Einführung AFL Standardbausteine für CODESYS V2

Mit AFL Standardbausteinen wird die Funktionalität der AMK Geräte in ein PLC Projekt eingebunden. Der Programmieraufwand durch die Verwendung der AFL Standardbausteine ist deutlich reduziert. Die AFL Standardbausteine bestehen aus einer Vielzahl von Funktionsbausteinen aus verschiedenen AMK Bibliotheken.

Übersicht der AMK Bibliotheken

Die AFL Standardbausteine bestehen aus AFL Applikationsbausteinen und sind Bestandteil der AFL Function Library.

Siehe 'AMK AFL Applikationsbausteine'.

Die AFL Applikationsbausteine bestehen aus den PLC Grundbausteinen. (Siehe DokumentSoftwarebeschreibung AIPEX PRO V3 (Teile-Nr.205210))

Beispiel anhand dem Standardbaustein 'STANDARD_AXIS':

AFL Standardbausteine

Der Standardbaustein 'STANDARD_AXIS' (FB) besteht aus den AFL Applikationsbausteinen 'MANUAL_JOG_VAJ', 'POSITION_ABSOLUT_VAJ', 'MANUAL_VELOCITY', 'POSITION_HOMING_FIXED_STOP' und weiteren aus der AMK AFL Library (AmkAfl.lib). Der Quellcode des Standardbausteins ist vom Anwender editierbar.

AFL Applikationsbausteine

AMK stellt mit den AFL Applikationsbausteinen komplexere Funktionen zur Verfügung. Sie bestehen aus einzelnen PLC Grundbausteinen. Die Funktionalität der AFL Applikationsbausteine ist fest definiert und kann vom Anwender nicht editiert werden.

Beispiel: MANUAL_JOG_VAJ (FB) aus der AMK AFL Library (AmkAfl.lib)

Der AFL Applikationsbaustein 'MANUAL_JOG_VAJ' realisiert den Tippbetrieb (Plus / Minus) in Lageregelung. Dabei kann der Anwender neben Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung auch den Ruck vorgeben.

PLC Grundbausteinen

Der AFL Applikationsbaustein 'MANUAL_JOG_VAJ' besteht aus den PLC Grundbausteinen 'VGEN_AJ' und 'RATIO_INC' aus der Bibliothek AmkBase.lib. Die Funktionalität der PLC Grundbausteine ist fest definiert und kann vom Anwender nicht editiert werden.

Verwendung der AFL Standardbausteine

Die AFL Standardbausteine ermöglichen dem Anwender den einfachen Zugriff auf alle Standard Funktionen der Steuerungen, Einspeisungen und Achsen (Antriebe).

Vordefinierte Strukturen ermöglichen den Zugriff auf Soll- und Istwerte, Steuer- und Statusbits, Parameter und Diagnosemeldungen.

Zusätzlich stehen Funktionen wie Folgeachse, Getriebeverhältnisse, Wickler, Druckmarkenregelung und Tabellenbearbeitung zu Verfügung. Die Funktionalität wird kontinuierlich erweitert.

Die für die Applikation benötigten AFL Standardbausteine werden in das PLC Projekt importiert. Der Quelltext liegt offen und kann vom Anwender applikationsspezifisch editiert werden.

Beispiel: Instanzierter Standardbaustein Typ 'STANDARD_AXIS'

Programmbaustein 'PLC_PRG':	Freilaufende Task für asynchrone Funktionalität / Aufruf und Deklaration 'STANDARD_AXIS'
Programmbaustein 'FPLC_PRG':	Extern ereignisgesteuerte Task, synchronisiert zur ID2 'SERCOS-Zykluszeit' für synchrone Funktionalität / Aufruf synchrone Aktion (actSync)

Editierbarer Quelltext 'STANDARD_AXIS'

Ein PLC Projekt mit AFL Standardbausteinen kann mit AFL Applikationsbausteinen und PLC Grundbausteinen erweitert werden.

Achten Sie darauf, dass sich die Funktionalität der verwendeten Bausteine nicht gegenseitig widerspricht, z. B. mehrere Bausteine in einem Projekt die das Steuersignal 'RF Reglerfreigabe' setzen können.

