一、運(yùn)動控制結(jié)構(gòu)化批處理編程的需求

目前大家用西門子博途控制器+V90PN做項目越來越多，如果走工藝對象的話就必須采用PLC-OPEN運(yùn)控指令編程，程序里軸數(shù)量較多的話會每根軸重復(fù)調(diào)用MC_Power、MC_Absolute等指令，同時產(chǎn)生大量的背景數(shù)據(jù)塊。我們大家都熟悉西門子的結(jié)構(gòu)化批量編程套路：建一個標(biāo)準(zhǔn)FB，然后通過SCL語言的FOR循環(huán)Array of FB進(jìn)行多重背景的數(shù)組調(diào)用，這樣100個對象FB塊的調(diào)用一個FOR 循環(huán)語句就完事了。那么這個套路能否用在運(yùn)動控制編程中的，實際上焦點就是TO_PositioningAxis（包括TO_CommandTable)這個數(shù)據(jù)類型作為參數(shù)時支不支持多重實例的Array,實際是不支持的。如圖1所示。但不要緊，可以用DB_ANY這個數(shù)據(jù)類型來轉(zhuǎn)換，從S7-1200 V4.2開始，DB_ANY可以在運(yùn)動控制中使用，它可以使用在形參為TO_PositioningAxis和TO_CommandTable類型的實參處，包括以下幾種：

（1） 當(dāng)FC/FB的輸入形參數(shù)據(jù)類型為TO_PositioningAxis時，外部實參可以使用DB_ANY數(shù)據(jù)類型的變量。（2） 在MC_MoveAbsolute/MC_MoveRelative指令的參數(shù)Axis處，實參可使用DB_ANY數(shù)據(jù)類型的變量。（3） 當(dāng)FC/FB的輸入形參數(shù)據(jù)類型為TO_CommandTable時，外部實參可使用DB_ANY數(shù)據(jù)類型的變量。（4） 在MC_CommandTable指令的參數(shù)CommandTable處，實參可直接使用DB_ANY數(shù)據(jù)類型的變量。

圖2顯示了支持多重實例的DB_ANY。

圖1：定位軸數(shù)據(jù)類型不支持多重實例

圖2：支持多重實例的DB_ANY

二、運(yùn)動控制程序使用DB_ANY的調(diào)用結(jié)構(gòu)

大家注意看上面第（2）條，只有絕對運(yùn)動和相對運(yùn)動指令的參數(shù)Axis處，實參才可以直接使用DB_ANY數(shù)據(jù)類型。其他的指令比如使能（MC_Power）、點動（MC_MoveJog）等的參數(shù)Axis處如果實參直接填DB_ANY，CPU會報錯，如圖3和4所示，原因是MC_Power/MC_Reset/MC_Home指令的參數(shù)Axis，類型為TO_Axis。而MC_Halt/MC_MoveVelocity/MC_MoveJog/MC_ChangeDynaic指令的參數(shù)Axis，類型為TO_SpeedAxis。    

圖3：如果MC_POWER指令使用DB_ANY實參

圖4：下載到CPU后報錯

解決方法：這時我們增加一個FC進(jìn)行轉(zhuǎn)換，MC_Power等指令在這個FC里進(jìn)行調(diào)用（使用參數(shù)實例），這個轉(zhuǎn)換FC再使用DB_ANY作為接口參數(shù)被上級FB調(diào)用。這樣繞開了MC_Power等指令無法直接使用DB_ANY類型的矛盾，程序調(diào)用結(jié)構(gòu)如圖5所示。為了方便，我們實際在程序中把幾個轉(zhuǎn)換FC合并在一起用一個FC實現(xiàn)。

圖5：程序的調(diào)用結(jié)構(gòu)

三、具體實例化實現(xiàn)過程

下面以筆者手上的兩臺伺服松下A6和西門子V90PN來進(jìn)行具體實踐，松下A6采用PTO脈沖控制，V90PN采用PROFINET通信控制。

（1）對兩臺伺服建立TO_PoistioningAxis軸工藝對象進(jìn)行控制,如圖6所示。

圖6：建立2個伺服定位軸工藝對象

（2）建立數(shù)據(jù)塊，包括DB_ANY數(shù)組和實參用的數(shù)據(jù)變量，如圖7所示。實參數(shù)組長度是8，可以處理8根軸，但實際只用了2根軸，所以DB_ANY數(shù)組長度是2。為了方便，將各運(yùn)動指令的參數(shù)都設(shè)置成PLC數(shù)據(jù)類型，這樣DB塊里引用會很快捷。

圖7:運(yùn)動控制參數(shù)數(shù)據(jù)塊

（3）在啟動OB里（OB100）將實際工藝對象DB賦值給DB_ANY,如圖8所示。

圖8：賦值DB_ANY

（4）建立轉(zhuǎn)換FC程序，在里面調(diào)用MC_Power等指令。

我們把實際應(yīng)用中常用的MC_Power、MC_Reset、MC_ReadParam（讀實際距離、速度）等指令都放進(jìn)去，注意在該FC中調(diào)用上述運(yùn)動控制指令FB時選擇“參數(shù)實例”，如圖9所示。

圖9：對MC_Power等FB的調(diào)用

同時在FC接口處定義相關(guān)輸入輸出變量，用于實際參數(shù)控制，如圖10所示,轉(zhuǎn)換FC程序如圖11所示。

圖10:轉(zhuǎn)換FC參數(shù)接口

圖11:轉(zhuǎn)換FC程序

（5）在FB中對轉(zhuǎn)換FC和絕對/相對運(yùn)動指令進(jìn)行數(shù)組調(diào)用。

注意在FB的靜態(tài)變量中建立多重背景，如圖12所示，數(shù)組調(diào)用程序如圖13所示。

圖12:FB靜態(tài)變量中多重背景

圖13：FB程序調(diào)用

（6）運(yùn)行測試

將PLC與松下A6伺服和V90PN連接后進(jìn)行程序測試，圖14就是兩臺伺服同時點動的測試運(yùn)行圖。

圖14:運(yùn)行測試

至此，DB_ANY在運(yùn)動控制結(jié)構(gòu)化編程中的應(yīng)用就結(jié)束了，當(dāng)項目中軸數(shù)量較多時這種結(jié)構(gòu)化編程還是有一定優(yōu)勢的，特別是使用了S7-1500PLC的項目。但MC_Power等指令無法直接使用DB_ANY實參還是帶來了許多不方便（轉(zhuǎn)換有點繁瑣），期待西門子后續(xù)能有所改進(jìn)。

文章思路實際來自全球技術(shù)資源條目號109750880的文檔，我只是手上有設(shè)備進(jìn)行了實際測試應(yīng)用而已，在西門子現(xiàn)在這種什么都安排好的產(chǎn)品應(yīng)用模式里，只要照搬就行了。