Go TwinCAT: Быстрый стоп и как линковать биты и булы

Есть кнопка Пуск, а есть Стоп. На минуту представьте себе большую и толстую центрифугу, которая разгоняется в течении нескольких минут. Как прервать выполнение команды NC, когда команда все еще пытается, но еще не достигла результата?

Вообще, в большинство команд NC PTP встроен параметр BufferMode, позволяющий стыковать два задания или, проще говоря, создать плавный переход от одного задания к другому. В том числе и для MC_Halt (останов движения), который может быть вторым в цепочке заданий. К сожалению, проблему это не решает — момент остановки по прежнему непредсказуем, а выглядеть это будет, как заторможенная реакция системы на реакцию кнопки "стоп".

Если же вы смелы и отважны, и вас не пугает останов с последующим сбросом ошибки, то можно кое-как выкрутиться и с помощью MC_Halt, но как-то это всё не красиво и хочется нормального решения без ошибок. Давайте определимся с заданием — необходимо остановить "толстую" центрифугу из любого состояния: не мгновенный стоп за кратчайший промежуток времени, а просто быстрый останов без ошибок, из любого состояния системы, независимо от выполняемой команды и прочее, прочее, прочее.

Fast Axis Stop

Ситуация, в которой останов происходит как можно ранее и желательно быстрее, описана в справочной системе Fast Axis Stop. Правда, в статье не хватает описания некоторых возможных побочных эффектов. А всё потому, что их просто — нет! Всё, дальше можно не читать.

В настройках NC оси есть специальный параметр nState4 типа USINT (он же UINT8 или просто BYTE). Седьмой бит (7..0) этого параметра управляет быстрым остановом. Система у нас дискретная, поэтому перед работой можно и нужно определиться с типом управляющего сигнала: передний фронт, задний, активный/неактивный, отключено/не отключено, ... то есть как и когда будем "дергать" бит управления. Все это задается в настройках NC оси:

Быстрая остановка происходит из любого состояния системы. Не важно что там сейчас, в любое время разгона, торможения, работы, останова и вообще в любых других ситуациях. Работает останов даже в режиме электронного редуктора, когда происходит быстрый останов мастера, но(!) не ведомого: ведомый полностью игнорирует функцию быстрого останова и продолжает полностью подчиняться мастеру.

Линковка переменных

В программе необходимо завести переменную ввода-вывода, через которую будем управлять функцией быстрого останова. Для управления достаточно одноразрядной переменной типа BOOL. Затем связываем переменную с параметром NC: FastStop AT %Q* : BOOL;

Здесь появляется первый нюанс — два бита восьмиразрядного параметра nState4 уже связаны с какими-то там переменными. Вы не увидите этого, пока работаете с виртуальными осями и мгновенно столкнетесь, когда будете работать на реальном "железе". Для проверки я буду использовать дополнительные задачи Additional Tasks или просто Tasks в модном TwinCAT 3, но все-равно учту, что линковать нужно несколько переменных одновременно.

В ветке проекта Tasks, создаем дополнительную задачу с произвольным названием: Add new item... → TwinCAT Task With Image. Под веткой Output переменных создаем переменную типа BOOL или BIT. Позже попробуйте поэкспериментировать с многоразрядными типами типа BYTE или WORD: это тоже интересно в плане частичной линковки переменных и параметров.

Теперь нужно добраться до параметра nState4: Motion → SAF → Axes → Axis N → Drive → Inputs → In. Добавляем линк к трём параметрам сразу, и помогает нам в этом клавиша Ctrl, и ряд параметров фильтра переменных (Show Variables и Show Variable Types):

Главная проблема в том, что параметр nState4 типа BYTE (USINT, UINT8) и, следовательно, он восьмиразрядный, а нам от него нужен всего-лишь один бит. Поэтому при линковке параметров разного типа на экран вываливается специальный диалог Variable Type Mismatch (несовпадение типа переменной) и начинается диалог с разработчиком:

Size — размер переменной в битах.
Offset — смещение в битах от начала переменной (31..23..15..7..0). Обратите внимание, счет ведется от нуля, поэтому в счете фигурируют не восьмёрки, а семёрки.

Own Variable — переменная или параметр, в которую разработчик ткнул мышкой. Есть разница с какой переменной начинать.
Linked Variable — переменная, к которой мы будем приклеиваться.
Overlapped — перекрытие или сколько бит от переменной нужно взять. Не обязательно пристёгивать все разряды, можно ограничиться каким-то определенным числом разрядов.

nState4 — параметр длиной 8 разрядов. Для линковки с переменной FastStop нам нужен только 7-й разряд, соответственно, для WcState — необходим нулевой разряд, для InputToggle — первый бит. Что и отражено в колонке Offset строки Own Variable.

Картинка с Main.fastStop (правый-нижний угол) дана для наглядности. Именно так, оно бы выглядело в реальной программе.

Стоп с блокировкой

Для останова движения в NC PTP есть два вида функциональных блоков MC_Halt и MC_Stop. Первый просто понижает текущую скорость до нуля; второй же, блокирует все операции на оси до тех пор, пока ось не остановит движение, а затем будет ждать пока разработчик не снимет блокировку. Это надежно, но непонятно, как в этом случае поведет себя функция быстрого останова.

А поведет она себя — как обычно: прервет функцию и как-то по своему быстро остановит ось. И никаких ошибок. Первый график показывает обычный стоп с блокировкой оси: