AWPLC 是 ZLG 自主研发的 PLC 系统(兼容 IEC61131-3),其中 AWPLC 的运行时库 (Runtime) 基于 ZLG TKC 开发,可以移植到到任何主流 RTOS 和 嵌入式系统。AWPLC 的集成开发环境 (IDE) 基于 AWTK 开发,可以运行在 Windows、MacOS 和 Linux 系统之上。AWPLC 的主要目标之一是把 PLC 中低代码开发方法引入到嵌入式软件,从而提高嵌入式软件的开发效率和可靠性。
简介运动控制是 PLC 重要的应用领域,本文以一个简化版的跑步机为例,介绍一下在 AWPLC 中,使用运动控制块的基本方法。
对于单轴运动控制,从控制的方法来说,可以分为 3 类:

在 PLCOpen 的运动控制功能块中,对以上控制方法都有支持。跑步机是一个典型的速度控制类应用,常见速度类控制应用也很多,比如抽油烟机、洗衣机、扶手电梯和传送带等。速度控制是最简单的控制方式,使用 MC_MoveVelocity 这个功能块就可以了,它让轴以指定的速度转动,其图形表示如下:
这是一个标准的功能块,具体用法可以参考 PLCOpen 的文档,网上也有很多文章介绍。
1. 系统组成
该系统包括:
6 个按钮。● 启动按钮。● 停止按钮。● 增加速度按钮。● 减小速度按钮。● 1 档按钮。● 2 档按钮。数码管。用来显示当前的速度。伺服电机。因为没有真实硬件,找了一个二手伺服电机,看起来比较 Low,反正能转起来吧,下一步会支持 ZLG 专业的运动控制器。运动控制算法用的一个开源的库(实现不太完整),以后会集成 ZLG 算法专家提供的运动控制库(也可以集成第三方商业运动控制算法)。程序界面如下所示(为了方便理解,我们把功能块图也放到了界面上):
2. 软件模拟
按钮和 数码管 都用软件模拟。PLC 程序运动控制的功能块,参数通常比较多,占地比较大,一个屏幕放不下几个。在这个例子中,我们把它放到两个程序中:
主程序程序负责运动控制和开关机。速度调节和档位切换。注意:实际速度与硬件选型有关,需要对电机控制器的参数进行配置,这里为了简化,把速度设置到 0-100 之间。
1. 主程序程序
开机过程:
点击 START 按钮。将状态 RUNNING 设置为 TRUE。RUNNING 为 TRUE 会激活功能块 MC_Power 启动电机。电机启动完成,MC_Power 的 Status 输出 TRUE,MC_MoveVelocity 开始执行,设置初始速度。关机过程:
点击 STOP 按钮,MC_Stop 开始执行。停机完成,MC_Stop 的 Done 输出 TRUE,此时将状态 RUNNING 设置为 FALSE,并将速度清零。注意事项:
MC_Power 的参数 Enable_Negative 设置为 false,禁止反转。MC_MoveVelocity 的 ContinouseUpdate 设置为 true,否则速度调节无效。2. 速度调节和档位切换
增加速度:
点击 INC 按钮。将速度增加 5,如果速度大于 100,取 100,设置到速度变量 VELOCITY。减小速度:
点击 DEC 按钮。将速度减小 5,如果速度小于 0,取 0,设置到速度变量 VELOCITY。切换到 1 档:
将 40 设置到速度变量 VELOCITY。切换到 2 档:
将 80 设置到速度变量 VELOCITY。用户界面应用程序不需要编程,用 AWTK Designer 设计好界面,将控件与模型进行绑定即可。下面介绍一下控件与模型的绑定方法。这里用的是 AWTK-MVVM,数据绑定规则与 AWTK-MVVM 是完全一样的。
模型可以用 io、plc 或者 io+plc。io 可以用来绑定 IO 变量,plc 可以用来绑定程序 PLC 内部变量。
示例:
<window v-model="io+plc" tr_text="AWPLC demo">
由于符号 % 在程序里具有特殊功能,所以在绑定 IO 变量时,把 % 换成 _ 。比如:将 %QX0.0 写作 _QX0.0 。
速度 VELOCITY 是全局变量,可以加 global. 前缀访问。
示例:
<button v-data:pressed="{_IX0.0, mode=TwoWay}" text="Start"/>
<button v-data:pressed="{_IX0.1, mode=TwoWay}" text="Stop"/>
<button v-data:pressed="{_IX0.2, mode=TwoWay}" text="Inc"/>
<image_value v-data:value="{global.VELOCITY, mode=OneWay}" format="%02d" image="num_"/>
<button v-data:pressed="{_IX0.3, mode=TwoWay}" text="Dec"/>
<button v-data:pressed="{_IX0.4, mode=TwoWay}" text="Level1"/>
<button v-data:pressed="{_IX0.5, mode=TwoWay}" text="Level2"/>
运行效果:启动电机后,在界面上修改速度或切换档位,可以观察到电机速度相应变化。
由此可见,在 AWPLC 功能块图的帮助下,我们不要写 C 代码或脚本,即可完成应用程序的开发。AWPLC 用低代码降低了开发的门槛,提高了开发的效率。AWPLC 等您来玩!
AWPLC 目前还处于开发阶段的早期,写这个系列文章的目的,除了用来验证目前所做的工作外,还希望得到大家的指点和反馈。如果您有任何疑问和建议,请在评论区留言。
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