怎样学好机器人和PLC编程先学习它的运动方式吧!

原创不易,请勿抄袭!

大家好,最近一段我正在带领团队调试自己的机器人以及集成系统,那么近期的文章会多涉及一些机器人编程或者系统集成编程的,最后我会精简我的KUKA程序和PLC程序并分享给大家,希望能让更多的人学会机器人编程,熟悉我文章风格的人都知道我会将一个大系统分解为多个小系统,一一讲解,今天带大家了解一下机器人的多种运动方式.

我的头条号是;电气自动化应用,喜欢可以加关注.

怎样理解机器人的运动方式呢?

举例来说;变频器有矢量控制,VF控制等等,伺服系统有速度控制,位置控制等等,每一种方式都有独特的优点,那么对于机器人来说,它有多种运动类型;

1、机器人的运动类型

2、PTP运动

(1)PTP运动简要介绍

PTP运动示意图

同步运动PTP

在一个PTP运动中，参与运动的轴中运动距离组长的被称之为主轴，在运行指令中它的速度无法被精确定义。

PTP高速运动示意图

在以下这个V-T图中，显示高速模式下机器人的默认运动设定，在一个运 动中的机器人的扭矩控制始终会被优化，并且它的速度始终防止扭矩超差。

(2)编辑PTP运动指令

编辑运动指令一

编辑运动指令二

编辑运动指令三

只有当选择逼近运动（CONT）后，该参数“Approximation distance”才会显示。

(3)BCOrun

第一部分

为了确保机器人处于程序设定的目标路径上，需要执行BCO功能，这个功能会在一个低速状态下执行，机器人会移动到相应块指针所对应的运动指令点。

第二部分

只有当选择逼近运动（CONT）后，该参数“Approximation distance”才会显示。

以下情况会执行BCO功能：

a、程序复位后通过BCO功能回到HOME点。

b、移动机器人到块指针选择运动点。

c、外部自动模式钱选择“CELL”程序。

d、选择新程序。

e、指令修改后。

f、编程模式手动移动了机器人。

注意：

由于HOME位置是系统设定的初始位置，通常会推荐用户将它作为程序的第一以及最后一个运动指令,

第三部分

BCO功能总是直接从当前点向目标点运动，因此非常重要的一点是需要确保 此路径上没有障碍物，以防损坏工件、工具或者机器人。

机器人联系运行方式：

1、选择程序后，一直按下启动键。

2、机器人自动低速运行。

3、机器人到达目标后，再按下启动键程序继续运行

(4)姿态参数

姿态参数一

当机器人可以通过不同的姿态到达一个空间点时，参数S和T可以帮助机器人确定一个精确的唯一的姿态。

姿态参数二

姿态参数三

3、LIN运动

(1)LIN运动简介

TCP沿着一条直线运动

速度图像

（2）编辑LIN指令

编辑指令一

编辑指令二

编辑指令三

只有当选择逼近运动（CONT）后，该参数“Approximation distance”才会显示。

编辑指令四

在这个路径运动过程中，工具的方向会从起始点到结束点连续变化，这个动作的完成取决于工具的姿态。

编辑指令五

在这个路径运动过程中，工具的方向会从起始点到结束点连续变化，这种方式通过腕部轴的变化把执行运动拆分成若干个PTP运动来执行，这种方式可以避免死角情况发生。

编辑指令六

在这个连续动作中，工具方向始终保持不变，保留起始点的工具姿态忽略结束点的工具姿态。

4、CIRC运动

（1）CIRC运动简介

TCP沿着圆弧向结束点运动

这里TCP或者是工件的参考点，会沿着圆弧向结束点运动，这条路径由起始点，中间点，结束点确定的，运动结束点会是下一个运动的起始点；当一个点作为圆弧中间点的时候，它的工具姿态就会被忽略

