绕 z 轴角度翻转标志
P4135；运动轴号
=1；X 轴
=2；Y 轴
=3；Z 轴
=4；A 轴
=5；B 轴
=6；C 轴
P4136；运动速度(有符号数) （单位：脉冲/秒）
P4137；运动最大速度 （单位：脉冲/秒）
P4138；加速时间 （单位：毫秒 ）
P4139；单位时间内位置增量
P4140；单位时间内角度增量
多关节连续运动模式
P8005；连续运动的点数
P4096；默认的运动速度
P4097；默认的加速时间 （单位：毫秒 ）
M854；运动速度模式选择（运动时间或运动速度）
M858；运动时间或运动速度
M860；thita1 末端点位置 （单位：度）
M862；thita2
M864；thita3
M866；thita4
M868；thita5
M870；thita6
浇铸运动模式
P4716;浇铸完成方式标志，与上位机通讯
P4718;浇铸正常完成方式标志位
P4715；Z方向上的增量
P4712；运动速度
P4713；加速度时间
M变量的定义
通用输入

序号
信号名称
端子定义
对应地址
1
HOME5
通用输入IN1
M520
2
LEFT5
通用输入 IN2
M521
3
RIGHT5
通用输入 IN3
M522
4
USER5
通用输入 IN4
M515
5
HOME6
通用输入 IN5
M620
6
LEFT6
通用输入 IN6
M621
7
RIGHT6
通用输入 IN7
M622
8
USER6
通用输入 IN8
M615
9
HOME7
通用输入 IN9
M720
10
LEFT7
通用输入 IN10
M721
11
RIGHT7
通用输入 IN11
M722
12
USER7
通用输入 IN12
M715
13
HOME8
通用输入 IN13
M820
14
LEFT8
通用输入 IN14
M821
15
RIGHT8
通用输入 IN15
M822
16
USER8
通用输入 IN16
M815

通用输出

序号
信号名称
端子定义
对应地址
1
MI1
通用输出 OUT1
M8
2
MI2
通用输出 OUT2
M9
3
MI3
通用输出 OUT3
M10
4
MI4
通用输出 OUT4
M11
5
MI5
通用输出 OUT5
M12
6
MI6
通用输出 OUT6
M13
7
MI7
通用输出 OUT7
M14
8
MI8
通用输出 OUT8
M15
9
MO1
通用输出 OUT9
M0
10
MO2
通用输出 OUT 10
M1
11
MO3
通用输出 OUT 11
M2
12
MO4
通用输出 OUT 12
M3
13
MO5
通用输出 OUT 13
M4
14
MO6
通用输出 OUT 14
M5
15
MO7
通用输出 OUT 15
M6
16
MO8
通用输出 OUT 16
M7

系统输入

序号
信号名称
端子定义
对应地址
1
HOME1
启动按钮
M115
2
PLIM1
停止按钮
M120
3
MLIM1
急停按钮
M121
4
USER1
手压
M122
5
HOM2
示教模式
M215
6
PLIM2
再现模式
M220
7
MLIM2
备用输入1
M221
8
USER2
备用输入2
M222

系统输出

序号
信号名称
端子定义
对应地址
1
AENA1
启动器使能
M112
2
AENA2
启动指示灯
M114
3
AENA3
报警指示灯
M212
4
AENA4
备用输出1
M214
5
AENA5
备用输出2
M312
6
AENA6
备用输出3
M314
7
AENA7
空
M412
8
AENA8
通用输出有效
M414