PLC运动总线+BLOC编程简介

1、总线型总线型PLCPLC和图块编程和图块编程 主要内容主要内容 工业背景工业背景1 总线运动控制总线运动控制2 触摸屏端图块编程触摸屏端图块编程3 4PC端图块编程简介端图块编程简介 工业背景工业发展趋势 信息化 集成化 智能化柔性制造 将数据通过网络进行传输 和控制，简化控制布线， 延长传输距离，增加可控 制点数，更易于维护系统。 通过结构化的综合布线系 统和计算机网络技术，使 资源达到充分共享，实现 集中、高效、便利的管理。 能对市场需求变化作出 快速响应，消除冗余无 用的损耗，力求获得更 大的效益。 智能工业的实现是基于 物联网技术的渗透和应 用，并与未来先进制造 技术相结合，形成新的

2、智能化的制造体系。 工业背景运动控制发展趋势 运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理，使其按照预期的运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理，使其按照预期的 运动轨迹和规定的运动参数进行运动。运动轨迹和规定的运动参数进行运动。 总线运动控制自主总线协议 采用总线型运动控制方式 的PLC，替代了传统的脉 冲发送方式，采用总线通 讯，系统速度更快，同时， 接线简单，配线共享。 采用公司自主的工业总 线通信协议，支持公司 自己的总线产品。 总线运动控制产品类型 支持运动总线的机型有：支持运动总线的机型有： XDC型型PLC 运用总线通讯，支持全新的运动控制指令，

3、运用总线通讯，支持全新的运动控制指令， 强大的运动控制功能及示教功能。强大的运动控制功能及示教功能。 机器人专用控制器机器人专用控制器 运用总线通讯，支持机器人专用控制指令，运用总线通讯，支持机器人专用控制指令， 支持多轴运动控制及示教功能。支持多轴运动控制及示教功能。 总线运动控制特点 S曲线加减速曲线加减速 具有快速的定位速度，在运动的加减速段，采用具有快速的定位速度，在运动的加减速段，采用S曲线加曲线加 减速，加减速过程无柔性冲击，曲线更柔和。减速，加减速过程无柔性冲击，曲线更柔和。 发脉冲方式：加速度有突变 总线运动方式：加速度无突变 运动位置、速度等在数据包内，运动位置、速度等在数据

4、包内， PLCPLC发送数据包给伺服驱动器，发送数据包给伺服驱动器， 有干扰时，数据包发送错误，有干扰时，数据包发送错误， 系统会重发，系统会重发，不会有累计误差。不会有累计误差。 总线运动方式总线运动方式 发脉冲方式发脉冲方式 PLC发脉冲指令，发脉冲指令， 伺服驱动器接收，伺服驱动器接收， 有干扰时，会丢失脉冲，有干扰时，会丢失脉冲， 有累计误差。有累计误差。 优优劣劣 总线运动控制特点 无脉冲累计误差无脉冲累计误差 总线运动控制特点 总线型总线型PLCPLC与伺服驱动器之与伺服驱动器之 间采用间采用总线总线技术通讯，技术通讯，通通 讯、数据发送以及标志位讯、数据发送以及标志位 都是通过总

5、线发送的。都是通过总线发送的。 PLCPLC和伺服是和伺服是双向数据双向数据 传递传递，PLCPLC可以实时发可以实时发 送伺服的位置、速度等送伺服的位置、速度等 信息，还可以实时读取信息，还可以实时读取 伺服的位置反馈等信息。伺服的位置反馈等信息。 高速情况下，精度更高高速情况下，精度更高 总线运动控制特点 总线接线简单总线接线简单 发脉冲接线方式：发脉冲接线方式：1路脉冲就需脉 冲、方向、输入输出信号线端口， 伺服报警、伺服使能、编码器反 馈等端口，接线复杂。 总线运动接线方式：总线运动接线方式：1路总线支持 10个轴，外加2路脉冲，节省配线 （配线共享）。 主要应用在需要有电子主要应用在

