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西门子plc与步进电机modbus通讯应用实例

作者:plc小王 来源:西门子plc 发布日期:2019-07-18 15:02 阅读: 二维码分享

1、MODBUS通信实例介绍

  标准步进电机运行安静,振动更小,并集成了14位高分辨率编码器,用于位置反馈。闭环控制,定位后不失步骤保持稳定,无振荡,根据负载自动调节电流输出,降低温升。在满足节能和高承载要求的情况下,它可以取代传统的步进电机。

  步进电机的传统应用如图1所示:

步进电机,Modbus协议通信,西门子plc,

  1、MODBUS通信实例介绍

  标准步进电机运行安静,振动更小,并集成了14位高分辨率编码器,用于位置反馈。闭环plc控制系统,定位后不失步骤保持稳定,无振荡,根据负载自动调节电流输出,降低温升。在满足节能和高承载要求的情况下,它可以取代传统的步进电机。

  步进电机的传统应用如图1所示:

  ‍图1.传统的步进电机应用‍

  传统步进电机应用的缺点:

  集成度低,占用空间大,布线麻烦,安装麻烦,成本高;

  开环控制精度通常较低,无自动校正能力;

  故障率高,维护成本高;

  内部I/O未集成,需要用户增加硬件扩展并增加用户成本;

  每次需要打开它时,都需要找到零点。它不支持断电维护;

  无法进行自我诊断。

  针对步进电机应用中的上述问题, 推出了具有MODBUS总线功能的集成步进电机。产品涵盖42系列57系列和86系列。它可以使用带有MODBUS总线扩展的plc控制系统。

  集成步进电机的主要特点:

  CAN& CANOPEN& Modbus总线连接,分布式控制;

  用于本地控制信号反馈控制的集成IO;

  集成步进电机驱动器;

  丰富的报警功能;

  独特而有效的原点设定方法;

  闭环控制;

  独特而有效的原点设定方法;

  在线升级计划。

  集成了闭环步进电机解决方案:

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  ‍图2. 集成闭环步进电机应用‍

  本文重点介绍了通过PLC的RS485通讯扩展接口和集成电机进行MODBUS通讯,从而进一步控制电机的运行。在本例中,应用了STM42系列,STM57系列和STM86系列的集成步进电机。集成电机充当Modbus从站,支持标准MODBUS-RTU协议。 Modbus协议的通信模式是单主/多从模式。只有主站可以发出查询(查询),从站执行查询所需的处理,并回复响应信息。

2、硬件连接

  2.1硬件目录

  1.PLC Modbus-RTU通讯接口

  2.闭环步进电机:国产

  3.连接端子1

  4.几根电源线

  5.集成闭环步进电机Modbus 通信线路一

  2.2集成闭环步进电机和西门子plc硬件连接

 

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西门子 PLC Modbus主站***多可支持32个集成闭环步进电机从机

 

3、一体化闭环步进电机Modbus通信参数设置

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集成闭环步进电机通信参数设置从机地址:00,波特率: 9600bps,数据位: 8 停止位: 1 校验位:无;

  从机地址设置范围:0-127;

  注意:有关集成闭环步进电机地址,波特率,网络数据格式和其他参数的更改,请参阅《一体化闭环步进电机MODBUS总线用户手册》。

4.西门子plc编程软件建立PLC工程

  4.1建立新项目

  双击西门子plc编程软件图标,然后在项目新目录中选择一个新项目。 西门子plc软件编程窗口会自动弹出新的项目文件设置窗口。

      4.2Cnet参数设置

       在此窗口中,您可以设置通信参数,如Cnet通信模式和波特率。在此示例中,通信波特率为9600,数据位8,停止位1,奇偶校验位NONE。在本例中,选择PLC 与使用Modbus协议的集成闭环步进电机通信,PLC是Modbus主站。闭环步进电机是从机,因此使用操作模式通道1:XGTSever,通道2:P2P。

5西门子PLC 程序编写

       5.1MODBUS通信注册通信

       西门子plc与集成闭环步进电机MODBUS通讯寄存器的对应关系如下:

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        Modbus -RTU协议和西门子PLC 功能块规范中功能代码和寄存器的分配:

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       将从地址读为0,地址为21个单寄存器数据。相应的消息如下:

       请求消息

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        回复消息

 步进电机,Modbus协议通信,西门子plc,

 

由主站D00050为首的四个寄存器数据值存储在以起始地址51为首的四个字寄存器中,从地址为0.相应的消息如下:

  由主站D00050为首的一个寄存器数据值存储在以0x40051为首的字寄存器中,从地址为0.相应的消息如下:

  如有疑问,请参阅《Modbus协议的工业自动化网络规范》和李迈生《一体化闭环步进电机Modbus总线用户手册》

  5.2 P2P频道设置

  要创建P2P通信块,请在主程序编辑窗口树结构中右键单击“NEW PLC [B0S0内置Cnet]”并选择“添加项目”,然后选择“P2P通信”。

  5.3 P2P通信Modbus功能块调用

  P2P通信Modbus功能块调用

  P2P通信Modbus功能块配置注释:

  设置驱动程序以在P2P通道的Modbus功能块中选择Modbus RTU Client;

  需要在P2P通道的Modbus功能块中选择P2P功能:读写;

  如果写一个保持寄存器,则应选择P2P通道中Modbus功能块的消息模式:1 个体。如果应选择写入多个保持寄存器:2 连续;

  如果写一个保持寄存器,则应选择P2P通道中Modbus功能块的消息模式:1 个体。如果应选择写入多个保持寄存器:2 连续;

  P2P通道中Modbus功能块中的相对站号是Modbus从站地址。

  5.4 编写PLC程序和变量定义

  在本例中,西门子PLC 用作Modbus主站,向从站集成闭环步进电机发送三条消息,实现集成步进电机在定位模式下的定长运动。 Modbus通信消息如下:

  00 10 00 51 00 01 02 00 06 集成闭环步进电机状态从无故障切换到准备启动;

  00 10 00 51 00 04 08 00 4F00 01 00 00 00 64 发送目标位置和方向;

  00 10 00 51 00 01 02 00 5F 集成闭环步进电机操作。

  开始通过XG5000编程软件编写plc程序,双击主程序编辑树结构中的“变量/注释”并输入变量定义表:

  评论和变量

  变量定义完成后,双击主程序树结构窗口中的“NewProgram”

  ‍6、程序运行与监控

  硬件连接完成并确认后,可以调试下载程序。

  ‍器件寄存器监视器‍

  ‍Modbus主消息触摸屏监控‍

  7、总结

  根据上面的例子,集成步进电机具有高集成度,与传统的运动方案相比,可以大大减少布线和安装,并且可以充分节省安装空间,防止烧坏等损坏保护措施,特别是适用于更换多个电机设备使用,集成IO和同步功能,CAN& CANOPEN& Modbus总线连接,分布式plc控制系统。用户可以方便地监控生产过程,收集数据和分析数据,形成高度灵活,个性化和网络化的生产链。为了满足工业4.0,工业互联网,物联网和云计算的发展需求,它提供了一种解决方案,可以替代传统的步进电机,实现用户的智能制造,同时节省用户成本。


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标题:西门子plc与步进电机modbus通讯应用实例 地址:http://www.ronggan.net/hangye/3538.html

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