Programmaufbau mit CODESYS V2 und AFL Standardbausteinen

Legen Sie für jedes Geräte (Einspeisung, Steuerung, Antriebe ... ), auf das vom PLC Programm zugegriffen werden soll, einen Standardbaustein an.

Die Standardbausteine werden im CODESYS Programmbaustein 'PLC_PRG' aufgerufen. Achsbausteine verfügen zusätzlich über eine synchrone Aktion (actSync). Die synchrone Aktion wird im 'FPLC_PRG' aufgerufen. Der FB BASIC_MOTION ist in jeder Standard Achse integriert und muss somit nicht separat im PLC Programm aufgerufen werden.

Die Schnittstelle zwischen Gerät und AFL Funktionsbaustein wird mit der Variable 'ST_DEVICE' realisiert. 'ST_CONTROL' fasst die steuerungsspezifischen und 'ST_AXIS_DRIVE' die achsspezifischen Daten zusammen.

Zu jedem Standardbaustein wird eine dazu passende Visualisierung importiert.

Die Standardbausteine werden mit Hilfe von Makros in das aktuelle PLC Projekt importiert. Das Makro enthält alle Anweisungen, um einen exportierten Standardbaustein in das aktuelle Projekt zu importieren.

Voraussetzungen:

AMK Software AFL Function Library für CODESYS V2 AMK Teile-Nr. O877 installiert.
AFL Template angewählt. Siehe 'Konfiguration erstellen (allgemein)'.

Die Makros werden unter CODESYS V2 mit dem Menü 'Bearbeiten' → 'Makros' ausgeführt.

Übersicht der Standardbausteine und der dazugehörigen Makros:
Standard Funktionsbausteine	Makro Ordner	Makro	Für Gerät
STANDARD_CONTROL (FB) ¹⁾	AflImportStandard	AflImportStandardControl	AMKAMAC A4, A5, A6
STANDARD_CONTROL _iSA (FB) ¹⁾	AflImportStandard	AflImportStandardControl_iSA	AMKASMART iSA
STANDARD_KE (FB)	AflImportStandard	AflImportStandardKE	AMKASYN KE/KEN/KES
STANDARD_AXIS_IDT4 (FB) ²⁾	AflImportStandard	AflImportStandardAxisIDT4	AMKASMART iDT4
STANDARD_AXIS_KWZ (FB) ²⁾	AflImportStandard	AflImportStandardAxisKWZ	AMKASYN KWZ
STANDARD_AXIS_ihX (FB) ²⁾	AflImportStandard	AflImportStandardAxis_ihX	AMKASMART ihX
STANDARD_AXIS (FB) ²⁾	AflImportStandard	AflImportStandardAxis
STANDARD_AXIS_ POSITION_INTERPOSED (FB) ²⁾	AflImportAdvanced- Positioning	AflImportAdvancedPositioning	AMKASYN KW/KWD (KW-R06, KW-R07, KW-R16, KW-R17, KW-R24-R, KW-R25, KW-R26, KW-R27) AMKASMART iDT5 AMKASMART ihX ³⁾
STANDARD_AXIS_ POSITION_TO_THE_MARK (FB) ²⁾	AflImportPrintMarkAxis	AflImportStandardAxis- PrintMarkPositionToTheMark
STANDARD_AXIS_ PRINTMARK_INSETTER_ INTERVAL (FB) ²⁾	AflImportPrintMarkAxis	AflImportStandardAxis- PrintMarkInsetterInterval
STANDARD_AXIS_ PRINTMARK_INSETTER_ CONT (FB) ²⁾	AflImportPrintMarkAxis	AflImportStandardAxis- PrintMarkInsetterCont
STANDARD_AXIS_ PRINTMARK_REGISTER_CONTROL_CONT (FB) ²⁾	AflImportPrintMarkAxis	AflImportStandardAxis- PrintMarkRegisterControlCont
STANDARD_AXIS_ PRINTMARK_REGISTER_CONTROL_DISCONT (FB) ²⁾	AflImportPrintMarkAxis	AflImportStandardAxis- PrintMarkRegisterControlDiscont
STANDARD_FOLLOW_AXIS_GEAR (FB) ²⁾	AflImportFollowAxis	AflImportFollowAxisGear
STANDARD_FOLLOW_AXIS_ CONTINUOUS_TABLE1_TABLE2 (FB) ²⁾	AflImportFollowAxis	AflImportFollowAxis- ContinuousTable1Table2
STANDARD_FOLLOW_AXIS_ SWITCHING_TABLE_WITH_OUTGEAR (FB) ²⁾	AflImportFollowAxis	AflImportFollowAxis- SwitchingTableWithOutgear
STANDARD_FOLLOW_AXIS_ SWITCHING_TABLE1_TABLE2 (FB) ²⁾	AflImportFollowAxis	AflImportFollowAxis- SwitchingTable1Table2
STANDARD_FOLLOW_AXIS_ TABLE_CONTINUOUS (FB) ²⁾	AflImportFollowAxis	AflImportFollowAxis- ContinuousTable
STANDARD_FOLLOW_TABLE_ ENGAGE_DISENG_AXIS (FB) ²⁾	AflImportFollowAxis	AflImportFollowAxis- TableEngageDiseng
STANDARD_FOLLOW_TABLE_ START_AUTOSTOP_AXIS (FB) ²⁾	AflImportFollowAxis	AflImportFollowAxis- TableStartAutoStop
STANDARD_WINDER_DANCER_AXIS (FB) ²⁾	AflImportStandardWinder	AflImportStandardWinderDancer
STANDARD_WINDER_TORQUE_AXIS (FB) ²⁾	AflImportStandardWinder	AflImportStandardWinderTorque