6、需要有电子 齿轮箱和电子凸轮功能齿轮箱和电子凸轮功能 的系统控制中。工业上的系统控制中。工业上 有印染、印刷、造纸、有印染、印刷、造纸、 轧钢、同步剪切等行业。轧钢、同步剪切等行业。 应用场合 是指多个轴之间的运动是指多个轴之间的运动 协调控制，可以是多个协调控制，可以是多个 轴在运动全程中进行同轴在运动全程中进行同 步，也可以是与高速计步，也可以是与高速计 数器的同步运动。数器的同步运动。 同步运动 总线运动控制特点 同步运动控制同步运动控制 XCXC系列系列PLSFPLSF： 支持定量、可变频、带方向。支持定量、可变频、带方向。 XCXC系列系列PLSRPLSR： 多段、定量、单方向。多段

7、、定量、单方向。 XCXC系列系列STOPSTOP： 立即停止脉冲输出。立即停止脉冲输出。 XCXC系列系列ZRNZRN： 原点信号和原点信号和Z Z信号必须是信号必须是 外部中断点外部中断点。 PK XDXDC C系列系列MOTOMOTO、MOTOAMOTOA、 MOTOSMOTOS：支持单段、多段增：支持单段、多段增 量、绝对位置运动量、绝对位置运动 XDXDC C系列：通过修改寄存系列：通过修改寄存 器值，可在线修改目标位器值，可在线修改目标位 置、速度等信息置、速度等信息 XDXDC C系列系列MOMOSTOPSTOP： 可选择急停还是缓停两可选择急停还是缓停两 种模式，还可设定减速种

8、模式，还可设定减速 距离。距离。 XDXDC C系列：通过回零位系列：通过回零位 实现回零实现回零，多种输出模，多种输出模 式可选。式可选。 总线运动控制特点 无需编程，只需在线修无需编程，只需在线修 改寄存器值，即可实现改寄存器值，即可实现 目标运动，在运动过程目标运动，在运动过程 中，还可实时修改目标中，还可实时修改目标 位置、速度及同步速度位置、速度及同步速度 比值等。比值等。 2 通过现场示教，无需编通过现场示教，无需编 程，即可实现伺服使能、程，即可实现伺服使能、 点动、回原点等操作。点动、回原点等操作。 1 总线运动控制示教功能 在线示教在线示教 各参数给定与状态反馈各参数给定与状

9、态反馈 是通过是通过PLCPLC内部计算得内部计算得 出，与连接伺服系统的出，与连接伺服系统的 计算过程一致。计算过程一致。 2 PLCPLC通讯口通讯口4 4安装安装BDBD板的板的 后将后将SM2018+20SM2018+20* *N N（N N是是 轴号）置轴号）置ONON，实现在不，实现在不 接伺服系统的情况下的接伺服系统的情况下的 PLCPLC模拟运行。模拟运行。 1 总线运动控制仿真功能 在线仿真 总线运动控制系统构成 名称型号备注 可编程控制器XDC-32T-E BD板XD-NE-BD 伺服驱动器DS3E系列 伺服BD板JA-NE-L 标准线X-NET标准线3m、20m、50m、

10、100m、500m可选 滤波器FT110-6 原理图 系统清单 PLC接线步骤如下：接线步骤如下： 1）PLC的的L、N端子接端子接220V的的AC电源，外接电源时，可单独接入滤波器降低电源干扰。电源，外接电源时，可单独接入滤波器降低电源干扰。 2）在位于）在位于XDC的的PLC正面的正面的BD板卡槽内插入板卡槽内插入RS485扩展扩展BD板板XD-NE-BD 3）将）将BD板的通讯端口板的通讯端口A、B接至接至DS3E系列伺服驱动器系列伺服驱动器JA-NE-L模块的模块的A1，B1端子上，端子上，SG信号地信号地 接至接至JA-NE-L模块的模块的SG端子。端子。 4）将）将JA-NE-L模

