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一、系统概述
拧紧轴由提供动力源的伺服电机、提供输出扭矩的减速机和用以检测扭矩之传感器组成,另外还需要外接控制器,用以控制、显示。其原理是利用伺服电机做为动力单元,连接减速机构,增大输出力矩,连接扭矩传感器用以检测力矩。扭矩传感器和伺服电机组成闭环控制,就可以精确的控制输出力矩等参数。本文所介绍之拧紧轴驱动器支持Modbus TCP以太网协议,我们使用三菱Q03UDV系列PLC内置以太网通信协议支持功能和该拧紧轴驱动器实现Modbus TCP以太网通信,三菱Q03UDV系列PLC可对拧紧轴目标扭矩进行读、写操作。
二、通信连接
1、三菱Q03UDV系列PLC内置以太网口通过网线连接至交换机LAN接口;
2、拧紧轴驱动器网口通过网线连接至交换机LAN接口。
三、三菱Q03UDV系列PLC内置以太网口通信参数
1、通信协议:Modbus TCP Client
2、IP地址:192.168.1.120
3、端口号:4096
参数设置如下所示:
端口中有关服务器通信参数通过编程实现,详情见PLC编程。
四、拧紧轴驱动器网口通信参数
1、通信协议:Modbus TCP Server
2、IP地址:192.168.1.102
3、端口号:502
其Modbus通信地址表如下所示,其中5008即为目标扭矩寄存器地址,为32位浮点数。
五、三菱Q03UDV系列PLC编程详解
1、三菱Q03UDV系列PLC使用通信协议支持功能实现Modbus TCP客户端编程,协议包设置如下所示,即就是实现Modbus之03和16功能码,可对拧紧轴目标实现读和写操作
上述03功能码数据包(协议号为1)详细设置如下所示:
发送:
接收:
错误返回,参考通信协议的配置文件即可。
上述16功能码数据包(协议号为2)详细设置如下所示:
发送:
接收:
错误返回,参考通信协议的配置文件即可。
2、连接的建立
使用M100上升沿触发SP.SOCOPEN指令以期建立和拧紧轴驱动器的连接;
D100赋值H8000,表明客户端端口号、服务器IP地址、服务器端口号等通过编程设置;
D102赋值H0200,表明端口1使用通信协议功能实现Modbus TCP/IP;
D103赋值K4096,是PLC作为客户端时的端口号,即就是为4096;
D105 D104赋值HC0A80166,是服务器的IP地址,HC0A80166,C0换算十进制为192、A8换算十进制为168、01换算十进制为1、66换算十进制为102,即就是服务器IP地址为192.168.1.102;
D106赋值K502,是服务器的端口号,即就是为502;
M0为读取拧紧轴目标扭矩(5008)标志位。
3、连接的断开
使用M104上升沿触发SP.SOCCLOSE指令以期断开与服务器的连接;
当服务器断开与PLC的连接时,也会执行SP.SOCCLOSE指令;
M0为读取拧紧轴目标扭矩(5008)标志位;
M1为写入拧紧轴目标扭矩(5008)标志位;
断开连接时复位M0和M1,则不执行任何通信读、写操作。
4、读取拧紧轴目标扭矩值
M0为读取拧紧轴目标扭矩值标志位,M0为1时执行SP.ECPRTCL指令,执行协议号1,则可读取拧紧轴目标扭矩值;
D1000为Modbus TCP协议传输标识,这里初始化为0,而后没完成一次通信收发自动加1;
D1001为Modbus TCP协议单元ID,这里设置为1;
D1002为Modbus TCP协议预读寄存器的起始地址,读拧紧轴目标扭矩,所以地址填写K5008;
D1003为Modbus TCP协议预读寄存器的个数,拧紧轴目标扭矩占用2个寄存器,所以填写2;
读取的拧紧轴目标扭矩最终保存在D3000 D3001组成的32位浮点数里,如果数据不对可将D3000和D3001互换;
读取拧紧轴目标扭矩值完成后复位M0、置位M1,紧接着执行写入拧紧轴目标扭矩值指令段。
5、写入拧紧轴目标扭矩值
M1为写入拧紧轴目标扭矩值标志位,M1为1时执行SP.ECPRTCL指令,执行协议号2,则可读写入拧紧轴目标扭矩值;
D2007为Modbus TCP协议传输标识;
D2008为Modbus TCP协议单元ID,这里设置为1;
D2009为Modbus TCP协议预写的寄存器起始地址,这里要写入拧紧轴目标扭矩,所以填写5008;
D2010为Modbus TCP协议预写的寄存器个数,拧紧轴目标扭矩占用2个寄存器,所以填写2;
D2011为Modbus TCP协议预写寄存器占用的字节个数,预写2个寄存器,则为4个字节;
D2012、D2013为Modbus TCP协议预写寄存器数据,要写入的拧紧轴目标扭矩32位浮点数保存在D3002 D3003组成的32位寄存器中,故而将D3002和D3003送入D2012和D2013中;
写入拧紧轴目标扭矩值完成后复位M1、置位M0,紧接着执行读取拧紧轴目标扭矩值指令段。
六、通信测试
经过调试,三菱Q03UDV系列PLC和拧紧轴驱动器完美实现Modbus TCP以太网通信,PLC中可以对拧紧轴目标扭矩实现读取和写入操作,程序编写调试成功。
来源/中华工控网,转载请联系
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