¹⁾ Alle Standardbausteine vom Typ CONTROL benötigen die 'AMK CONTROL STRUCTURE' 'ST_CONTROL (STRUCT)'. 'ST_CONTROL (STRUCT)' wird mit dem Makro AflImportBasicControl aus dem Ordner AflImportBasic importiert. 'ST_CONTROL (STRUCT)' muss 1 x pro PLC Projekt importiert werden.

²⁾ Alle Standardbausteine vom Typ AXIS rufen den FB 'BASIC_MOTION' auf. Der FB 'BASIC_MOTION' wird mit dem Makro AflImportBasicDrive aus dem Ordner AflImportBasic importiert. FB 'BASIC_MOTION' muss 1 x pro PLC Projekt importiert werden.

³⁾ Alle Standard Funktionsbausteine mit erweiterter Funktionalität können mit einer Modifikation für den ihX verwendet werden. Siehe 'Modifizierte 'Standard Achsen' für ihX Antriebe'.

Beispielapplikation:

Aufbau dazugehöriges PLC Programm:

Die Makros 'AflImport...' importieren die Standardbausteine und Strukturen in das aktuelle PLC Projekt.

AflImportBasicControl importiert die Struktur 'ST_CONTROL' und muss pro Projekt nur einmal eingefügt werden.

Wird nur beim Einsatz der Einspeisemodule KE, KEN oder KES benötigt. (Ausnahme: KEN 05-xx ).

Die Geräte AMKASMART iC und AMKASYN KEN 05-xx laden automatisch den Zwischenkreis für die angeschlossenen Wechselrichter.

AflImportBasicDrive importiert den 'BASIC_MOTION' (FB) und muss pro Projekt nur einmal eingefügt werden. Der 'BASIC_MOTION' muss nicht vom Anwender instanziert werden. Er wird im PLC Projekt automatisch über die 'STANDARD_AXIS' Funktionsbausteine aufgerufen.

Eine Instanz des Funktionsbausteins 'STANDARD_CONTROL' (bei A-Serie) bzw.'STANDARD_CONTROL'_iSA (bei iSA) muss zwingend in jedem PLC Projekt verwendet werden.

EtherCAT

Die Kombination mit einem der AFL Funktionsbausteine 'STANDARD_AXIS' und ID32796 'Quelle Reglerfreigabe' Code 0: 'RF über Binäreingang' ist nicht zulässig.

Das Steuersignal RF muss zwingend über den Funktionsbaustein gesetzt werden.

Zulässige Varianten:

Code 5: 'RF über EtherCAT' bzw.

