汇川H5U PLC的运动控制功能块使用指南

一、主要知识点及详细说明

（一）运动控制器的启用与禁用 - MC_Power

• 作用：MC_Power 功能块用于启用或禁用一个运动控制器，涉及激活或关闭与运动控制相关的硬件资源和功能，如驱动器、电机等，是进行运动控制操作的前置条件。
• 详细说明：在使用任何运动控制功能块之前，通常需要先使用 MC_Power 来确保运动控制器处于正确的状态。通过设置输入参数 Enable 为 TRUE 或 FALSE 来启用或禁用控制器，同时可通过 Axis 参数指定要操作的轴，bRegulatorOn 和 bDriveStart 可分别控制调节器和驱动器的启动，Status 和 Error 输出参数可用于监控状态和错误信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_Power : MC_Power;
  bEnable : BOOL := TRUE; // 启用运动控制器
  bError : BOOL;
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_Power(
  Enable := bEnable,
  Axis := 'Axis_1', 
  bRegulatorOn := TRUE,
  bDriveStart := TRUE,
  Status => Status,
  Error => bError
  );
  // 该代码首先定义了一个 MC_Power 功能块实例 Axis1_MC_Power
  // bEnable 被设置为 TRUE，用于启用运动控制器
  // Axis 被指定为 'Axis_1'，可根据实际情况修改
  // bRegulatorOn 和 bDriveStart 被设置为 TRUE，启动调节器和驱动器
  // Status 接收状态信息，bError 接收错误信息

（二）点动操作 - MC_Jog

• 作用：MC_Jog 功能块实现点动功能，适用于设备的短距离手动控制，例如在调试、校准或手动调整设备位置时使用。
• 详细说明：通过设置 bJogPlus 和 bJogMinus 两个布尔变量为 TRUE 来控制轴的正向或反向点动，可调整 Velocity 来设置点动速度，同时使用 Acceleration 和 Deceleration 控制点动时的加减速，JogVelocityOverride 可对速度进行百分比覆盖，通过 Status 和 Error 输出状态和错误信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_Jog : MC_Jog;
  bJogPlus : BOOL := FALSE;
  bJogMinus : BOOL := FALSE;
  bError : BOOL;
  Status : WORD;
  JogVelocity : LREAL := 10.0; // 点动速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_Jog(
  Axis := 'Axis_1', 
  JogForward := bJogPlus,
  JogBackward := bJogMinus,
  Velocity := JogVelocity,
  Acceleration := 100.0, // 加速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s²
  Deceleration := 100.0, // 减速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s²
  JogVelocityOverride := 100.0, // 速度覆盖百分比，这里假设为 100%
  Status => Status,
  Error => bError
  );
  // 此代码创建了 MC_Jog 功能块实例 Axis1_MC_Jog
  // 可通过设置 bJogPlus 或 bJogMinus 为 TRUE 进行正向或反向点动
  // JogVelocity 设定点动速度，Acceleration 和 Deceleration 设定加减速
  // JogVelocityOverride 可对速度进行覆盖，Status 接收状态，bError 接收错误信息

（三）绝对位置运动控制 - MC_MoveAbsolute

• 作用：使设备从当前位置移动到一个预先设定的绝对位置，常用于需要精确位置控制的场合，如将机械手臂或工作台定位到指定位置。
• 详细说明：设定 AbsolutePosition 为目标位置，Velocity 为运动速度，Acceleration 和 Deceleration 控制加减速，Jerk 控制加加速度，通过 bExecute 触发运动，Done、Busy、Error 和 Status 可监控运动的完成、进行中、错误和状态信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_MoveAbsolute : MC_MoveAbsolute;
  bExecute : BOOL := FALSE;
  bDone : BOOL;
  bBusy : BOOL;
  bError : BOOL;
  AbsolutePosition : LREAL := 100.0; // 设定的绝对目标位置，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm
  Velocity : LREAL := 50.0; // 设定的运动速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s
  Acceleration : LREAL := 100.0; // 设定的加速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s²
  Deceleration : LREAL := 100.0; // 设定的减速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s²
  Jerk : LREAL := 500.0; // 设定的加加速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s³
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_MoveAbsolute(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Position := AbsolutePosition,
  Velocity := Velocity,
  Acceleration := Acceleration,
  Deceleration := Deceleration,
  Jerk := Jerk,
  Done => bDone,
  Busy => bBusy,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 定义了 MC_MoveAbsolute 功能块实例 Axis1_MC_MoveAbsolute
  // bExecute 置为 TRUE 时触发绝对位置运动
  // 设定了绝对位置 AbsolutePosition、速度 Velocity 等参数
  // 可通过 Done、Busy、Error 和 Status 监控运动状态和信息

