正運(yùn)動技術(shù)運(yùn)動控制器與觸摸屏通訊講義

1.控制器支持的觸摸屏

只要支持MODBUS通訊協(xié)議的觸摸屏都可以與正運(yùn)動控制器連接使用。控制器使用MODBUS協(xié)議與觸摸屏通訊時，此時需要將數(shù)據(jù)放在MODBUS寄存器內(nèi)進(jìn)行傳遞。

2.控制器與觸摸屏modbus寄存器地址關(guān)系

控制器的MODBUS地址與其他廠家的觸摸屏地址映射關(guān)系有所不同。

⊙控制器的MODBUS地址從0開始，在與威綸觸摸屏通訊時，地址都是從0開始，所以是一一對應(yīng)。

控制器MODBUS_BIT(0)對應(yīng)威綸觸摸屏 MODBUS_0X_0，布爾型。

控制器MODBUS_REG(0)對應(yīng)威綸觸摸屏 MODBUS_4X_0，字寄存器。

⊙在與昆侖通態(tài)觸摸屏通訊時，昆侖通態(tài)地址從1開始，控制器地址從0開始，所以觸摸屏地址加1。    

  控制器MODBUS_BIT(0) 對應(yīng)昆侖通態(tài)觸摸屏 MODBUS_0x_1，布爾型。

  控制器MODBUS_REG(0) 對應(yīng)昆侖通態(tài)觸摸屏 MODBUS_4x_1，字寄存器 。

⊙控制器端程序可使用ZDevelop軟件支持的Basic語言或PLC梯形圖編程。

  Basic語言中MODBUS_BIT(0)~ 對應(yīng)PLC梯形圖的M0~。

  Basic語言中MODBUS_REG(0)~ 對應(yīng)PLC梯形圖的D0~。

3.控制器MODBUS寄存器

MODBUS通訊的數(shù)據(jù)使用MODBUS寄存器存儲，控制器的MODBUS寄存器符合MODBUS標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，分為位寄存器和字寄存器兩類。

位寄存器：MODBUS_BIT，觸摸屏一般稱為MODBUS_0X，布爾型。

字寄存器：包含MODBUS_REG(16位整形)、MODBUS_LONG(32位整形)、MODBUS_IEEE(32位浮點(diǎn)形)、MODBUS_STRING(8位字節(jié)型)，觸摸屏一般叫MODBUS_4X。

控制器中MODBUS字寄存器都占用同一片系統(tǒng)變量空間，其中一個LONG占用兩個REG地址，一個IEEE也占用兩個REG地址，使用時要注意錯開字寄存器編號地址。

⊙MODBUS_LONG(0)占用MODBUS_REG(0)與MODBUS_REG(1)兩個REG地址。

⊙MODBUS_LONG(1)占用MODBUS_REG(1)與MODBUS_REG(2)兩個REG地址。

⊙MODBUS_IEEE(0)占用MODBUS_REG(0)與MODBUS_REG(1)兩個REG地址。

⊙MODBUS_IEEE(1)占用MODBUS_REG(1)與MODBUS_REG(2)兩個REG地址。

所以要注意MODBUS_REG、MODBUS_LONG、MODBUS_IEEE地址在用戶應(yīng)用程序中不能重疊。

控制器的MODBUS存儲空間安排如下：

可選串口連接或網(wǎng)口連接。

1.網(wǎng)口連接

控制器出廠默認(rèn)IP地址為192.168.0.11，IP地址可在軟件“控制器狀態(tài)”窗口查看。使用IP_ADDRESS指令修改IP地址或在修改IP地址窗口修改，修改一次永久生效?？刂破髦辽侔?個網(wǎng)口通道，網(wǎng)口的端口號為502，支持觸摸屏的MODBUS-TCP協(xié)議連接。

網(wǎng)口通道數(shù)查看

不同型號控制器支持的串口通道數(shù)和網(wǎng)口通道數(shù)不同。使用在線命令欄發(fā)送“?*port”查看通道數(shù)，通道數(shù)確定了控制器能同時連接的設(shè)備個數(shù)。

在線命令欄發(fā)送“?*port_status”查看通訊端口是否已被使用。

2.串口連接

 variable參數(shù)選擇寄存器：控制器出廠默認(rèn)選擇2,此時系統(tǒng)MODBUS寄存器與VR為兩片獨(dú)立區(qū)間。

variable參數(shù)選擇示例：

Port0：setcom(9600,8,1,0,0,4,2,1000)

三、控制器連接觸摸屏使用

使用的一般流程：

控制器端的程序使用ZDevelop軟件編寫完成下載到控制器內(nèi)。

觸摸屏端的程序使用對應(yīng)的編程軟件編寫完成后下載到觸摸屏保存。

程序下載完成之后，選擇串口或網(wǎng)口連接觸摸屏與控制器脫機(jī)運(yùn)行。

四、控制器和威綸屏通訊實例

以控制器和威綸屏通訊為例展開觸摸屏的使用說明。

第一步：控制器端的程序使用ZDevelop軟件編寫完成下載到控制器內(nèi)。

第二步：下載觸摸屏程序。威綸觸摸屏端的程序使用EasyBuilder編程軟件編寫，程序編程完成后，打開“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置”窗口，如下圖。