Code 25: 'RF über EtherCAT UND-verknüpft mit dem Binäreingang RF'

Visualisierung Standardbausteine

Die Visualisierungen der Standardbaustein werden in den Tap/Ordner 'Visualisierungen' importiert.

Für jeden Standardbaustein muss eine Instanz der Visualisierung gebildet werden.

Siehe 'Visualisierung'.

Übersicht Standardbausteine und Achsstrukturen

Die Standardbausteine werden bei CODESYS V2 mit Hilfe von Makros in das aktuelle PLC Projekt eingefügt. Siehe CODESYS Menü 'Bearbeiten' → 'Makros'.

STANDARD_CONTROL (FB)

(Makro: AflImportBasic - AflImportBasicControl + AflImportStandard - AflImportStandardControl)

Folgende Grundfunktionalität für die Steuerung steht zu Verfügung:

Statusbits (SBM Systembereit Meldung, QFL Quitt. Fehler gelöscht, Netzwerk und Bus Informationen)
Steuern von FL Fehler löschen
Auslesen von Diagnosemeldungen

Siehe 'STANDARD_CONTROL (FB)'.

STANDARD_CONTROL _iSA (FB)

(Makro: AflImportBasic - AflImportBasicControl + AflImportStandard - AflImportStandardControl_iSA)

Folgende Grundfunktionalität für die Steuerung mit Einspeisung steht zu Verfügung:

auslesen der Statusbitinformationen (Netzwerk bereit, Bus bereit, Bus Warnung, Bus Fehler, SBM, QUE und QFL)
das Steuern von FL
das Auslesen von Diagnosemeldungen

Siehe 'STANDARD_CONTROL_iSA (FB)'.

STANDARD_KE (FB)

(Makro: AflImportStandard - AflImportStandardKE)

Folgende Grundfunktionalität für die Einspeisung steht zu Verfügung:

Statusbits (QUE Quitt. Umrichter Ein, SBM Systembereit Meldung)
Steuerbits (UE Umrichter Ein, FL Fehler Löschen)
Ausgabe Diagnosenummer

Siehe 'STANDARD_KE (FB)'.

STANDARD_AXIS (FB)

STANDARD_IDT4 (FB)

STANDARD_ihX (FB)

STANDARD_KWZ (FB)

(Makro: AflImportBasic - AflImportBasicDrive + AflImportStandard - AflImportStandardAxis)

Folgende Grundfunktionalität für die Achse steht zu Verfügung:

Ein und Ausgänge am Funktionsblock

Steuersignale (RF Reglerfreigabe, FL Fehler Löschen)
Not-Halt
Drehzahlregelung
Referenzpunktfahrt
Positionierung (absolut / relativ)
Tippbetrieb (Minus / Plus)
Statussignale der Achsfunktionen

Zugriff über Programmcode

Konfiguration von Statusmeldungen (ID26 'Konfiguration Statusbits')
Lesen von Parametern entsprechend einer Vorgabeliste
Positionsistwerte gelached
Vorsteuerung (Moment und Drehzahl)

Siehe 'STANDARD_AXIS (FB) (STANDARD_AXIS_KWZ, STANDARD_AXIS_IDT4, STANDARD_AXIS_ihX)'.

Erweiterte Standard Achsen

Die erweiterten Achsen verfügen über dieselben Grundfunktionalitäten wie der Funktionsbaustein 'STANDARD_AXIS'.

Mit den Achsen vom Typ 'Winder' kann ein Tänzerwickler oder ein sensorloser Auf- und Abwickler realisiert werden.

Mit der Achse vom Typ 'Position' können Sie eine Druckmarkenregelung oder ablösende Positionierung realisieren.

Mit den Achsen vom Typ 'Printmark' können Sie eine Druckmarkenregelung realisieren.

Es stehen Achsen vom Typ 'Follow' zu Verfügung. Diese folgen synchron einem Sollwert (Master).
Zusätzlich können Tabellen für z. B. Kurvenscheiben–Funktionen verrechnet werden.

STANDARD_AXIS_POSITION_INTERPOSED (FB)

(Makro: AflImportAdvancedPositioning - AflImportAdvancedPositioning)

Erweiterte Funktionalität:

Ablösende Positionierung

Siehe 'STANDARD_AXIS_POSITION_INTERPOSED (FB)'.

