PLC實(shí)現(xiàn)三菱伺服絕對(duì)位置值讀取

1、深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn)PLC實(shí)現(xiàn)三菱伺服絕對(duì)位置值讀取i引言 i.i三菱伺服絕對(duì)位置傳輸功能三菱mr-j2s及mr-j3系列伺服系統(tǒng)內(nèi)置絕對(duì)位置數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通過驅(qū)動(dòng)器三個(gè)輸 入和三個(gè)輸出數(shù)字量端口與plc的三個(gè)輸出三個(gè)輸入口相配合，實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)絕對(duì)位置向plc的傳輸。plc讀取伺服電機(jī)的絕對(duì)位置數(shù)據(jù)后，可方便地構(gòu)成一個(gè)絕對(duì)位置系統(tǒng)。這在 許多情況下，非常有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在這里要說明的是，以上所述的絕對(duì)位置傳輸協(xié)議并非 是三菱伺服系統(tǒng)本身也具有的通訊協(xié)議。前者是通過伺服驅(qū)動(dòng)器和plc的數(shù)字i/o 口實(shí)現(xiàn)的,后者是通過在rs422通訊口實(shí)現(xiàn)的。1.2絕對(duì)位置讀取作為配合，三菱fx系列plc也內(nèi)置了

2、絕對(duì)位置讀取指令（dabs指令），可方便地讀取 三菱伺服的絕對(duì)位置值。但是在三菱家族的a系列和q系列中并沒有提供絕對(duì)位置讀取指令，當(dāng)然其它品牌的plc更沒有與之配合的絕對(duì)位置讀取指令了。盡管從三菱的產(chǎn)品線來說，其q系列plc提供了 qd75m位置模塊，使用b系列的伺服驅(qū)動(dòng)器， 通過sscnet總線來實(shí)現(xiàn) 實(shí)時(shí)的絕對(duì)位置通訊。但是在一些低端應(yīng)用場(chǎng)合及其它品牌plc作為控制器的場(chǎng)合使用其伺服驅(qū)動(dòng)器絕對(duì)位置傳輸協(xié)議來構(gòu)建絕對(duì)位置系統(tǒng)還是非常有意義的。換言之說，有必要對(duì)于fx系列之外的plc,開發(fā)并提供一種對(duì)三菱伺服絕對(duì)位置值讀取的的方法。下面我們以三菱 q系列plc為例就這一問題展開討論。2三菱伺服

3、絕對(duì)位置傳輸協(xié)議 2.1位置傳輸協(xié)議的信號(hào)定義深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn)深圳稻草人wvw, dcra|JXI 1自動(dòng)化培訓(xùn) ABSttUbit 1Q搖利PLC r0001ZSPTCLMR-J2SSOS伺彌動(dòng)器ABSUABSRCREi picWffi信號(hào)連接團(tuán)圖1是伺服驅(qū)動(dòng)器與plc的信號(hào)連接圖。在本傳輸協(xié)議中，以plc為主機(jī)，伺服驅(qū)動(dòng)器為從札既plc發(fā)出傳輸指令后啟動(dòng)傳輸過程。在plc輸出的四個(gè)信號(hào)中，y0-y2參與了數(shù)據(jù)傳輸，y3并不參與傳輸。y3用于對(duì)所構(gòu)建的絕對(duì)位置系統(tǒng)設(shè)置原點(diǎn)。在y0-y2中，yO用于給出伺服開啟信號(hào)，y1用于對(duì)伺服發(fā)出abs傳輸模式指令，使伺服驅(qū)動(dòng)器處于數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。 這時(shí)

4、伺服驅(qū)動(dòng)器將改變某些輸出端的定義（后述）。y2用于發(fā)出數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼?qǐng)求，與傳輸數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完畢”信號(hào)配合，完成伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送數(shù)據(jù)和plc接收數(shù)據(jù)的同步。plc的三個(gè)輸入信號(hào)X10-X12接收來自伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào)，x10、x11是兩位位置數(shù)據(jù)信號(hào)（bitO、bitl），x12為傳輸數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完畢信號(hào)，是一個(gè)同步信號(hào)。該三個(gè)信號(hào)原來在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)另有定義，伺服驅(qū)動(dòng)器在接收 y1給出的傳輸模式指令后自動(dòng)切換成當(dāng)前這種功能。2.2位置傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)交換說明深圳稻幕入自動(dòng)化培訓(xùn)WWW蕊fautd comUiSM銀軌畢（TRDJbtiO bill/和瞬”的、廠圖2位置傳輸協(xié)議時(shí)序圖驅(qū)動(dòng)器根據(jù)其所傳輸?shù)慕^對(duì)位置值

