力士乐伺服驱动器与OMRON PLC无协议通信的应用.pdf

文 章 编 号 1 6 7 2 0 1 21 2 0 1 1 0 1 - 0 0 5 9 - 0 2 E O u ,P M ,i圈 力 士 乐 伺 服 驱 动 器 与 OM RON PLC 无 协 议 通 信 的 应 用 李 明 富 ，孙 朝 辉 广 东佛 山南海 力 丰机 床 有 限公 司 ，广 东 佛 山 5 2 8 2 41 摘 要 德 国力 士乐伺 服 系统作 为 一种 高性 能数 字 式驱 动器 ， 在 与上位机 通信 时 ， 大 多采用 现场 总 线。 本 文 介 绍 一 种 OMRON 小 型 P L C采 用 无 协 议 通 信 方 式 与 力 士 乐 伺 服 系 统 通 信 的 方 法 。这 种 方 法 既 可 降 低 系 统 成 本 ， 又 能 实 现 多 通 道 数 据 通 信 ， 集 灵 活 性 与 可 靠 性 于 一 体 ， 实 用 价 值 甚 佳 。 关键 词 机械 制造 ； 伺 服驱 动器 ； 力 士 乐 ； P L C； 无 协议 通 信 ； 横 切机 中 图 分 类 号 T G31 5 ． 5 5 文 献 标 识 码 B 1引 言 德 国 力 士 乐 伺 服 驱 动 器 DKC 和 HCS系 列 为 数 字 式 高 功 能 型 伺 服 驱 动 器 ， 驱 动 器 内 置 位 置 块 ， 并 且 容 易使用 双反 馈 ，可在 电机 编码 器 与外 部测 量轮 模 式 间灵 活 切换 ， 特别 适用 于点 对 点定 长控 制 ， 广泛 应 用于 纸板 、 钢板 及6 - 色金 属横 切机 。 但位 置块 长度 与 速度需 要通 过 上位机 通 信修 改 ， 若 采用 现 场 总线 ， 效 果 不错 但会 增加 系统 成 本 。这 里 推荐采 用 无 协议 通 信 的方 式 ， 既降低 系统成 本 ， 又有极 佳控 制 效果 。 2结 构 原 理 2 ． 1结 构 框 图 图 1 R S 一 2 3 2 I 高速计数器 _ _ 1 C P 1 L可编程控制器 R S 一 4 8 5 l l l开 关 量 f S 一 2 3 2 一R s - 4 8 5 】 l 赢动 器 卜 - 测 量 轮 剪 机 电 机 离 合 器 图 1 系统结构框图 2 ． 2原 理 综 述 送进 定 尺机 由一 台力 士乐 伺服 电机拖 动 ，横 剪 机 气动离 合 器驱 动 曲轴带 动 刀架上 下 运动 完成 剪切 动 作 。系统采 用 HMI 触 摸 屏 OMRON C P 1 L 可 编 程 控制器 力 士乐 伺服 系统 的方 式进 行控 制 。控 制 收稿 日期 2 0 1 0 1 0 1 7 作者简介 李明富 1 9 7 1 一 ， 男 ， 工程师， 从事 自动控 制与运 动控 制设 计研发 系 统 以 一 台 OMRON 公 司 的 C P1 L M6 0 DR A 型 可 编 程 控 制 器 为 核 心 ； 采 用 一 台 8 触 摸 屏 显 示 并 设 定 数 据 ， 触 摸 屏 与 P L C RS 2 3 2 C串 行 口通 讯 ， 用 于 工 件 长 度 、 速 度 及 系 统 参 数 设 定 并 显 示 伺 服 电 机 位 置 、 剪 切 数量及 伺 服 电机状 态 ；测量 轮采 用 一 台脉 冲编 码 器 反馈 材料 位置 进入 伺 服驱 动器 ； P L C内工 件长 度 、 速 度 由可 编 程控 制 器 的 RS 一 4 8 5端 口采 用无 协议 通 信 方 式 写 入 力 士 乐 伺 服 驱 动 器 位 置 块 ；伺 服 电机 位 置 及 伺 服 电 机 状 态 由可 编 程 控 制 器 的 RS 一 4 8 5端 口 采 用无协 议 通信方 式 读 出 。 2 ． 3力 士 乐 伺 服 驱 动 器 协 议 可 编程 控 制 器 配 CP 1 W C I F 1 2通 信 板 ， 因力 土 乐 伺 服 驱 动 器 内 置 RS 2 3 2 C 端 口 ， 因 此 ，外 置 一 R S 2 3 2 C - RS 4 8 5转 换 模 块 ， 两 者 之 问 使 用 RS 4 8 5通 信 ， 以克服 干扰 及解 决 远距离 通 信 。 力 士 乐 伺 服 驱 动 器 内 置 两 种 通 信 协 议 AS C I I Ba s e d与 S I S协 议 ， 因 AS C I I B a s e d协 议 通 信 步 骤 多 ， 不 便 使 用 ， 在 此 采 用 S I S协 议 。 S I S协 议 是 种 基 于驱动 硬件 的二 进 制通 信协议 ，由上 位机 发 出一 串 十六进 制字 符 串 ，驱 动 响应返 回相 应 一 串十六 进制 字 符 串 ； S I S协 议 可 以任 意读 取 或 修 改 布 尔 型 或 数 2 ． 