STANDARD_AXIS_POSITION_TO_THE_MARK (FB)

(Makro: AflImportPrintMarkAxis - AflImportStandardAxisPrintMarkPositionToTheMark)

Erweiterte Funktionalität:

Druckmarkenregelung

Siehe 'STANDARD_AXIS_POSITION_TO_THE_MARK (FB)'.

STANDARD_AXIS_PRINTMARK_INSETTER_CONT (FB)

(Makro: AflImportPrintMarkAxis - AflImportStandardAxisPrintMarkInsetterCont)

Erweiterte Funktionalität:

Druckmarkenregelung: Die Position des zu bearbeitenden Bandes wird zu einem Masterformat geregelt (Insetting)

Siehe 'STANDARD_AXIS_PRINTMARK_INSETTER_CONT (FB)'.

STANDARD_AXIS_PRINTMARK_INSETTER_INTERVAL (FB)

(Makro: AflImportPrintMarkAxis - AflImportStandardAxisPrintMarkInsetterInterval)

Erweiterte Funktionalität:

Druckmarkenregelung: Die Position des zu bearbeitenden Bandes wird zu einem Masterformat geregelt (Insetting)

Siehe 'STANDARD_AXIS_PRINTMARK_INSETTER_INTERVAL (FB)'.

STANDARD_AXIS_PRINTMARK_REGISTER_CONTROL_CONT (FB)

(Makro: AflImportPrintMarkAxis - AflImportStandardAxisPrintMarkRegisterControlCont)

Erweiterte Funktionalität:

Druckmarkenregelung: Die Position des bearbeitenden Aggregats (z.B. Messer, Magnetstanze) wird zu einem Masterformat geregelt (Registerregler)

Siehe 'STANDARD_AXIS_PRINTMARK_REGISTER_CONTROL_CONT (FB)'.

STANDARD_AXIS_PRINTMARK_REGISTER_CONTROL_DISCONT (FB)

(Makro: AflImportPrintMarkAxis - AflImportStandardAxisPrintMarkRegisterControlDiscont)

Erweiterte Funktionalität:

Druckmarkenregelung: Die Position des bearbeitenden Aggregats (z.B. Messer, Magnetstanze) wird zu einem Masterformat geregelt (Registerregler)

Siehe 'STANDARD_AXIS_PRINTMARK_REGISTER_CONTROL_DISCONT (FB)'.

STANDARD_FOLLOW_AXIS_GEAR (FB)

(Makro: AflImportFollowAxis - AflImportFollowAxisGear)

Erweiterte Funktionalität:

Die Slave Achse folgt kontinuierlich einem Master.
Ein Getriebeverhältnis kann vorgegeben werden.

Siehe 'STANDARD_FOLLOW_AXIS_GEAR (FB)'.

STANDARD_FOLLOW_AXIS_CONTINUOUS_TABLE1_TABLE2 (FB)

(Makro: AflImportFollowAxis - AflImportFollowAxisContinuousTable1Table2)

Erweiterte Funktionalität:

Die Slave Achse folgt kontinuierlich einer frei wählbaren Tabelle.
Am Tabellenende kann eine Tabellenumschaltung durchgeführt werden.

Siehe 'STANDARD_FOLLOW_AXIS_CONTINUOUS_TABLE1_TABLE2 (FB)'.

STANDARD_FOLLOW_AXIS_SWITCHING_TABLE_WITH_OUTGEAR (FB)

(Makro: AflImportFollowAxis - AflImportFollowAxisSwitchingTableWithOutgear)

Erweiterte Funktionalität:

Slave Achse folgt kontinuierlich einer frei wählbaren Tabelle.
Am Tabellenende kann eine Tabellenumschaltung durchgeführt werden.
Die Tabelle kann über ein Getriebeverhältnis angepasste werden (Stauchen und Stecken).

Siehe 'STANDARD_FOLLOW_AXIS_SWITCHING_TABLE_WITH_OUTGEAR (FB)'.