1）添加要與觸摸屏連接的設(shè)備

設(shè)備列表里會顯示本機(jī)觸摸屏和本機(jī)設(shè)備，若有本機(jī)設(shè)備雙擊該行，若沒有本機(jī)設(shè)備，點(diǎn)擊“新建設(shè)備/服務(wù)器...”，彈出設(shè)備屬性窗口。

2）設(shè)置設(shè)備屬性

選擇設(shè)備類型，先選MODBUS IDA通訊協(xié)議，再根據(jù)觸摸屏與控制器的實際連接方式選擇。

串口通訊和網(wǎng)口通訊所選的設(shè)備類型不同，詳見后續(xù)說明。

若采用串口連接：

⊙設(shè)備類型：選擇模式MODBUS RTU(Zero-based Addressing)

⊙接口類型：選擇串口類型（RS485或RS232）

⊙COM：通訊端口設(shè)置匹配的波特率等參數(shù)

此時參數(shù)必須與連接到控制器的端口參數(shù)一致，設(shè)置完成確認(rèn)關(guān)閉系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置窗口。

若采用網(wǎng)口連接：

⊙設(shè)備類型：選擇模式MODBUS TCP/IP(Zero-based Addressing)。

⊙接口類型自動改為以太網(wǎng)

⊙IP：填入當(dāng)前要連接的控制器的IP地址

設(shè)置完成確認(rèn)關(guān)閉系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置窗口。

3）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置完成后，編譯寫好的組態(tài)程序，將觸摸屏連接到PC，待程序下載到觸摸屏后斷開連接。

第三步：連接觸摸屏與控制器，此時觸摸屏與控制器就可以相互通信了。

若沒有控制器或觸摸屏，可采用仿真器仿真，ZDevelop程序下載到仿真器內(nèi)，EasyBuilder軟件的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置時選擇設(shè)備類型為MODBUS IDA—MODBUS TCP/IP(Zero-based Addressing)，IP地址填入仿真器IP：127.0.0.1，選擇“在線模擬”即可連接控制器程序與組態(tài)程序進(jìn)行仿真。

1.觸摸屏端示例程序

威綸組態(tài)程序如下：

控制器程序分為五個模塊：

1）初始化模塊：軸參數(shù)設(shè)置，變量定義，按鍵復(fù)位。

2）按鍵掃描模塊：按下啟動，停止，回零，保存數(shù)據(jù)觸發(fā)執(zhí)行相應(yīng)程序。

'**********按鍵掃描模塊*********WHILE 1                     '掃描觸摸屏端按鈕輸入    IF MODBUS_BIT(0)= 1 THEN       '啟動按鈕按下        MODBUS_BIT(0) = 0          '按鈕復(fù)歸                          IF run_state = 0 THEN        '待機(jī)停止?fàn)顟B(tài)                            IF home_done = 0 THEN    '未回零時不啟動運(yùn)動                TRACE 'before move need home'                                            ELSEIF home_done = 1 THEN  '已回零啟動任務(wù)運(yùn)行                TRACE 'move start'                STOPTASK 1          '軟件安全，停止任務(wù)0                RUNTASK 1, movetask   '啟動運(yùn)行加工任務(wù)1                                    ENDIF        ENDIF                            ELSEIF MODBUS_BIT(1) = 1 THEN    '停止按鈕按下        TRACE 'move stop'        MODBUS_BIT(1) = 0             '按鈕復(fù)歸
         RAPIDSTOP(2)                                                 STOPTASK 1                                                         RAPIDSTOP(2)                                                           run_state = 0                 '停止標(biāo)志        MODBUS_REG(0) = run_state    '顯示狀態(tài)                    ENDIF               IF MODBUS_BIT(4) = 1 THEN           '回零按鈕按下        MODBUS_BIT(4) = 0                  '回零復(fù)歸                   IF run_state= 0  THEN                  stoptask 1           runtask 1,     home_task    '啟動回零任務(wù)        ENDIF                    ENDIF                '''保存數(shù)據(jù)處理    IF MODBUS_BIT(5) = 1 THEN      '保存數(shù)據(jù) 按鈕按下          MODBUS_BIT(5) = 0        '保存數(shù)據(jù) 按鈕復(fù)歸                          print '寫入數(shù)據(jù)到FLASH'                          radius = MODBUS_IEEE(2)            length = MODBUS_IEEE(4)           FLASH_WRITE 0,radius,length   '往扇區(qū)0寫入數(shù)據(jù)            ENDIF                                      WENDEND