11、块的九针母头插至伺服驱动器的模块的九针母头插至伺服驱动器的CN1口的九针公头上。口的九针公头上。 注：BD板与JA-NE-L板互连时，连接线采用配套的专用电缆线，接线长度根据驱动器间位置关系决 定，接线头处需用户自行裁剪连接，线缆接口处示意图如下图所示。 总线运动控制接线 一台一台PLC控制多台伺服，总线接线方式如下：控制多台伺服，总线接线方式如下： 注意：1.默认最多同时控制10轴伺服。 2.在PLC和伺服都上电的情况下不能单独给伺服断电。 总线运动控制接线 伺服接线步骤如下：伺服接线步骤如下： 1）伺服驱动器的）伺服驱动器的L1、L3接接220V的的AC供电电源，外接电源时，可单独接入滤波

12、器降低电源干扰；供电电源，外接电源时，可单独接入滤波器降低电源干扰； 2）伺服驱动器的）伺服驱动器的U、V、W端子分别与电机连接端子端子分别与电机连接端子U、V、W连接。连接。 3）如需使用）如需使用PLC的发脉冲功能，则连接的发脉冲功能，则连接CN0口的脉冲、方向、输入输出信号线。口的脉冲、方向、输入输出信号线。 4）CN1口是口是9针口，连接针口，连接JA-NE-L板，各轴的板，各轴的JA-NE-L板是串联的关系，信号统一从板是串联的关系，信号统一从A1、B1、 SG1口进，从口进，从A2、B2、SG2口出口出。 5）CN2口接电机编码器线；口接电机编码器线； 总线运动控制接线 PLC串口

13、配置串口配置 PLC面板上有面板上有COM0和和COM1两个通讯口可供选择，若采用总线通讯，则选择两个通讯口可供选择，若采用总线通讯，则选择COM0口。口。 连接及配置步骤：连接及配置步骤： 1）打开）打开PLC软件，点击软件串口设置，出现如下图所示窗口。软件，点击软件串口设置，出现如下图所示窗口。 总线运动控制接线 PLC串口配置串口配置 2）点击）点击“XNet通讯通讯”，出现，出现“设置软件通讯设置软件通讯”的界面的界面 3）显示服务正在运行，点击显示服务正在运行，点击“确定确定”，PLC状态栏显示状态栏显示“运行运行”或或“停止停止”则连接成则连接成 功。功。 总线运动控制配置 PLC

14、串口配置串口配置 2）连接不成功则在配置服务界面，将服务重启。）连接不成功则在配置服务界面，将服务重启。 3）PLC和和PC连接后，默认机型若不是连接后，默认机型若不是XDC-32，则通过点击文件，则通过点击文件更改更改PLC机型，机型， 选择所连接的机型。选择所连接的机型。 总线运动控制配置 伺服参数配置伺服参数配置 PLC与伺服参数设置如下表所示与伺服参数设置如下表所示 注意：伺服设置参数后要重新上电，对应参数才可生效，伺服的硬件版本号从伺服面板注意：伺服设置参数后要重新上电，对应参数才可生效，伺服的硬件版本号从伺服面板P2-07中读取，电机的代码通中读取，电机的代码通 过过P0-33设置

15、，详见伺服手册。设置，详见伺服手册。 总线运动控制配置 寄存器号 功能说明连接10轴时（包含10 轴以下） 连接20轴时（包含10 轴以上） 总线型 PLC SFD2990指令刷新周期（单位：us）3000（默认）6000 SFD2991从站个数10（默认）20 SFD2992错误重试次数3（默认）3 伺服驱 动器 P0-01通讯位置模式1010 P0-03使能模式：3是总线使能33 P7-00对应站号110(根据实际轴号 设定) 120(根据实际轴号设 定) P7-01RS485串口参数22132213 P7-02RS485协议 1：Modbus，2： 简化版XNet 22 P7-05从站个