4通信过 程 OMRON公 司 P L C的 串 行 通 信 指 令 中 ， T XD／ RXD用 于 C P1 W CI FI 2通信 板对 外无 协议 通 信 ， 在 P L C程 序 中根据 力 士乐 S I S协 议组 合 相应 十六 进 制 字 符 串 ， 并 计算相 应校 验字 节写入 内部数 据 区 ， 然后 启 动 T XD指令 以十六 进制 发送 即可 。但 必须 注意 ， 因 C P 1 W C I F 1 2通 信 板 工 作 在 全 双 工 模 式 ，使 用 RS 4 8 5方 式通信 发送 字节 时 ，接受 缓存器 也将 同时 接 收发送数 据 ， 这 是我们 不希 望发生 的 。因此 ， 在发 送 成 功 后 ， 必 须 立 即 清 除 接 受 缓 存 ， 只 要 执 行 一 次 接 受字 节为零 的 RXD指令 即可 。接 收缓存 清除后 ， 伺 服驱 动器接 收命令 后返 回的 响应数 据才被 接 收 。这 里还 必须 注意 ，为避免伺 服 响应太 快而赶 在接 收缓 存 尚未清 除前 ，可 将伺 服驱动 器 内响应时 间适 当增 长 ， 以避免 时序错 误造成接 收失 败 。 3程 序 设 计 下 面列 出使 用无 协议 通信部 分程 序 LD 7． 0l MOV 0 2 1 M0V 0 21 M 0V M OV M OV M oV 02 O2 O2 02 2 D300 0D0D D50l 群8E00 D502 Ol Ol D503 } I 13C D504 A60O D505 M0V 0 21 } ≠ O2 8 F D5 0 6 M0V 0 21 0 2O 0 D5 07 MOVL 4 9 8 D2 0 0 D 5 0 8 S L D 0 7 4D5 0 8 D5 1 0 S L D 0 7 4D5 0 8 D5 1 0 启 动 发 送 报 文 头 字 节 长 ， 重 复 命 令 地 址 组 织 数 据 组 织 数 据 组 织 数 据 组 织 数 据 工 件 长 度 组 织 数 据 组 织 数 据 S UM 1 8 4 2 0 0 0 0 0 1 3 D5 0 1 D3 0 2字 节 求 和 COM 0 2 9D3 0 4 取 反 4 0 0D3 0 4 1 D 3 0 4 加 1 ANDW 0 3 4D3 0 4 F F D3 0 6 取 校 验 字 节 S wAP 6 3 7 ＆1 D3 0 6 组 织 数 据 O RW 0 3 5D3 0 0 D3 0 6 D5 0 0组 织 数 据 AND A3 9 2 ． 1 3 发送完 成标 志 T XD 2 3 6D5 0 0 0 1 0 1 2 1发 送 L D 7 ． 0 1 准 备 接 收 0UT TR0 AND A3 9 2 ． 1 3 发 送 完 成 RXD 2 3 5 D5 5 0 0 1 010 接 受缓存 清零 S ET W1 0 0 ． 0 0 清 零后 接收 LD TRO AND W 1 0 0 ． 0 0 接 收 AND A3 9 2 ． 1 4 接 收 完 成 标 志 RXD 2 3 5D5 5 0 0 1 0 11 5 接 收读 出 S L D 0 7 4D5 5 5 D5 5 7 取 出有 用 数 据 S L D 0 7 4D5 5 5 D 5 5 7 取 出有 用 数 据 MOVL 4 9 8 D5 5 6 D2 1 0 取 出 有 用 数 据 RS E T W1 0 0 ． 0 0 接 收结 束 若 需 发 送 或 接 收 多 个 参 数 或 变 量 ，可 编 一 步 进 循环 程序 周期发送 接 收 ， 限于篇 幅 ， 其他 程序 就不一 一 歹 U 出 。 4结 束 语 本控制 系统投 入运 行 以来 ， 稳 定可靠 。 再 配上 触 摸屏 画面 ， 具 有 直观 、 整 洁时 尚 、 操作 简单 的特 点 ， 不 失为 一种值 得推 广的低 成本控 制 系统 。 【 参考 文献 】 [ 1 ] 欧姆龙公司．C P系列 P L C编程手册． 2 0 0 7 ． [ 2 ] 力 士乐 公 司 ， R e x r o t h i n d r a D r i v e F i r m w a r e f o r D r i v e C o n t r o l l e r s ， 2 o 0 8． f 3 1 施光林． 可编程控制器通信与网络 ．北京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 6 ． [ 4 ] 苏旭辉．P R O F I B U S D P现场总线在机械压力机上的应用． 锻压装 备与制造技术 ， 2 0 0 9 ， 4 4 6 4 2 4 4 ． No n -pr o t o c o l Co mmu ni c a t i o n b e t we e n REXROTH Se r v o S ys t e m a nd OM RON PLC