1 实验平台介绍
本次配置采用的三菱Mitsubishi的Q00UJJ CPU模块与CC-Link通信模块,通过赫优讯Hilscher的NT 50-CC-EN 网关模块与STAUBLI CS8C控制器通信,硬件如下:
通信时Mitsubishi CC-Link模块作为CC-Link Master,而Hilscher Gateways作为CC-Link Slave,同时也作为ModbusTCP Client,Staubli CS8C Controller作为ModbusTCP Server。
为了测试单个网关与11台机器人通信是否稳定,测试平台如下图搭建。由于测试条件有限,只有5台机器人供测试,但网关的配置中,仍然按照11台机器人进行组态。所以并不用担心实际机器人与预想机器人数量不一致,会导致网关的通信周期不准确。
2 通信稳定性分析
2.1通信中断的自动恢复能力
通信中断可能源于网线插拔、网关与PLC断电、电磁干扰等因素。因为条件有限电磁干扰不做测试。
2.2测试通信平均速率
以下程序为PLC通信测试程序,仅把收到的开关量输入点D3000赋值给开关量输出点D4000,模拟量输 入D5000赋值给模拟量输出点D6000。即把来自11台机器人输出值返回给机器人的输入值。
测试单台机器人通信周期时间时,其余机器人的所有IO点都使用LifeBit心跳机制,不断与PLC通信,增加PLC与网关的通信压力,进而得到测试结果。
测试通信时长的机器人代码如下:
占用通信资源的机器人代码如下:
结论: 通信传输速率设置 2.5Mbps-10Mbps,平均每一台机器人的通信循环周期在 0.133s 至 0.138s 非常的接近。通信传输速率设置 156kbps 或 625kbps,结果就不理想。
2.3测试通信超时率
从前面的实验测试结果得知,通信波特率在 2.5Mbps-10Mbps,平均每一台机器人的通信循环周期在 0.133s 至 0.138s。通信过程中,肯定会出现某次通信时间会超过这个值。该实验估计最坏通信时间。
结论: 当规定合格通信周期设置在 250ms 时,机器人发送的 1000 次数据,均内在规定时间内接收。对于该结果,还是比较满意的!
3 通信稳定性分析
情况1.建议客户把传输波特率设置在 2.5Mbps 以上
情况2.平均每一台机器人的通信循环周期在 0.133s 至 0.138s,最坏周期小于 0.250s
情况3.三菱 PLC 断电重连,网关不动作,通信重连时间大致在 2s 左右。
情况4.网关断电重连,三菱 PLC 不动作,通信重连时间大致在 5s-106s,不同机器人区别很大。
情况5.拔插机器人端网线,通信重连时间小于 2s-15s。
情况6.拔插网关端网线,通信重连时间大致在 2-70s,不同机器人区别很大。
情况1-2的结果表明:通信的速度可以接受!
情况3-6的结果表明:通信中断后均能自动恢复,这点非常重要!测试的时间结果仅供参考!
附录:
传输波特率与通信电缆长度关系