16、数1020 P7-07指令刷新周期（单位：us）30006000 通讯状态检查通讯状态检查 1）使伺服系统正常上电，此时伺服各面板显示）使伺服系统正常上电，此时伺服各面板显示“bb”状态。置位各轴使能信号状态。置位各轴使能信号 SM2010+20*（N-1）（）（N对应各轴站号），若对应轴面板显示对应各轴站号），若对应轴面板显示“run”状态，说明系状态，说明系 统通讯成功。统通讯成功。 2）各轴的总线通讯错误次数通过）各轴的总线通讯错误次数通过SD2004+60*（N-1）读取。）读取。 总线运动控制配置 常用参数介绍常用参数介绍 总线运动控制常用参数 地址定义备注 控制位参数控制位参数（N

17、=110N=110） SM2010+20*(N-1)伺服使能ON:伺服使能；OFF：伺服不使能 SM2011+20*(N-1)正向点动使能后，系统会自动复位 SM2012+20*(N-1)反向点动使能后，系统会自动复位 SM2018+20*(N-1)在线仿真运行在没有连接伺服驱动器时（PLC必须加BD板）， 模拟运行 设定值参数设定值参数（N=110N=110） SD2030+60*(N-1)位置设定坐标位置，由目标位置给定脉冲数换算。在线 实时修改位置设定值，会向设定目标按设定速 度运动。 SD2032+60*(N-1)速度设定 SD2040+60*(N-1)点动步长 SD2042+60*(

18、N-1)点动速度 状态量参数状态量参数（N=110N=110） SD2008+60*(N-1)当前位置坐标位置，由目标位置反馈脉冲数换算 SD2010+60*(N-1)当前速度由反馈值计算 报警信息报警信息 总线运动控制报警信息 地址地址 报警代报警代 码码 错误信息错误信息 各轴详细报警信息 SD2002+60* （N-1） 20001最大软限位超程 20002最小软限位超程 20003最大电气限位超程 20004最大电气限位超程 20005超速报警 20006转角偏差报警 20010伺服报警 20011与伺服通信错误 20020轨迹规划点超程报警 20021速度设置超限 20022轨迹段数

19、超限 20023位置类型不匹配 20024被绑定轴ID超限 20025原点端子配置无效 20030 状态错误，当前状态无法执行运动指 令 20031被绑定轴状态错误 在未连接伺服驱动器的情况下在线仿真模拟，实现轴在未连接伺服驱动器的情况下在线仿真模拟，实现轴1的加减点动和实时运动。的加减点动和实时运动。 提示：提示：SM2018(仿真仿真) SM2010(使能使能) SM2011(加点的加点的) SM2012（减点动）（减点动） SD2030（目标位置）（目标位置） SD2032(速度速度) SD2008(当前位置当前位置) SD2010(当前速度当前速度) SD2032(速度速度) SD20

20、40(点动步长点动步长) SD2042(点动速度点动速度) 操作时间 总线运动控制指令 增量位置运动 绝对位置运动 多段速运动 开始同步运动 停止同步运动 总线运动控制指令 停止运动 继续运动 写入当前位置 读取当前位置 总线运动控制指令 增量位置运动 指令说明指令说明 当M0由OFFON时，S3轴以S2的 加速度加速至S1，增量运动至S0位 置停止。 S0：为增量位置值，可设为正值或负 值，若为正值则电机正转，若为负值 则电机反转。 S1：设为正值，若设为负值，则按绝 对值的大小运动。 S2：0加速到指定运动速度的时间， 单位：ms。 S3：轴编号N，N的范围为110。 总线运动控制指令 绝

