通讯应用示例

Communication example

NiMotion一体化步进电机在SIMATIC S7-1200上的应用-Modbus通讯
发布日期 : 2021-07-13 18:59:42

一、一体化步进电机简介
 
NiMotion一体化步进电机采用“电机+编码器+驱动器”高度集成化的产品解决方案,采用CAN/Modbus总线控制,同时集成I/O功能,方便用户的功能扩展,内部集成的14位高分辨率编码器实现位置反馈的闭环控制,不失步完成定位后保持稳定的位置,没有振荡,根据负载自动调整电流输出大小降低温升,在满足节能平稳及高负载承受性的要求时,能够取代传统的步进电机。
 

二、相关的准备

1.硬件:
SIMATIC S7-1200 PLC 1台,型号:1212C
NiMotion一体化步进电机3台,型号:STM5776A-485-A-OFS
24V电源、Modbus通讯线若干根、网线1根、调试电脑1台以及其他辅助设备等

2.软件:
PLC组态软件TIA Portal V13
一体化步进电机上位机调试软件NiMotionModbusIDE V1.0.5

3.资料:
NiMotion一体化步进电机Modbus通讯用户手册(闭环)
STM57系列RS485总线电机使用说明书(闭环)



三、硬件接线
 

PLC与一体化步进电机的接线

 

四、工程组态

基本参数配置及组态:
(1)通过上位机调试软件NiMotionModbusIDE V1.0.5设置一体化步进电机地址,波特率和网络数据格式,本示例中设置三台电机的从站地址为2,3,4,波特率为115200bps,网络数据格式为8数据位、无奇偶效验、一个停止位,详细操作参考NiMotion一体化步进电机Modbus通讯用户手册(闭环)。
(2)打开PLC组态软件TIA Portal V13新建工程,控制器选择为CPU 1212C DC/DC/DC,在设备视图中插入通讯模块CM1241(RS485),具体如图1所示
 
图1
 

(3)双击通讯模块CM1241,在端口组态中设置波特率和数据格式,和从站电机的波特率和数据格式保持一致,具体如图2所示。
 

图2

 


五.程序编写
 
位置模式下3台一体化步进电机在关联参数为默认值的情况下,本示例以三轴同步绝对运动1000步为例,具体程序如下:
(1)在程序块添加组织块OB100进行上电初始化操作,打开startup-OB100,添加初始化程序Modbus_Comm_Load_DB,具体设置如图3所示
 

图3

 

(2)参照NiMotion一体化步进电机Modbus通讯用户手册得知,一体化步进电机控制字寄存器地址为0x51,位置 模式下目标位置寄存器地址为0x53,根据通讯手册中运行模式下绝对位置运行的相关报文,具体程序如图4所示:
 

图4

 
注:通过Modbus_Master主站通讯模块读写一个或多个Modbus从站设备中的数据。本示例中,通过对一体化步进电机的保持寄存器中的控制字和位置模式下的目标位置按一定顺序进行相应数据的写操作从而切换一体化步进电机的运行状态。


六、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大幅减少接线且容易安装,能充分节省安装空间,简化系统的复杂程度,特别适合和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,支持过压、欠压、过热、过流和堵转保护功能,采用CAN/Modbus总线连接,分布式控制,方便用户对电机运行过程的监控和数据采集,从而形成高度灵活、个性化、网络化的结构。满足工业4.0、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。
 
 
 

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