（四）复位操作 - MC_Reset

• 作用：用于复位运动控制器或运动轴的状态，清除错误状态，使系统恢复到可操作的正常状态，常见于处理设备异常后的恢复操作。
• 详细说明：使用 bExecute 触发复位操作，Axis 指定要复位的轴，通过 Done、Busy、Error 和 Status 来监控复位操作的完成、进行中、错误和状态信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_Reset : MC_Reset;
  bExecute : BOOL := FALSE;
  bDone : BOOL;
  bBusy : BOOL;
  bError : BOOL;
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_Reset(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Done => bDone,
  Busy => bBusy,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 此为 MC_Reset 功能块实例 Axis1_MC_Reset 的使用
  // 通过将 bExecute 置为 TRUE 来触发复位操作
  // Axis 为要复位的轴，通过相关输出参数监控复位情况

（五）回零操作 - MC_Home

• 作用：执行回零操作，让设备的轴找到并确定零点位置，为后续精确运动控制提供基准。
• 详细说明：选择合适的 Method 进行回零，设置 HomeSpeed 和 HomeAcceleration 等参数，使用 bExecute 触发回零操作，通过 Done、Busy、Error 和 Status 监控回零的状态和信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_Home : MC_Home;
  bExecute : BOOL := FALSE;
  bDone : BOOL;
  bBusy : BOOL;
  bError : BOOL;
  HomeMethod : MC_HOME_METHOD := mcHomeMethod_0; // 回零方法，这里使用默认的零方法，可根据需要修改
  HomeSpeed : LREAL := 10.0; // 回零速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s
  HomeAcceleration : LREAL := 50.0; // 回零加速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s²
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_Home(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Method := HomeMethod,
  Velocity := HomeSpeed,
  Acceleration := HomeAcceleration,
  Done => bDone,
  Busy => bBusy,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 定义了 MC_Home 功能块实例 Axis1_MC_Home
  // 设定回零方法 Method 和回零速度 HomeSpeed 等参数
  // 通过 bExecute 触发回零操作，通过输出参数监控状态

（六）立即停止操作 - MC_ImmediateStop

• 作用：使运动轴在最短时间内停止，不考虑当前位置、速度等状态，用于紧急情况以保障设备和人员安全。
• 详细说明：将 bExecute 置为 TRUE 触发立即停止操作，Axis 指定要操作的轴，通过 Done、Error 和 Status 监控操作的完成、错误和状态信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_ImmediateStop : MC_ImmediateStop;
  bExecute : BOOL := FALSE;
  bDone : BOOL;
  bError : BOOL;
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_ImmediateStop(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Done => bDone,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 该代码创建了 MC_ImmediateStop 功能块实例 Axis1_MC_ImmediateStop
  // 将 bExecute 置为 TRUE 可触发轴的立即停止操作
  // 可通过输出参数了解操作状态和错误信息

（七）受控停止操作 - MC_Stop

• 作用：根据预设的减速度或停止模式使运动轴逐渐停止，提供比立即停止更平稳的停止方式，适用于正常的停止操作。
• 详细说明：设置 Deceleration 和 StopMode 参数，使用 bExecute 触发停止操作，通过 Done、Busy、Error 和 Status 监控停止操作的状态和信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_Stop : MC_Stop;
  bExecute : BOOL := FALSE;
  bDone : BOOL;
  bBusy : BOOL;
  bError : BOOL;
  Deceleration : LREAL := 50.0; // 设定的减速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s²
  StopMode : MC_STOP_MODE := mcStopMode_1; // 设定的停止模式，可根据需要修改
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_Stop(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Deceleration := Deceleration,
  StopMode := StopMode,
  Done => bDone,
  Busy => bBusy,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 此代码使用 MC_Stop 功能块 Axis1_MC_Stop 实现受控停止
  // 可设置 Deceleration 和 StopMode 进行不同方式的停止
  // 利用输出参数监控停止操作的进展和状态

