【Modbus应用实战】三菱Q03UDV内置以太网口和拧紧轴驱动器实现Modbus TCP以太网通信

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一、系统概述

拧紧轴由提供动力源的伺服电机、提供输出扭矩的减速机和用以检测扭矩之传感器组成，另外还需要外接控制器，用以控制、显示。其原理是利用伺服电机做为动力单元，连接减速机构，增大输出力矩，连接扭矩传感器用以检测力矩。扭矩传感器和伺服电机组成闭环控制，就可以精确的控制输出力矩等参数。本文所介绍之拧紧轴驱动器支持Modbus TCP以太网协议，我们使用三菱Q03UDV系列PLC内置以太网通信协议支持功能和该拧紧轴驱动器实现Modbus TCP以太网通信，三菱Q03UDV系列PLC可对拧紧轴目标扭矩进行读、写操作。

二、通信连接

1、三菱Q03UDV系列PLC内置以太网口通过网线连接至交换机LAN接口；

2、拧紧轴驱动器网口通过网线连接至交换机LAN接口。

三、三菱Q03UDV系列PLC内置以太网口通信参数

1、通信协议：Modbus TCP Client

2、IP地址：192.168.1.120

3、端口号：4096

参数设置如下所示：





端口中有关服务器通信参数通过编程实现，详情见PLC编程。

四、拧紧轴驱动器网口通信参数

1、通信协议：Modbus TCP Server

2、IP地址：192.168.1.102

3、端口号：502

其Modbus通信地址表如下所示，其中5008即为目标扭矩寄存器地址，为32位浮点数。







五、三菱Q03UDV系列PLC编程详解

1、三菱Q03UDV系列PLC使用通信协议支持功能实现Modbus TCP客户端编程，协议包设置如下所示，即就是实现Modbus之03和16功能码，可对拧紧轴目标实现读和写操作



上述03功能码数据包（协议号为1）详细设置如下所示：

发送：



接收：



错误返回，参考通信协议的配置文件即可。

上述16功能码数据包（协议号为2）详细设置如下所示：

发送：



接收：



错误返回，参考通信协议的配置文件即可。

2、连接的建立



使用M100上升沿触发SP.SOCOPEN指令以期建立和拧紧轴驱动器的连接；

D100赋值H8000，表明客户端端口号、服务器IP地址、服务器端口号等通过编程设置；

D102赋值H0200，表明端口1使用通信协议功能实现Modbus TCP/IP；

D103赋值K4096，是PLC作为客户端时的端口号，即就是为4096；

D105 D104赋值HC0A80166，是服务器的IP地址，HC0A80166，C0换算十进制为192、A8换算十进制为168、01换算十进制为1、66换算十进制为102，即就是服务器IP地址为192.168.1.102；

D106赋值K502，是服务器的端口号，即就是为502；

M0为读取拧紧轴目标扭矩（5008）标志位。

3、连接的断开



使用M104上升沿触发SP.SOCCLOSE指令以期断开与服务器的连接；

当服务器断开与PLC的连接时，也会执行SP.SOCCLOSE指令；

M0为读取拧紧轴目标扭矩（5008）标志位；

M1为写入拧紧轴目标扭矩（5008）标志位；

断开连接时复位M0和M1，则不执行任何通信读、写操作。

4、读取拧紧轴目标扭矩值





M0为读取拧紧轴目标扭矩值标志位，M0为1时执行SP.ECPRTCL指令，执行协议号1，则可读取拧紧轴目标扭矩值；

D1000为Modbus TCP协议传输标识，这里初始化为0，而后没完成一次通信收发自动加1；

D1001为Modbus TCP协议单元ID，这里设置为1；

D1002为Modbus TCP协议预读寄存器的起始地址，读拧紧轴目标扭矩，所以地址填写K5008；

D1003为Modbus TCP协议预读寄存器的个数，拧紧轴目标扭矩占用2个寄存器，所以填写2；

读取的拧紧轴目标扭矩最终保存在D3000 D3001组成的32位浮点数里，如果数据不对可将D3000和D3001互换；

读取拧紧轴目标扭矩值完成后复位M0、置位M1，紧接着执行写入拧紧轴目标扭矩值指令段。

5、写入拧紧轴目标扭矩值





M1为写入拧紧轴目标扭矩值标志位，M1为1时执行SP.ECPRTCL指令，执行协议号2，则可读写入拧紧轴目标扭矩值；

D2007为Modbus TCP协议传输标识；

D2008为Modbus TCP协议单元ID，这里设置为1；

D2009为Modbus TCP协议预写的寄存器起始地址，这里要写入拧紧轴目标扭矩，所以填写5008；

D2010为Modbus TCP协议预写的寄存器个数，拧紧轴目标扭矩占用2个寄存器，所以填写2；

D2011为Modbus TCP协议预写寄存器占用的字节个数，预写2个寄存器，则为4个字节；

D2012、D2013为Modbus TCP协议预写寄存器数据，要写入的拧紧轴目标扭矩32位浮点数保存在D3002 D3003组成的32位寄存器中，故而将D3002和D3003送入D2012和D2013中；

写入拧紧轴目标扭矩值完成后复位M1、置位M0，紧接着执行读取拧紧轴目标扭矩值指令段。

六、通信测试

经过调试，三菱Q03UDV系列PLC和拧紧轴驱动器完美实现Modbus TCP以太网通信，PLC中可以对拧紧轴目标扭矩实现读取和写入操作，程序编写调试成功。

来源/中华工控网，转载请联系

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