模拟输入
外围设备系统接线二、控制程序设计变量定义
1// 全局变量定义(精简)
2VAR_GLOBAL
3 g_bSysReady : BOOL; // 系统就绪标志
4 g_bLaserEnabled : BOOL; // 激光器使能状态
5 g_rLaserPower : REAL; // 激光功率设定(0-100%)
6 g_rCutSpeed : REAL; // 切割速度(mm/s)
7 g_stPathPosition : ARRAY[1..2000] OF "PositionPoint"; // 轨迹点位
8 g_iCurPointIndex : INT; // 当前轨迹点索引
9END_VAR
程序架构
主程序基于STEP 7 TIA Portal平台开发，采用OB1作为主循环，OB91高速中断(1ms周期)用于轨迹控制，分层设计包括设备初始化、安全监控、工艺控制和HMI通讯等模块。
核心轨迹控制算法基于"前瞻控制"原理，提前计算曲线加速度特性：
1// 轨迹前瞻优化代码(关键片段)
2#maxLookAhead := 10; // 前瞻点数
3#curveRadius := 0.0; // 曲率半径
4
5// 计算路径曲率，判断减速点
6FOR#i := #currentPoint TO MIN(#currentPoint + #maxLookAhead, #totalPoints) DO
7 IF#i < #totalPoints THEN
8 // 计算相邻三点确定圆弧半径
9 #curveRadius := "FC_CalcRadius"(
10 #pathData[#i-1].x, #pathData[#i-1].y,
11 #pathData[#i].x, #pathData[#i].y,
12 #pathData[#i+1].x, #pathData[#i+1].y);
13
14 // 根据曲率半径动态调整速度
15 IF#curveRadius < #minRadius THEN
16 #targetSpeed := #baseSpeed * (#curveRadius / #minRadius);
17 END_IF;
18 END_IF;
19END_FOR;
功能块设计
创建专用FB_LaserControl功能块管理激光器控制逻辑，实现切割功率与运动速度的协同控制。该功能块执行：功率渐进调节、脉冲调制控制、穿孔功率控制等功能。
高精度插补控制采用MC_InterpolationMotion运动控制指令，结合SINAMICS驱动的高速响应特性：
1// 轨迹插补与激光同步控制(精简版)
2#interpStatus := "MC_InterpolationMotion_DB"(
3 AxesGroup := "AxesGroup_LaserCut",
4 Execute := #startMotion,
5 PathData := #pathBuffer,
6 PathFeed := #targetSpeed,
7 Options := #motionOptions,
8 Done => #motionDone,
9 Error => #motionError);
10
11// 激光功率与速度同步
12IF#interpStatus.InVelocity THEN
13 // 根据实际速度调整激光功率
14 #actualSpeed := #interpStatus.ActualVelocity;
15 #powerRatio := MIN(1.0, #actualSpeed / #targetSpeed);
16
17 // 避免低速时过高功率导致灼烧
18 IF#powerRatio >= 0.5 THEN
19 #laserPower := #basePower * #powerRatio;
20 ELSE
21 #laserPower := 0.0; // 速度过低时关闭激光
22 END_IF;
23END_IF;
数据存储
轨迹数据通过PROFINET从上位CAD/CAM系统传输至PLC数据块，采用循环缓冲区结构，支持在线导入新轨迹。加工参数存储在独立DB块中，配置掉电保持属性，可通过HMI修改并永久保存。
三、操作界面四、系统调试五、经验总结
本系统通过西门子PLC与SINAMICS的深度协同，实现了激光切割的高精度轨迹控制，有效提升了加工精度和设备稳定性，欢迎分享您的使用经验和优化建议，共同提高系统控制效果。