PLC机器人控制器编程笔记

开发平台：开启时代四代集成开发平台
参考文献：[1]开启时代四代开发平台使用说明书
文章整理了相关基础知识，并以实际应用的消防排烟机器人的控制程序为例，描述了变量捕捉、线性变换等常用的功能，详细阐述了机器人液压控制模块、云台控制模块、报警功能模块等部分的编程逻辑。

文章目录

一、数据类型和数字进制
二、变量
三、捕捉变量
四、线性变换
五、指令系统
- （1）基础逻辑指令
- （2）定时器指令
- （3）计数器指令
- （4）脉冲指令
- （5）模块结束指令
- （6）数值比较指令
- （7）按位运算指令
- （8）自增自减指令
- （9）赋值、加、减、乘、除、求余指令
六、上电初始化模块
七、主模块
八、液压控制模块
九、云台控制模块
十、报警功能模块

一、数据类型和数字进制

二、变量

（1）中间变量

（2）虚拟变量

（3）用户变量
跟据需求创建的变量，统一以Var_修饰
注：RAM 随机存储，控制器重启数据将丢失
EEPROM 掉电储存，控制器重启数据恢复

三、捕捉变量

捕捉变量PF主要用于捕捉采集变量的变化，常常用于事件的触发。如果采集量增大了相应的捕捉变量为1，采集量减小了相应的捕捉变量为2.采集量不变相应的捕捉变量为0。
详情可参照下文主模块中的风机转速控制。

四、线性变换

主要用于处理传感器信号。

五、指令系统

（1）基础逻辑指令

基础逻辑指令主要包括触点的与、或、非运算指令。主控、置位、复位、取反、结束、定时器、计数器等操作指令。
1.取指令及线圈输出指令

2.触点串联指令略。。
3.触点并联指令略。。
4.串联电路块并联指令略。。
5.并联电路快串联指令略。。
6.置位、复位与取反指令

（2）定时器指令

（3）计数器指令

（4）脉冲指令

（5）模块结束指令

（6）数值比较指令

（7）按位运算指令

（8）自增自减指令

（9）赋值、加、减、乘、除、求余指令

六、上电初始化模块

主要由总ON触点和C语言模块组成。主要对存储在EEPROM中的变量进行初始化赋值，以及使能。

     Var_LowvoltageAlarm = 250;Var_CoolantTempAlarm = 103;Var_LowoillevelAlarm = 10;Var_HydoilTempAlarm = 90;Var_Flywheel = 129;Var_HighvoltageAlarm = 290;Var_1C = 2290;Var_2C = 1795;Var_3C = 1707;Var_4C = 1397;Var_5C = 1253;Var_6C = 1098;Var_7C = 942;Var_8C = 857;Var_9C = 758;Var_10C = 631;EPsave=0xff;EPsave32=0xffffffff;

七、主模块

发动机参数设置：

//***********发动机转速******************//
Var_Speed = _PI0 * 60L / Var_Flywheel;if(Var_Speed &gt; 3000)
{Var_Speed = 3000;
}//***********冷却液温度******************//
Var_CoolantTemp=40;
//***********机油压力******************//
if(Var_AD02&lt;3573)
{Var_R2 = (Var_AD02*100L)/(3573-Var_AD02);
}
else Var_R2 = 10;
//***********燃油油位******************//
if(Var_AD04&lt;3573)
{Var_R4 = (Var_AD04*100L)/(3573-Var_AD04);
}
else Var_R4 = 0;
//***********机油温度******************//
if(Var_AD05&lt;3573)
{Var_R5 = (Var_AD05*1000L)/(3573-Var_AD05);//阻值放大10倍
}
else Var_R5 = 6000;
//**********车速**********//
if((_M140==1)&amp;&amp;(_M144==1))
{Var_Speed_cs=Var_Walk_Left*Var_Speed*3.13/1000000;
}
else Var_Speed_cs=0;
//*******车速上传*******//
Var_Speed_CS=Var_Speed_cs*10;
//********机油温度上传********//
Var_OilTemperature1=Var_OilTemperature;

八、液压控制模块

主要分为左履带前进，左履带停止，左履带后退。右履带前进，右履带停止，右履带后退。以及占空比设置。履带运动部分主要由比较指令和C语言模块组成。占空比设置部分主要由总ON触点和C语言模块组成。

Var_Walk_LeftC1=(Var_Walk_Left*450L+1000L*300L-750*1)/999;
if(Var_Walk_LeftC1>800)
{Var_Walk_LeftC1=800;
}

比较指令主要用Var_Walk_Left和Var_Walk_Right和0比较。
注：Var_Current=((b-a)*Var_Stick+ad-bc)/(d-c)

_PWMZD00=Var_Walk_LeftC1*16.5*1.02/Var_voltage;
_PWMZD01=Var_Walk_LeftC2*16.5*1.02/Var_voltage;
_PWMZD02=Var_Walk_RightC1*16.5*1.02/Var_voltage;
_PWMZD03=Var_Walk_RightC2*16.5*1.02/Var_voltage;
if(Van_Fan_Speed==1)
{Van_Fan_Current=200;
}
else if(Vam_Fan_Speed==2)
{Van_Fan_Current=300;
}
else if(Van_Fan_Speed==3)
{Van_Fan_Current=400;
}
else
{Van_Fan_Current=0;
}
_PWMZD04=Var_Fan_Current*38.9*0.988/Var_voltage;

九、云台控制模块

云台控制模块则主要包括变焦控制和方向控制以及所有动作停止。其中，TDATA1,TDATA2分别是同步字节和摄像机逻辑地址号，保持不变。而DATA3和DATA4为指令码，根据指令码表对其进行赋值。DATA5和DATA6则分别为水平和垂直速度。DATA7则为校验码。
下面以云台左为例：

_TDATA1 = 0xff;//字节1,同步字节始终为FFH
_TDATA2 = 0x01;//字节2,摄像机的逻辑地址号,地址范围：00H–FFH
_TDATA3 = 0x00;//字节3,指令码1
_TDATA4 = 0x04;//字节4,指令码2
_TDATA5 = Var_Camera_L_S;//字节5,数据码1,水平速度（00-3FH）,FFH表示“turbo”速度
_TDATA6 = 0x00;//字节6,数据码2,垂直方向速度（00-3FH）,FFH表示“turbo”速度
_TDATA7 = (_TDATA2 + _TDATA3 + _TDATA4 + Var_Camera_L_S + _TDATA6) % 256L;//字节7,校验码 = MOD[（字节2 + 字节3 + 字节4 + 字节5 + 字节6）/100H]
//指令码表
//上→0x00,0x08;下→0x00,0x10;左→0x00,0x04;右→0x00,0x02;
//左上→0x00,0x0c;右上→0x00,0x0a;左下→0x00,0x14;右下→0x00,0x12;
//变倍+:0x00,0x20;变倍-:0x00,0x40;变焦+:0x01,0x00;变焦-:0x00,0x80;
//光圈+:0x02,0x00;光圈-:0x04,0x00;停止:0x00,0x00;

十、报警功能模块

（1）以说明书中对水温高和燃油油位低的报警为例。要求当系统采集到的冷却液温度大于103°的时候，显示屏提示水温高图片和文字，并伴随蜂鸣器蜂鸣。当燃油油位低于10%的时候，则只显示油位低图片和文字,其中系统资源已知：
_AI4 水温传感器信号输入
_AI6 燃油油位传感器信号输入
_M01水温报警监控位
_M02燃油油位监控位
1.首先应当进行线性变换，对系统采集的AD值转换为实际值
2.对报警内容和报警页面进行设计
3.控制程序编写

（2）在排烟消防机器人的报警模块中，主要对壳体温度过高、机油压力过低、机油温度过高、系统电压过高过低和燃油油位过低进行报警。其中还需要温控开关模块。
1.壳体温度过高和温控开关输入的是一个开关量，而不是模拟量，故而采用DI端口输入，监控位则分别是M00和M01，其控制程序如下：

2.机油压力和机油温度

3.系统电压

4.燃油油位
注：定时器时间需要按照实际操作调试。系统电压低和机油压力低的报警触发条件需要保证在发动机发动后。

5.警报取消
分为主动取消和警报数值恢复正常两部分，通过置位和复位指令对监控位进行控制。

6.蜂鸣器控制
由报警和警报消除的监控位共同控制蜂鸣器的开关。