21、对位置运动指令说明指令说明 当M0由OFFON时，S3轴以S2的加 速度加速至S1，绝对运动至S0位置停 止。 S0：为绝对位置值，可设为正值或负 值，若设的值等于当前位置值则电机 不转；若设的值大于当前位置值则电 机正转；若设的值小于当前位置值相 等则电机反转。 S1：设为正值，若设为负值，则按绝 对值的大小运动。 S2：0加速到指定运动速度的时间， 单位：ms。 S3：轴编号N，N的范围为110。 总线运动控制指令 练习练习 电机当前位置为电机当前位置为2000，要求分别用，要求分别用MOTO指令和指令和MOTOA指令以指令以 5000Hz的速度运行到的速度运行到10000个脉冲的目标位置

22、。中途将速度改变个脉冲的目标位置。中途将速度改变 为为6000Hz，并且让电机运行到绝对目标位置为，并且让电机运行到绝对目标位置为20000个脉冲的位个脉冲的位 置。加减速时间为置。加减速时间为50ms。 提示：运动过程中，可以通过修改（SD2030+60*(N-1)）和 SD2032+60*(N-1)）寄存器值来实时修改绝对目标位置及运动速 度。 总线运动控制指令 练习练习 PLC开始运行，初始正向脉冲线圈SM2将脉冲数、速度和加 减速时间送入相应寄存器。 伺服使能ON，M0由OFFON，开始执行增量位置运动 MOTO指令。 M1由OFFON，将绝对目标位置送入相应寄存器。 M2由OFFON

23、，将新速度送入相应寄存器。 当脉冲发送完，正在运行标志位SM2001复位，将相应线圈 复位。 总线运动控制指令 练习练习 SM2 DMOVK10000HD0 DMOVK5000HD2 DMOVK50HD4 HD0HD2HD4MOTOAK1 M0 DMOVK20000SD2030 DMOVK6000SD2032 M1 M2 SM2001 RSTM0 RSTM1 RSTM2 PLC开始运行，初始正向脉冲线圈SM2将脉冲数、 速度和加减速时间送入相应寄存器。 伺服使能ON，M0由OFFON，开始执行绝对位 置运动MOTOA指令。 M1由OFFON，将绝对目标位置送入相应寄存器。 M2由OFFON，将

24、新速度送入相应寄存器。 当脉冲发送完，正在运行标志位SM2001复位，将 相应线圈复位。 总线运动控制指令 多段速运动 指令说明指令说明 当M0由OFFON时，S2运动轴在设 定了S1参数后以S0指定的目标及速度 进行多段速增量位置或绝对位置运动。 S0：数据起始地址。可设置脉冲各段 的位置及速度。 S1：参数起始地址。可设置运动模式、 运动段数和运动加减速时间。 S2：轴编号N，N的范围为110。 总线运动控制指令 多段速运动 参数起始地址说明参数起始地址说明 数据起始地址说明数据起始地址说明 1 2 总线运动控制指令 练习练习 用用MOTOS指令发送四段脉冲，在运行到第二段的过程中将速度改

25、指令发送四段脉冲，在运行到第二段的过程中将速度改 为为6000Hz，每段的设定值和加减速时间如下表：，每段的设定值和加减速时间如下表： 名称频率设定值(Hz)脉冲个数设定值 第1段脉冲500010000 第2段脉冲100026000 第3段脉冲7500-20000 第4段脉冲400025000 加减速时间50ms 总线运动控制指令 PLC开始运行，初始正向脉冲线圈SM2将脉冲数、 速度、运动模式、运行总段数和加减速时间送入相 应寄存器。 伺服使能ON，M0由OFFON，开始执行多段速 运动MOTOS指令。 M1由OFFON，将新速度送入相应寄存器。 当脉冲发送完，正在运行标志位SM2001复位

26、，将 相应线圈复位。 SM2 DMOVK10000HD0 DMOVK5000HD2 DMOVK26000HD10 MOTOSHD0HD100K1 M0 DMOVK6000SD2032 M1 SM2001 RSTM0 RSTM1 DMOVK1000HD12 DMOVK-20000HD20 DMOVK7500HD22 DMOVK25000HD30 DMOVK4000HD32 DMOVK0HD100 DMOVK4HD102 DMOVK50HD104 DMOVK50HD106 总线运动控制指令 PLC开始运行，初始正向脉冲线圈SM2将脉冲数、 速度、运动模式、运行总段数和加减速时间送入相 应寄存器。