STANDARD_FOLLOW_AXIS_SWITCHING_TABLE1_TABLE2 (FB)

(Makro: AflImportFollowAxis - AflImportFollowAxisSwitchingTable1Table2)

Erweiterte Funktionalität:

Slave Achse folgt kontinuierlich einer frei wählbaren Tabelle mit Ein- und Auskuppeltabelle.
Am Tabellenende kann eine Tabellenumschaltung durchgeführt werden.

Siehe 'STANDARD_FOLLOW_AXIS_SWITCHING_TABLE1_TABLE2 (FB)'.

STANDARD_FOLLOW_AXIS_TABLE_CONTINUOUS (FB)

(Makro: AflImportFollowAxis - AflImportFollowAxisContinuousTable)

Erweiterte Funktionalität:

Slave Achse folgt kontinuierlich einer frei wählbaren Tabelle.

Siehe 'STANDARD_FOLLOW_AXIS_TABLE_CONTINUOUS (FB)'.

STANDARD_FOLLOW_TABLE_ENGAGE_DISENG_AXIS (FB)

(Makro: AflImportFollowAxis - AflImportFollowAxisTableEngageDiseng)

Erweiterte Funktionalität:

Slave Achse folgt kontinuierlich einer frei wählbaren Tabelle mit Ein- und Auskuppeltabelle.

Siehe 'STANDARD_FOLLOW_TABLE_ENGAGE_DISENG_AXIS (FB)'.

STANDARD_FOLLOW_TABLE_START_AUTOSTOP_AXIS (FB)

(Makro: AflImportFollowAxis - AflImportFollowAxisTableStartAutoStop)

Erweiterte Funktionalität:

Slave Achse folgt kontinuierlich einer frei wählbaren Tabelle mit Ein- und Auskuppeltabelle.

Siehe 'STANDARD_FOLLOW_TABLE_START_AUTOSTOP_AXIS (FB)'.

STANDARD_WINDER_DANCER_AXIS (FB)

(Makro: AflImportStandardWinder - AflImportStandardWinderDancer)

Erweiterte Funktionalität:

Der Funktionbaustein 'STANDARD_WINDER_TORQUE_AXIS' realisiert einen sensorlosen Auf- und Abwickler und konfigurierbarer Bahnspannung mit folgenden Merkmalen:

Momentgesteuerter Zentrumswickler
Betrieb als Auf- und Abwickler
Durchmesserberechnung
Durchmessersuche beim Start des Wicklers
Ermittlung des Rollenträgheitsmoments bei unbekanntem Durchmesser
Synchronisieren auf eine laufende Bahn

Siehe 'STANDARD_WINDER_DANCER_AXIS (FB)'.

STANDARD_WINDER_TORQUE_AXIS (FB)

(Macro: AflImportStandardWinder - AflImportStandardWinderTorque)

Erweiterte Funktionalität:

Der Funktionsbaustein 'STANDARD_WINDER_DANCER_AXIS' realisiert einen Tänzerwickler mit folgenden Merkmalen:
PID geregelter Tänzerwickler
Betrieb als Auf- und Abwickler
Durchmesserberechnung
Durchmessersuche bei Start des Wicklers

Siehe 'STANDARD_WINDER_TORQUE_AXIS (FB)'.

Strukturen

Folgende Zugriffsmöglichkeiten stehen zu Verfügung:

PLC Steuerung (ST_CONTROL):

Statusbits (SBM Systembereitmeldung, Netzwerkstatus)
Steuerbits (FL Fehler Löschen, Diagnosemeldung Lesen)
Diagnosearray (Speicher für 10 Diagnosemeldungen)

Siehe 'ST_CONTROL (ST)'.

Achse (ST_AXIS_DRIVE):

Sollwerte (Drehzahl-, Lage-, Momentsollwerte, Vorsteuerwerte)
Istwerte (Drehzahl-, Lage-, Momentistwert, Messwerte ...)
Steuerbits (RF Reglerfreigabe, FL Fehler Löschen, Diagnosemeldung Lesen)
Statusbits (Drehzahlfenster, Stillstandsfenster...)
Diagnosearray (Speicher für 10 Diagnosemeldungen)
Parameterliste Lesen
Konfiguration (PLC Funktionen)

Siehe 'ST_AXIS_DRIVE (ST)'.