（八）相对位置运动控制 - MC_MoveRelative

• 作用：控制设备从当前位置移动一段相对距离，可方便地进行相对位置调整，无需精确计算绝对位置。
• 详细说明：设定 Distance 为相对移动距离，Velocity 为运动速度，Acceleration 和 Deceleration 控制加减速，Jerk 控制加加速度，通过 bExecute 触发运动，使用 Done、Busy、Error 和 Status 监控运动状态。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_MoveRelative : MC_MoveRelative;
  bExecute : BOOL := FALSE;
  bDone : BOOL;
  bBusy : BOOL;
  bError : BOOL;
  Distance : LREAL := 50.0; // 设定的相对移动距离，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm
  Velocity : LREAL := 30.0; // 设定的运动速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s
  Acceleration : LREAL := 80.0; // 设定的加速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s²
  Deceleration : LREAL := 80.0; // 设定的减速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s²
  Jerk : LREAL := 400.0; // 设定的加加速度，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm/s³
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_MoveRelative(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Distance := Distance,
  Velocity := Velocity,
  Acceleration := Acceleration,
  Deceleration := Deceleration,
  Jerk := Jerk,
  Done => bDone,
  Busy => bBusy,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 此为 MC_MoveRelative 功能块实例 Axis1_MC_MoveRelative 的使用代码
  // 设定相对移动距离 Distance 及相关运动参数
  // 通过 bExecute 触发运动，输出参数监控运动状态

（九）位置设置操作 - MC_SetPosition

• 作用：设置运动轴的当前位置值，用于系统初始化、位置传感器校准或异常情况导致位置信息不准确时重新设定位置。
• 详细说明：设定 NewPosition 为新的位置值，使用 bExecute 触发位置设置操作，通过 Done、Error 和 Status 监控操作完成、错误和状态信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_SetPosition : MC_SetPosition;
  bExecute : BOOL := FALSE;
  bDone : BOOL;
  bError : BOOL;
  NewPosition : LREAL := 100.0; // 设定的新位置值，单位根据实际情况而定，这里假设为 mm
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_SetPosition(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Position := NewPosition,
  Done => bDone,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 此代码通过 MC_SetPosition 功能块 Axis1_MC_SetPosition 来设置轴的位置
  // 设定新位置 NewPosition，bExecute 触发操作
  // 可通过输出参数了解操作结果和状态

（十）转矩控制 - MC_TorqueControl

• 作用：精确控制设备的输出转矩，适用于需要精确转矩控制的场合，如拧紧螺丝、卷绕线缆、压力控制等。
• 详细说明：设定 TorqueSetpoint 为转矩设定值，TorqueRamp 控制转矩的平滑变化，通过 bExecute 触发操作，使用 Done、Busy、Error 和 Status 监控操作状态。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_TorqueControl : MC_TorqueControl;
  bExecute : BOOL := FALSE;
  bDone : BOOL;
  bBusy : BOOL;
  bError : BOOL;
  TorqueSetpoint : LREAL := 5.0; // 设定的转矩设定值，单位根据实际情况而定，这里假设为 N·m
  TorqueRamp : LREAL := 1.0; // 转矩斜坡值，用于平滑转矩的变化，单位根据实际情况而定，这里假设为 N·m/s
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_TorqueControl(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Torque := TorqueSetpoint,
  TorqueRamp := TorqueRamp,
  Done => bDone,
  Busy => bBusy,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 此代码使用 MC_TorqueControl 功能块 Axis1_MC_TorqueControl 进行转矩控制
  // 设定转矩设定值 TorqueSetpoint 和转矩斜坡值 TorqueRamp
  // 利用输出参数监控转矩控制操作的状态