3）加工運(yùn)動模塊：啟動按鍵按下調(diào)用執(zhí)行運(yùn)動指令。

4）回零模塊：回零按鍵按下調(diào)用執(zhí)行軸回零。

'**********回零任務(wù)*********home_task:             trace 'enter home task'
     run_state = 2              '回零標(biāo)志     MODBUS_REG(0) = run_state      '顯示狀態(tài)                             trigger              base(0,1)             cancel(2) axis(0)            '先軸0,軸1停止     cancel(2) axis(1)                                     wait idle(0)                                             wait idle(1)                                                     'datum(3) axis(0)             '實際設(shè)備軸0的歸零             'datum(3) axis(1)             '實際設(shè)備軸1的歸零     moveabs(0) axis(0)            '虛擬設(shè)備軸0的歸零     moveabs(0) axis(1)            '虛擬設(shè)備軸1的歸零                             wait idle(0)             MODBUS_BIT(1000)=1           '設(shè)置軸0已歸零的標(biāo)志                             wait idle(1)                             MODBUS_BIT(1001)=1           '設(shè)置軸1已歸零的標(biāo)志             home_done = 1             trace 'home task done'                     run_state = 0                   '回到待機(jī)狀態(tài)     MODBUS_REG(0) = run_state        end

5）手動運(yùn)動模塊：手動觸發(fā)軸正向或負(fù)向點(diǎn)動。

A、程序任務(wù)分配情況

自動運(yùn)行任務(wù)0:

若為串口連接設(shè)置SETCOM參數(shù)中的mode與variable

清空運(yùn)動緩沖，各軸的初始化

自定義變量的初始化與FLASH讀取初始化變量

MODBUS_BIT/REG/IEEE相關(guān)變量的初始化

啟動任務(wù)2作為手動任務(wù)運(yùn)行   

循環(huán)掃描程序:

     MODBUS_BIT(0)判斷啟動

           如果已回零，啟動任務(wù)1自動程序

           如果未回零，提示系統(tǒng)要回零先

     MODBUS_BIT(1)判斷停止

           運(yùn)動急停，停止任務(wù)1

     MODBUS_BIT(4)判斷回零

           如果未回零，啟動任務(wù)1回零程序

     MODBUS_BIT(5)判斷參數(shù)寫入

任務(wù)1: 自動程序

    選定軸0，軸1

    加工運(yùn)行

    等待運(yùn)動空閑

    結(jié)束本任務(wù)

任務(wù)1:回零程序

    選定軸0，軸1

    開始回零

    等待運(yùn)動空閑

    結(jié)束本任務(wù)

任務(wù)2: 手動程序

     不斷掃描程序:    

     如果待機(jī)狀態(tài)下

     指定軸0或軸1的手動運(yùn)動，可選方向         

     等待運(yùn)動空閑

B、程序資源分配

自定義的MODBUS_BIT資源:

MODBUS_BIT(0)    啟動 按鈕

MODBUS_BIT(1)    停止 按鈕

MODBUS_BIT(4)    回零 按鈕

MODBUS_BIT(5)    保存數(shù)據(jù) 按鈕

MODBUS_BIT(10)    X軸負(fù)向運(yùn)動

MODBUS_BIT(11)    X軸正向運(yùn)動

MODBUS_BIT(20)    Y軸負(fù)向運(yùn)動

MODBUS_BIT(21)    Y軸正向運(yùn)動

MODBUS_BIT(1000)   X軸 回零標(biāo)志

MODBUS_BIT(1001)   Y軸 回零標(biāo)志

自定義的MODBUS_REG/LONG/IEEE資源:

MODBUS_REG(0)    run_state 顯示運(yùn)行狀態(tài)

MODBUS_IEEE(2)    radius 顯示并設(shè)置加工半徑 

MODBUS_IEEE(4)    length 顯示并設(shè)置加工長度 

任務(wù)資源:

任務(wù)0：初始化變量與任務(wù)2,主循環(huán)

             不斷掃描外部變量來運(yùn)行

任務(wù)1：由任務(wù)0啟動，自動程序用于加工

            由任務(wù)0啟動，回零程序用于歸零

任務(wù)2 ：由任務(wù)0啟動，用于手動掃描

用到的全局變量資源:

run_state   運(yùn)行狀態(tài)

            0停止，1運(yùn)行，2回零

            MODBUS_REG(0) 顯示

home_done   回零完成的標(biāo)志位

            0 未回零,1 已回零 

radius    MODBUS_IEEE(2) 加工的半徑

length    MODBUS_IEEE(4) 加工的長度

FLASH資源:

扇區(qū)0   radius,length

        讀寫數(shù)據(jù)

用到的軸資源:

軸0：X軸

軸1：Y軸

VR資源：

無

中斷資源:

無

任務(wù)1啟動，運(yùn)行自動加工模塊，示波器采集的波形如下圖：

曲線0（紅色）：軸0的目標(biāo)位置DPOS(0)

曲線1（紫色）：軸1的目標(biāo)位置DPOS(1)