凸轮表生成功能块 DFB_CamGenerate 技术解析

凸轮表生成功能块实现详解

程序结构

功能块采用结构化编程，主要包含以下部分：

完整程序

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FUNCTION_BLOCK DFB_CamGenerate

VAR_IN_OUT
	// 凸轮表命名
	Cam: MC_CAM_REF;
END_VAR
VAR_INPUT
	// 启动
	bExecute: BOOL;
	// 凸轮关键点数
	iCamPointCount: INT;
	// 凸轮主轴长度
	lrCutLen: LREAL;
	// 主轴各个点位位置
	CamMasterPos: ARRAY[0..10] OF LREAL;
	// 从轴各个点位位置
	CamSlavePos: ARRAY[0..10] OF LREAL;
	// 从轴各个点位速度
	CamSlaveVel: ARRAY[0..10] OF LREAL;
	// 从轴各个点位加速度
	CamSlaveAcc: ARRAY[0..10] OF LREAL;
END_VAR
VAR_OUTPUT
	// 报警信号
	bError: BOOL;
	bDone: BOOL;
END_VAR

VAR
Table: ARRAY[0..20] OF ARRAY[0..3] OF LREAL;
	i: INT;
	n: INT;
	R_TRIG1: R_TRIG;
	T1: TON;
END_VAR
VAR_STAT
	wErrorID: INT;
END_VAR
VAR_INPUT
	bReset: BOOL;
	R_TRIG2: R_TRIG;
END_VAR

//********************凸轮表生成功能块********************
R_TRIG1(CLK:=bExecute  );
T1(IN:=bDone, PT:=T#10MS , Q=> , ET=> );

IF T1.Q
	THEN 
	bDone	:=FALSE;
END_IF
	
IF 	R_TRIG1.Q
	THEN 
	bDone			:=FALSE;
	IF 	lrCutLen<=0 OR iCamPointCount<=1 OR CamMasterPos[iCamPointCount-1]<>lrCutLen
		THEN
		bError	:=TRUE;
		wErrorID	:=1;
		ELSE
		FOR i:=1 TO (iCamPointCount-1) BY 1 DO
			IF 	CamMasterPos[i]<= CamMasterPos[i-1]//凸轮点位参数合理性判断
				THEN 
				bError		:=TRUE;
				wErrorID	:=2;
			END_IF
		END_FOR
		IF 	(NOT bError)
			THEN 
			FOR n:=0 TO (iCamPointCount-1) BY 1 DO
				Table[n][0]	:= CamMasterPos[n];
				Table[n][1]	:= CamSlavePos[n];
				Table[n][2]	:= CamSlaveVel[n];
				Table[n][3]	:= CamSlaveAcc[n];
			END_FOR		
			Cam.nElements	:=iCamPointCount;
			Cam.byType		:=3;
			Cam.byVarType	:=6;
			Cam.xStart		:=0.0;
			Cam.xEnd		:=lrCutLen;
			Cam.pce			:=ADR(Table);
			bDone			:=TRUE;
		END_IF
	END_IF		
END_IF

R_TRIG2(CLK:=NOT bExecute , Q=> );

IF 	R_TRIG2.Q
	THEN
	bError		:=FALSE;
	bExecute	:=FALSE;
END_IF

主要功能实现

1. 参数校验

程序首先对输入参数进行有效性检查：

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IF lrCutLen<=0 OR iCamPointCount<=1 OR CamMasterPos[iCamPointCount-1]<>lrCutLen THEN
    bError := TRUE;
    wErrorID := 1;
END_IF

2. 凸轮表生成

通过循环遍历所有点位，生成凸轮表数据：

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FOR n:=0 TO (iCamPointCount-1) BY 1 DO
    Table[n][0] := CamMasterPos[n];
    Table[n][1] := CamSlavePos[n];
    Table[n][2] := CamSlaveVel[n];
    Table[n][3] := CamSlaveAcc[n];
END_FOR

3. 凸轮表配置

设置凸轮表参数：

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Cam.nElements := iCamPointCount;
Cam.byType := 3;
Cam.byVarType := 6;
Cam.xStart := 0.0;
Cam.xEnd := lrCutLen;
Cam.pce := ADR(Table);

使用说明

输入参数

参数名 类型 说明
bExecute BOOL 执行信号
iCamPointCount INT 凸轮关键点数
lrCutLen LREAL 凸轮主轴长度
CamMasterPos ARRAY[0..10] OF LREAL 主轴点位位置
CamSlavePos ARRAY[0..10] OF LREAL 从轴点位位置
CamSlaveVel ARRAY[0..10] OF LREAL 从轴点位速度
CamSlaveAcc ARRAY[0..10] OF LREAL 从轴点位加速度

输出参数

参数名 类型 说明
bError BOOL 错误标志
bDone BOOL 完成标志

应用场景

本功能块适用于以下场景：

  1. 包装机械的同步控制
  2. 印刷机械的套色控制
  3. 纺织机械的张力控制
  4. 自动化装配线的同步运动

注意事项

  1. 确保输入的主轴长度与最后一个点位位置一致
  2. 主轴点位必须按升序排列
  3. 从轴参数需与主轴点位一一对应
  4. 建议在使用前进行参数校验