通讯应用示例

Communication example

一体化步进电机在和利时 LE5109 PLC上应用案例--Modbus通讯
发布日期 : 2021-07-13 18:55:39
      
关于手册

1.1 简介

       欢迎您NiMotion一体化步进电机,新萄京娱乐场网址5197致力于为您提供高端的运动控制系统和产品解决方案。北京新萄京娱乐场网址5197控制技术有限责任公司一体化步进电机使用RS-485总线通讯控制,协议上支持标准的MODBUS-RTU协议。
       本手册适用于使用和利时LE5109 PLC对北京新萄京娱乐场网址5197控制技术有限责任公司所生产的一体化步进电机(Modbus总线)进行运动控制。本手册提供了在AutoThink软件编程环境下运动启停指令、位置模式运动指令、原点回归运动指令、设置零点,设置原点等指令,运动控制指令可多次重复调用,只需分配不同的从站地址和变量即可。方便了用户使用PLC对一体化步进电机进行运动控制编程。


2. 指令列表

2.1 启动功能块----Start
指令说明:此指令用于控制轴由无故障状态切换为准备启动状态。
参数说明
  指令使用举例: 
  
 
程序说明:EN1上升沿置位时,MODBUS从站地址为1的电机由无故障状态切换为准备启动状态。 \
 
2.2 使能功能块---HOLD
 指令说明:此指令用于控制轴由准备启动状态切换到使能状态。

指令使用举例:
 
程序说明:EN1上升沿置位时,MODBUS从站地址为1的电机由准备启动状态切换到使能状态。
 

2.3 操作停止功能块---- Operation_Stop
指令说明:此指令用于控制轴按操作停止模式设定的减速度减速,直到停止,也可进行无减速度停止。
参数说明:
 

指令使用举例:
 

 
程序说明:EN1上升沿置位时,MODBUS从站地址为1的电机由运行状态切换到操作停止状态。


2.4 急停操作功能块---- Emergency_Stop
指令说明:此指令用于控制轴按急停停止模式设定的减速度减速,直到停止,也可进行无减速度停止。
参数说明:
 

指令使用举例:
 
 
程序说明:EN上升沿置位时,MODBUS从站地址为1的电机由运行状态切换到紧急停止状态。
 
2.5 运行模式选择功能块--- PatternSelection
指令说明:此指令用于改变当前控制轴的运行模式。
参数说明:
 
 

 指令使用举例:
 
 
 
程序说明:EN1上升沿置位时,PLC将从站为1的Modbus从站的运行模式设为位置模式。   


2.6 相对运行功能块--- Relative_Move 
指令说明:此指令用于控制轴以当前位置为起点,按照设定的速度,加速度,减速度移动设定的距离。
参数说明:
 
 

程序使用举例:
 
 
 
程序说明:EN1上升沿置位时,PLC从站地址为1的从站电机以当前位置为起点,按照设定的速度,加速度,减速度正向相对运行10000个脉冲。



2.7 原点回归功能块--- GO_HOME
指令说明:此指令用于控制轴按照设定的原点回归方式和速度执行回原点动作。
参数说明:

 程序使用举例:

程序说明:EN1上升沿置位时,PLC从站地址为1的从站电机由使能状态转变为原点回归状态。 


2.8 设置原点功能块---SET_HOME 
指令说明:此指令用于设置控制轴的机械原点位置。
参数说明:

指令使用举例:
程序说明:EN1上升沿置位时,MODBUS从站地址为1一体化步进电机当前位置被设为机械原点。


2.9 设置零点功能块---SET_ZERO
指令说明:此指令用于设置控制轴的零点位置。
参数说明:
指令使用举例:
 
 
 
程序说明:EN1上升沿置位时,MODBUS从站地址为1一体化步进电机当前位置被设为零点。
 

3 运动控制编程举例

3.1 运动控制路径举例
为方便用户对一体化步进电机运动控制指令的理解,本文件中将举例详细介绍位置模式下,新萄京娱乐场网址5197PLC作为上位机,一体化电机位置模式下,以当前位置为起点,按照设定的速度,加速度,减速度正向移动10000脉冲距离。
PLC编程控制过程:准备启动→使能→位置模式下正向运行10000个脉冲→电机由运行状态切换到使能状态。
 

3.2 硬件工程网络
硬件介绍:

PLC:和利时LE5109                           
一体化闭环步进电机:型号STM5776A-485-OFS-A
24V电源   
电源线若干  
一体化闭环步进电机Modbus 通信线一根   
编程软件:AutoThink.
 