5、計(jì)算出的校驗(yàn)和。plc對(duì)讀入的32位位置數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果與讀入的6位校驗(yàn)和數(shù)據(jù)相比較，若相等則說明傳輸正確；否則，則說明傳輸不正確。深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn)在圖2中，plc給伺服驅(qū)動(dòng)器同時(shí)給出伺服開啟信號(hào)sv-on和abs傳輸模式信號(hào)abs后，plc和伺服驅(qū)動(dòng)器將按照下列順序進(jìn)行進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸：（1 ）伺服驅(qū)動(dòng)器接到absm信號(hào)后，檢測(cè)和計(jì)算絕對(duì)位置數(shù)據(jù)，切換do1、zsp、tic的功能為bitO、bitl、數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)備完畢（trd）功能；并將trd置1。（2）plc接到trd=1的信號(hào)后，將abs請(qǐng)求信號(hào)absr置1，送到伺服驅(qū)動(dòng)器。（3） 伺服驅(qū)動(dòng)器接到absr=1的信號(hào)后，在bi

6、t0、bit1上輸出二位數(shù)據(jù)，并將 trd置0,通 知plc，二位數(shù)據(jù)已輸出。plc可以讀數(shù)據(jù)了。（4）plc接到trd=0的信號(hào)后，讀二位數(shù)據(jù)，然后將abs請(qǐng)求信號(hào)absr置0，送至伺服驅(qū)動(dòng)器。（5 ）伺服驅(qū)動(dòng)器接到absr信號(hào)=0后，知道plc已將二位數(shù)據(jù)讀取，于是又發(fā)出trd=1信號(hào) 準(zhǔn)備下一次傳輸。然后重復(fù)（2）-（ 5），直至將全部32位位置數(shù)據(jù)和6位校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳 輸完畢。（6） plc收到校驗(yàn)和數(shù)據(jù)后，將abs傳輸模式absm信號(hào)置0。在上述傳輸過程中plc和伺服驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)配合看似比較復(fù)雜，其實(shí)我們可簡(jiǎn)單地用圖3表示。2.3位置數(shù)據(jù)和校驗(yàn)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在傳輸?shù)?8位數(shù)據(jù)中，前32位數(shù)

7、據(jù)是伺服電機(jī)的絕對(duì)位置數(shù)據(jù),后6位數(shù)據(jù)是校驗(yàn)和數(shù)據(jù)。在表示絕對(duì)位置的前32位數(shù)據(jù)中，按讀入的順序排列為最低1位到最高二位。在表示校驗(yàn)和的后6位數(shù)據(jù)中，其讀入順序也是從低二位到高二位。該6位校驗(yàn)數(shù)據(jù)是伺服毎次傳偷的做拯為2住b7 h6 b>l b4 h?| b?| bll hillh?b2bb2?b2?b22b2lb2dbl9bS8kl7bI6bJI b3tfb29b28前16個(gè)軟轉(zhuǎn)卑32位為第17列第19三牛軟搏卑b僅軟據(jù)為枚臉和做據(jù)圖竝傳輸數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)，必須要了解該傳輸協(xié)議所規(guī)定的計(jì)算方法，也即伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部對(duì)位置數(shù)據(jù)的計(jì)算方法，這樣才能在plc中按照同樣的方法來計(jì)算讀入位置

8、數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和。只有按同樣的方法計(jì)算得校驗(yàn)和，其比較才有意義。例如，伺服驅(qū)動(dòng)器傳輸?shù)奈恢脭?shù)據(jù)是 013acf76h，二進(jìn)制是“ 00 00, 00, 01，00, 11， 10, 10，11，00，11，11，01，11，01，10”。該協(xié)議規(guī)定校驗(yàn)和計(jì)算方法如下：將每2位數(shù)據(jù)相加得，11000b=18h。所以該位置數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和為 18h。伺服驅(qū)動(dòng)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù) 32 位位置數(shù)據(jù)013acf76h和校驗(yàn)和數(shù)據(jù)18h 。3軟件編制根據(jù)上述對(duì)絕對(duì)位置傳輸協(xié)議的分析，我們可以編制相應(yīng)的程序。在編制該程序塊時(shí)，為了使本程序?qū)Ω鞣N品牌plc具有參考價(jià)值并可進(jìn)行移植，我們米用了各類plc常用的基本指令和各類p

9、lc都支持的功能指令來編制，如圖5所示。驅(qū)動(dòng)器根據(jù)其所傳輸?shù)慕^對(duì)位置值計(jì)算出的校驗(yàn)和。plc對(duì)讀入的32位位置數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果與讀入的6位校驗(yàn)和數(shù)據(jù)相比較，若相等則說明傳輸正確；否則，則說明傳輸不正確。深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn)深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn)www* dt：gau|to. comUH EX £50旳f匕SV tj5-ltil警林EJU#肋出HOTOCO 100KGTOT1IK mo mTO1202 SCO a 200I2f>22042021203 n m2X13204TO12041204K1X101100 15«K3X4K70DIOH3 K111O0T2

10、LD1204T3WXJ2g2O«T5VOCiAVO 49Han1204TJsTSRSTTiWAMFH3fDIO«4auu饋強(qiáng)K3I52<163»100C2104I2M1061(3IM309他M20«10S163IW口HOM2101H1206112IIU113C21Mlit 2nsnotTO1HTJ113mitoPU)211212mTO13I2S1112«T)£501NTtniT21X2T2KIDIMn137xnmn£10142TlH3T2H4T3115V2MM4深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn)深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn)3.1程序結(jié)構(gòu)整個(gè)