（十一）读取实际位置 - MC_ReadActualPosition

• 作用：读取运动轴的当前实际位置，为运动控制决策、位置闭环控制和位置信息交互提供依据。
• 详细说明：通过 bExecute 触发位置读取操作，可设置为持续使能或按需使能，通过 Valid 判断读取的位置信息是否有效，使用 Position 获取实际位置，通过 Error 和 Status 监控错误和状态信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_ReadActualPosition : MC_ReadActualPosition;
  bExecute : BOOL := TRUE; // 通常可以持续使能该功能块
  bValid : BOOL;
  bError : BOOL;
  ActualPosition : LREAL;
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_ReadActualPosition(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Valid => bValid,
  Position => ActualPosition,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 此代码使用 MC_ReadActualPosition 功能块 Axis1_MC_ReadActualPosition 读取实际位置
  // 可根据需要设置 bExecute 触发位置读取
  // 通过输出参数判断位置有效性、获取位置和监控状态

（十二）读取实际转矩 - MC_ReadActualTorque

• 作用：读取运动轴的当前实际转矩值，用于监测设备负载、实现转矩闭环控制和故障诊断。
• 详细说明：使用 bExecute 触发转矩读取操作，可按需设置，通过 Valid 判断读取的转矩信息是否有效，使用 Torque 获取实际转矩，通过 Error 和 Status 监控错误和状态信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_ReadActualTorque : MC_ReadActualTorque;
  bExecute : BOOL := TRUE; // 可以根据需要设置为持续使能或按需使能
  bValid : BOOL;
  bError : BOOL;
  ActualTorque : LREAL;
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_ReadActualTorque(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Valid => bValid,
  Torque => ActualTorque,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 此代码通过 MC_ReadActualTorque 功能块 Axis1_MC_ReadActualTorque 读取实际转矩
  // 可按需设置 bExecute 触发读取操作
  // 利用输出参数判断转矩有效性、获取转矩和监控状态

（十三）读取实际速度 - MC_ReadActualVelocity

• 作用：读取运动轴的当前实际速度，用于监控设备速度、实现速度闭环控制和故障诊断。
• 详细说明：使用 bExecute 触发速度读取操作，可按需设置，通过 Valid 判断读取的速度信息是否有效，使用 Velocity 获取实际速度，通过 Error 和 Status 监控错误和状态信息。
• 代码示例：

  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_ReadActualVelocity : MC_ReadActualVelocity;
  bExecute : BOOL := TRUE; // 可以根据需要设置为持续使能或按需使能
  bValid : BOOL;
  bError : BOOL;
  ActualVelocity : LREAL;
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_ReadActualVelocity(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Valid => bValid,
  Velocity => ActualVelocity,
  Error => bError,
  Status => Status
  );
  // 此代码使用 MC_ReadActualVelocity 功能块 Axis1_MC_ReadActualVelocity 读取实际速度
  // 可按需设置 bExecute 触发读取操作
  // 利用输出参数判断速度有效性、获取速度和监控状态

（十四）读取轴错误信息 - MC_ReadAxisError

• 作用：读取运动轴的错误信息，用于故障诊断和处理，提高系统可靠性和可维护性。
• 详细说明：使用 bExecute 触发错误信息读取操作，可按需设置，通过 Error 判断是否存在错误，使用 ErrorCode 和 ErrorID 获取错误代码和标识符，通过 Status 监控状态信息。
• 代码示例：

  
  PROGRAM Main
  VAR
  Axis1_MC_ReadAxisError : MC_ReadAxisError;
  bExecute : BOOL := TRUE; // 通常可设置为持续使能
  bErrorDetected : BOOL;
  ErrorCode : WORD;
  ErrorID : WORD;
  Status : WORD;
  END_VAR
  //------------------------------------
  Axis1_MC_ReadAxisError(
  Axis := 'Axis_1', 
  Execute := bExecute,
  Error => bErrorDetected,
  ErrorCode => ErrorCode,
  ErrorID => ErrorID,
  Status => Status
  );
  // 此代码通过 MC_ReadAxisError 功能