 
 
3.3 建立PLC工程
首先使用和利时LE系列编程软件AutoThink.exe打开 ,然后就可以在左侧窗口树形结构处看到目前已经编写、测试过的一体化电机在和利时LE系列PLC应用的一体化电机运动启停指令、位置模式运动指令、原点回归运动指令、设置零点,设置原点等指令功能块,指令功能块支持多次重复调用,用户只需配置好功能块变量名就可以,方便了用户使用PLC对一体化电机进行运动控制编程。
  一体化电机在和利时LE系列应用的运动控制指令功能块


 
3.4 PLC程序编写

3.4.1   调用Modbus-RTU通信功能块
本工程中已经调用好Modbus_RTU通信功能块,同时已经做好了运动控制指令与Modbus_RTU通信功能块关联部分逻辑处理。编程序时无需考虑Modbus_RTU通信处理。
 
 
Modbus-RTU通信功能块调用

参数说明: 

EN_R: 功能块使能端,上升沿使能,高电平有效           
Port:通信口选择             
RW:读写设置          
•  Data_Address:从站存放数据的寄存器地址
DataLength:读取/写入数据长度   
TBL: 主站存放数据的首字节地址  
Timeout:modbus主站模块超时时间   
INT_EN : (0:中断使能禁止 1:中断使能 )    
Error:错误信息                                                                                                                                                                                                                       
  



3.4.2 调用Start指令功能块
在AutoThink编程软件右侧窗口树形结构处拖动Start指令功能块到程序编辑主窗口,Start功能块即可调用成功。

3.4.3 调用HOLD指令功能块
在AutoThink编程软件右侧窗口树形结构处拖动HOLD指令功能块到程序编辑主窗口,HOLD指令功能块即可调用成功。
  


 
3.4.4 调用Relative_Move指令功能块 
在AutoThink编程软件右侧窗口树形结构处拖动Relative_Move指令功能块到程序编辑主窗口,Relative_Move指令功能块即可调用成功。
 
 
参数说明:
Address:从站地址,本程序中设置为1
Direction:运行方向,本程序运行方向为正向,设置为1
Position:运行目标位置,本程序目标为10000个脉冲,设置为10000




3.4.5 调用询问子程序 
在AutoThink编程软件右侧窗口树形结构处拖动xunwen子程序到程序编辑主窗口,xunwen子程序即可调用成功。 
 
 
询问子程序介绍:

PLC由STOP状态切换到RUN状态后一体化步进电机询问子程序会被主程序不断地去调用,每隔50ms询问一葱绿丫┯槔殖⊥5197惶寤缁凳钡脑诵形恢煤驮诵凶刺H缓蟀蜒实降拇诱疚恢么娣诺絇LC寄存器%MD852中,询问到的从站电机实时运动状态存放到PLC寄存器%MW860中。用户可以利用一体化步进电机的实时位置和实时运动状态编写相应的工艺动作。                                                                                                                                                      



 
3.5 PLC程序详解

 
 程序说明:
1. PLC由STOP状态切换到RUN状态后一体化步进电机询问子程序会被主程序不断地去调用,每隔50ms询问一葱绿丫┯槔殖⊥5197惶寤缁凳钡脑诵形恢煤驮诵凶刺H缓蟀蜒实降拇诱疚恢么娣诺絇LC寄存器%MD852中,询问到的从站电机实时运动状态存放到PLC寄存器%MW860中。用户可以利用一体化步进电机的实时位置和实时运动状态编写相应的工艺动作。
2. 一体化电机准备启动:PLC变量%IX0.3接通,EN1上升沿置位,调用Start指令功能块,同时定时中断询问子程序,然后Start指令功能块将通过内部变量调用ModbusMaster485接口发送启动报文,MODBUS从站地址为1的电机由无故障状态切换到准备启动状态。                                                               
3. 一体化电机使能:PLC变量%IX0.1接通,EN1上升沿置位,调用HOLD指令功能块,,同时定时中断询问子程序,然后HOLD指令功能块将通过内部变量调用ModbusMaster485接口发送启动报文,MODBUS从站地址为1的电机由准备启动状态切换到使能状态。                                                                 
4. 一体化电机运行:PLC变量%IX0.4接通,EN1上升沿置位,调用Relative_Move指令功能块,同时定时中断询问子程序,然后Relative_Move指令功能块将通过内部变量调用ModbusMaster485接口发送相对报文,MODBUS从站地址为1的电机由使能状态切换到运行状态,在位置模式下正向相对运行10000个脉冲。                                           
5. 动作完成后一体化电机有运行状态切换到停止状态。                                                                                                                                                                                              
 

4. 总结
通过以上实例可知,NiMotion一体化步进电机,集成度高,比之前传统的运动方案能大幅减少接线且容易安装,能充分节省安装空间,防烧坏等损毁的保护措施,特别适合替代多个电机的设备使用。同时NiMotion一体化步进电机集成IO和同步功能,    CAN&CANOPEN&Modbus总线连接,分布式控制。方便用户对生产流程的监控、数据采集并进行数据分析,从而形成高度灵活、个性化、网络化的生产链。满足工业4.0、工业互联网、物联网、云计算的发展需求,在节省用户成本的同时为用户的智能制造提供了一种替代传统步进电机的解决方案。


5. 其他
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