11、位置讀取程序從功能上說大致由數(shù)據(jù)讀取、校驗(yàn)和計(jì)算、錯(cuò)誤判別處理三個(gè)部分組成，其中校驗(yàn)和計(jì)算可穿插在數(shù)據(jù)讀取程序中。在數(shù)據(jù)讀取程序段，根據(jù)傳輸協(xié)議規(guī)定的信號(hào)邏輯配合關(guān)系，讀取全部32位位置數(shù)據(jù)和6位校驗(yàn)和數(shù)據(jù)。在讀取傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，計(jì)算32位位置數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和。全部數(shù)據(jù)讀取完成后，對(duì)讀取的校驗(yàn)和數(shù)據(jù)與計(jì)算得到的校驗(yàn)和數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。若不 相同則重新進(jìn)行傳輸，重復(fù)次數(shù)大于3次，則停止傳輸，并給出報(bào)警信號(hào)。在圖5中，cm、cd、cc表示所有的標(biāo)志位、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)數(shù)器，c0、cl用于讀取次數(shù)（即第幾組bitO、bitl數(shù)據(jù)）計(jì)數(shù)。c0用于對(duì)位置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)讀入次數(shù)判斷，故預(yù)置值 為17 （比應(yīng)讀次數(shù)16大

12、1） ; cl用于對(duì)全部數(shù)據(jù)讀入次數(shù)判斷，故預(yù)置值為19 （共19次）。C2用于對(duì)傳輸出錯(cuò)重新進(jìn)行傳輸?shù)拇螖?shù)判斷，故預(yù)置值為3。每次讀入的2位數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)時(shí)要進(jìn)行處理，以恢復(fù)其原來定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。詳細(xì)的處理指令見后。3.2樣板程序上述程序是以三菱 q系列plc為例編制的傳輸程序，由于篇幅所限，我們沒有以梯形 圖形式給出程序，而是以語句表形式列出。在上述程序中，m99是傳輸啟動(dòng)信號(hào)，m214是傳輸出錯(cuò)標(biāo)志。y0-y2 是 sv-on、absm、absr 信號(hào)，x10-x12 是 bit0、bit1、trd 信號(hào)。d10 是計(jì)算校驗(yàn)和值，d12是絕對(duì)位置數(shù)據(jù)輸出值。m120-m157是存儲(chǔ)38位傳輸

13、數(shù)據(jù)的中間標(biāo)志位，其中 m120-m151用于位置數(shù)據(jù)，m152-m157用于校驗(yàn)和數(shù)據(jù)。在該程序中，大多數(shù)指令為簡(jiǎn)單的基本指令，僅在讀入數(shù)據(jù)處理時(shí)，才使用了wand（邏輯與）、sf （移位）、add （加法）等功能指令。各類其它品牌的plc般都支持這些指令，所以上述程序的可移植性是比較好的。對(duì)于上述程序，我們著重介紹每次讀入的二位數(shù)據(jù)的處理方法。為了方便說明，相關(guān)程序的梯形圖和說明列出如圖 6所示。M1Q0將X!趴 Xlli£AMIUO*將）（訂（向右評(píng)2位當(dāng)非動(dòng)19次時(shí)八知存了深圳鴨聲人自動(dòng)化培訓(xùn)0 113 KLM100)T I 56 )M101T |(Ml 57 )BKSFRP

14、 Ml 20 K38)BKSFRP M120 C3SJ一 KIMI 00 DIDH2U T*WP H3F D10 D1 0K2MI52 DIOMl 63 >晰有址到的駆位傳檢談槻鞘諂和計(jì)算債杯呃比荻讀入的覘穌 址計(jì)算枚臉帥06傳輸程序局部梯形圖4應(yīng)用案例典型的方式如圖7所示。主流plc 一般都內(nèi)置脈沖輸出定位功能或者可配置帶有脈沖輸出的定位功能模塊。為了使控制系統(tǒng)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)位置之間建立冋步，一般需要回原點(diǎn)。但是深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn)如果采用絕對(duì)位置系統(tǒng)，則僅需要在調(diào)試時(shí)確定一個(gè)原點(diǎn)，以后系統(tǒng)就無需回原點(diǎn)了。當(dāng)系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，plc執(zhí)行該傳輸程序，通過伺服驅(qū)動(dòng)器之間的傳輸信號(hào)線將伺服當(dāng)前位置數(shù)據(jù)傳 輸?shù)絧lc中，然后plc將讀到的當(dāng)前機(jī)械位置寫入定位控制系統(tǒng)的當(dāng)前位置寄存器中。這樣控制系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)之間就建立了同步關(guān)系。以后，機(jī)械系統(tǒng)的當(dāng)前絕對(duì)位置由plc的位置控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)出的脈沖數(shù)來確定。深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn)ffww. deautcx cdft對(duì)位置數(shù)據(jù)傳輸rV伺服驅(qū)動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)JU