CIRC运动速度图形

(2)编辑CIRC运动指令

CIRC运动指令一

CIRC运动指令二

CIRC运动指令三

只有当选择逼近运动（CONT）后，该参数“Approximation distance”才会 显示。

CIRC运动指令四

在这个路径运动过程中，工具的方向会熊起始点到结束点连续变化，这个动作的完成取决于工具的姿态。

CIRC运动指令五

在这个路径运动过程中，工具的方向会从起始点到结束点连续变化，这 种方式通过腕部轴的变化把直线运动拆分成若干个PTP运动来执行，这种方式可以避免死角情况的发生。

CIRC运动指令六

在这个连续运动中，工具方向始终保持不变，保留起始点的工具姿态，忽略结束点工具姿态。

（3）360°的整圆

一个完整的圆弧必须用两个语句来完成。

5、逼近运动

（1）逼近运动简介

在逼近的过程中，机器人不会精确的到达程序的每一个点，因此没有停顿，这样可以减少损耗和缩短生产节拍。

逼近运动所节省的节拍时间

（2）PTP逼近运动

PTP逼近运动示意图，P2是逼近点。

（3）LIN逼近运动

P2是逼近点。

（4）CIRC逼近运动

P3是逼近点

（5）计算机前置判断功能

前置判断功能一

a、什么是前置判断？

当程序运行时，在用户图形界面中可以看到主运行指针（白色运行条） 一直可以只是程序当前执行的行，另一个不可见的前置判断指针会刷新到主运行指针的后上运动指令的地方（默认设置）

b、前置判断的功能是什么？

为了能计算路径，例如逼近运动，就必须用到前置判断指针来预先规划路径数据，不仅是运动指令会被执行，而且运算指令和外围控制指令也同样会被执行。

c、影响前置云的外围设备（例如输入输出错误指令）结构和数据会触发前置判断停止，如果前置被打断，逼近运动将不会被执行。

前置判断功能二

前置判断功能三

运动控制最高端的伺服系统，怎么使用PLC进行编程？5分钟就学会

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上篇文章我们学习了变频器和伺服系统的区别。那么今天和大家聊一下，伺服驱动器的接线、编程方法以及注意事项。

伺服驱动器使用方法大体和变频器一样，在这里需要注意的是伺服驱动器的选型不只有功率一个参数，还有低惯量和高惯量。

低惯量类型一般转矩低，转速高，适合一些负载轻，运动频繁的控制。高惯量类型转矩高，转速低，适合一些负载较大的控制。所以需要根据现场情况选择合适的驱动器，否则要不就是转速跟不上，要不就是电机过热影响寿命。

这里我们以松下A5系列伺服驱动器配合西门子S7-200smart为例说明。

第一步，先接线，A5系列伺服驱动器需要接线的端子共有XA（供电电源的控制电源）、XB（电机输出线）、X4（控制线）和X6（电机编码器线）。我们看下接线图。（如果需要使用绝对位置控制，即是使用绝对编码器的话还需要通讯，绝对位置控制本身照比相对位置控制更加准确，且不受外界因素影响，缺点是绝对位置编码器不好维护，出现问题后需要手动复位，复位过程较麻烦，而且松下的驱动器为了保证绝对编码器的精度和安全，通讯使用的是很复杂的多次校验，对于新手很不友好，需要先学习中断，本篇文章不做拓展，如果敢兴趣的话请在评论区留言）

控制端子上有很多保护端子，需要将这些端子都短接才能正常使用

绝对编码器通讯数据图

接完线后我们需要在驱动器上设置控制模式，参数等等。

其中，伺服系统的控制模式分为

一：位置控制模式

二：速度控制模式

三：转矩控制模式

四：全闭环控制模式

根据需要驱动的设备选择模式，每个模式的参数设置方法都不相同，但只要熟悉一个其他的调试起来也很快。

这只是试运行参数，并不是所有参数，参数设置请参考驱动器手册

设置完参数后我们看下程序，以前我们说过，西门子s7-200smart系列对运动控制支持得很好，不仅最大脉冲数足够，而且运动控制非常方便，不需要拓展库文件。

打开S7-200smart软件后添加运动向导（轴的区别只在于输出的Q点不同）

按照电机参数和机械尺寸填写实际数据，以便与真实位置对应。

选择一种模式，这种方式便于直观输出。

前后急停限位，安全措施。

手动速度和最大速度，根据电机数据填写。

清零功能

控制端子，按照接线图接线即可

程序注释；第一行为驱动器使能行，没有的话驱动器无法动作，可以用来做紧急制动。

第二行为编码器清零，此文中的编码器为相对式。第三行为控制输出行，其中START端子应该由上升沿控制，文章中的是一个往复运动的例子。除了以上三个程序指令，运动控制还有其他功能，等着您来探索。

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