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CODESYS Example Projectを調べてみた#10 (SoftMotion)

2025/06/06に公開
 SoftMotion今回は、Exampleの中のSoftMotionについて調べていきたいと思います。SoftMotionは、モーションコントロール機能を提供するパッケージです。PLC上で単軸制御から多軸の協調制御・Cam制御、CNC制御などの機能を提供しています。今回はシンプルな１軸のExampleExample: Controlling the Movement of Single Axesを調べます。
このExampleは、PLCOpen標準のFunctionBlock(FB)を用いて１軸制御を行う例が示されています。MC_XXXのようにMCという接頭辞がついた名前のFBを利用します。MC FBの詳細な使い方は、Youtubeの動画CODESYS Tutorials｜SoftMotionや書籍実践 PLCプログラム設計ー変数によるラダープログラムの基礎から周辺デバイス活用までーが参考になります。

 SetupSoftMotionのExampleは、以下のパスをたどると見つかります。CODESYSのバージョンは自身の環境に合わせて読み替えてください。
C:\Program Files\CODESYS 3.5.20.30\CODESYS\CODESYS SoftMotion\Examples\Tutorial
このフォルダには、複数のサンプルプロジェクトが含まれています。この記事では、PLCopenSingle.project と　PLCopenSingle2.projectを見ていきます。

 Contents of the example
 PLCopenSingle.projectExample Projectを開くと、MOTION_PRG(PRG)というプログラムがあり、SoftMotion General Axis Pool(SoftMotion General Axis Pool)が有効になっています。SoftMotionは、Device上で右クリックすることで"Enable SoftMotion", "Disable SoftMotion"を切り替えられます。SoftMotionを設定した後、Disableを選択すると、再度Enableにしたときに設定内容が消えてしまうようなので注意が必要です。
SoftMotionの下には、Drive(SM_Drive_Virtual)という仮想ドライブ軸が定義されています。これは、SoftMotion上で右クリックから”Add Device"を選択することで追加できます。SoftMotionプロジェクトで仮想ドライブ軸を使用する方法は、基本的に実機の軸を使う場合と同じです。仮想ドライブはデバイスツリー上で名前が定義され（例：「Drive1」など）、その軸はPLCopen MC（Motion Control）ファンクションブロックから参照可能な軸オブジェクト（AXIS_REF）として扱われます。モーション制御用のPLCopen FB（例えばMC_PowerやMC_MoveAbsolute等）のAxis入力に、この仮想軸デバイスを指定して動作させます。
MOTION_PRG(PRG)の中身は以下のようなシンプルなコードでした。PLCOpen標準のFBであるMC_Power, MC_MoveAbsoluteを使用しています。処理としては、最初にPower ONの処理が実行され、次のサイクルで位置100まで移動します。移動完了後は、位置0に移動します。以降は位置100と0の間を往復するような処理になっています。PLCOpen標準FBを使うことで、Power.statusやMoveAbsolute.Doneのように動作の状態を取得できる点が便利ですね。
 MOTION_PRG(PRG)
PROGRAM MOTION_PRG
VAR
	iStatus: INT;
	Power: MC_Power;
	MoveAbsolute: MC_MoveAbsolute;
	p:REAL:=100;
END_VAR

CASE iStatus OF
0:
	Power(Enable:=TRUE, bRegulatorOn:=TRUE, bDriveStart:=TRUE, Axis:=Drive);
	IF Power.Status THEN
		iStatus := iStatus + 1;
	END_IF
1:
	MoveAbsolute(Execute:=TRUE, Position:= p, Velocity:=100, Acceleration:=100, Deceleration:=100, Axis:=Drive);
	IF MoveAbsolute.Done THEN
		MoveAbsolute(Execute:=FALSE, Axis:=Drive);
		iStatus := iStatus + 1;
	END_IF
2:
	MoveAbsolute(Execute:=TRUE, Position:= 0, Velocity:=100, Acceleration:=100, Deceleration:=100, Axis:=Drive);
	IF MoveAbsolute.Done THEN
		MoveAbsolute(Execute:=FALSE, Axis:=Drive);
		iStatus := 1;
	END_IF
END_CASE
MC_PowerやMC_MoveAbsoluteは、SM3_Basicライブラリに含まれています。たくさんの種類のFBが用意されているので、それぞれの使いどころについては、別の記事で調査したいとおもいます。

 PLCopenSingle2.projectPLCopenSingle2.projectは、プログラムがCFCで記載されており、操作用のVisualizationも用意されていました。
Type of elementには Frame -> SM3_Basic.VISU_MC_Power と設定されています。これは、Visualization ToolboxのSM3_Basicで提供されているパーツに対応しています。コード上で、MC_Power EnableやStatus, MC_MoveAbsolute ExecuteやDoneなどがどこにもつながっていないように見えますが、Exampleを実行するとVisualization上のSM3_BasicのボタンやLEDと連携していることがわかります。
DeviceのSoftware metrics for license determinationを確認すると、このExampleでは、SoftMotionのNumber of Axesが1 Axis, Number of visualizationが56 Tagsでした。SoftMotionを使うにはライセンスがかかるようです。

 学びと気づき仮想軸を使うとハードウェアなしである程度動作検証ができて便利
PLCOpen標準のFBを使うと基本機能が手早く実装できる。
PLCOpen標準のFBに対応するGUIパーツも標準で利用できる。
ただし、SoftMotionを使うと本番利用にはライセンス料が必要。

 まとめ実軸がない場合でも仮想ドライブをつかって試験ができる。
仮想ドライブの場合も、実軸と同様にMC_Powerで軸を有効化し、MC_MoveAbsoluteなどで動作制御する。
SoftMotion

Setup

Contents of the example

PLCopenSingle.project

PLCopenSingle2.project

学びと気づき

まとめ

Discussion