27、伺服使能ON，M0由OFFON，开始执行多段速 运动MOTOS指令。 M1由OFFON，将新速度送入相应寄存器。 当脉冲发送完，正在运行标志位SM2001复位，将 相应线圈复位。 SM2 DMOVK10000HD0 DMOVK5000HD2 DMOVK26000HD10 MOTOSHD0HD100K1 M0 DMOVK6000SD2032 M1 SM2001 RSTM0 RSTM1 DMOVK1000HD12 DMOVK-20000HD20 DMOVK7500HD22 DMOVK25000HD30 DMOVK4000HD32 DMOVK1HD100 DMOVK4HD102 DMOVK50HD1

28、04 DMOVK50HD106 触摸屏端图块编程构成及接线 简单构成包含触摸屏TG865-ET/UT/MT、可编程控制器XDC-32T-E、 BD板XD-NE-BD 构成构成 触摸屏端图块编程构成及接线 将BD板装入PLC的面板上，如下图所示。 PLC的L、N端子接220V的AC电源。 PLC端的0V、24V端子接触摸屏的电源端0V、24V。 PLC的串口2（COM1口）和触摸屏的串口2（PLC口）用DVP线连接通讯。 接线接线 触摸屏端图块编程配置 1）PC通过DVP线与XDC-32T-E控制器 的COM0口连接，如图1所示： 2）连接成功后，运行已安装的 XINJEConfig配置工具，界

29、面如图2所示。 PLC串口串口2配置配置 图1 图2 触摸屏端图块编程配置 3）点击“配置”-“查找设备”，跳出界 面如图3所示： 4）择设备类型为PLC，点击“确定”，立即 跳出图2界面，则表明连接成功，点击“配 置”-“单机设备”-“串口”进行串口配 置，选择串口2，参数设置如图4所示，参数 设置后点击“写入配置”，PLC重新上电后 参数配置生效。 PLC串口串口2配置配置 图3 图4 电脑上COM口 必须是2 触摸屏端图块编程配置 1）PC通过OP线与示教器的串口1 （Download口）连接，如图5下： 2）连接成功后运行XINJEConfig配 置工具，界面如图6所示。 触摸屏串口配

30、置触摸屏串口配置 图5 图6 触摸屏端图块编程配置 3）点击“配置”-“查找设备”，界面如 图7所示 4）选择设备类型为触摸屏，点击“确定”， 立即跳出图8界面，则表明连接成功，点击 “配置”-“单机设备”-“串口”进行 串口配置，选择串口2，参数设置如图11所 示，参数设置后点击“写入配置”，示教器 重新上电后参数配置生效。 触摸屏串口配置触摸屏串口配置 图7 图8 必须是2 触摸屏端图块编程配置 5）由于网络种类选择为X-NET，所以在串口设置成功后必须进行路由器配置，点击“配 置”-“单机设备”-“路由表”，界面如图8所示，点击“读取”，若读取出的子网号、 通讯口号、网关地址分别为2,2

31、,0则路由表信息配置成功，其中子网号与串口设置的网络号 对应，通讯口号与串口号对应，若不跨网网关地址则为0；若读取不到信息可点击“添加表 项”进行配置。 触摸屏串口配置触摸屏串口配置 图8 触摸屏端图块编程配置 1）打开图块编程软件，将图块工程 （后缀.xgp）下载到PLC中，如图9 所示。 2）打开XDPPro将梯形图程序（后 缀.xdp）下载到PLC中，如图10所示。 内部程序下载内部程序下载 图9 图10 触摸屏端图块编程配置 3）打开TouchWin将编辑好的触摸屏程序（后缀.txp）下载到触摸中，如图11所示。 内部程序下载内部程序下载 图11 触摸屏端图块编程编程 1）点击程序员进入编辑界面 编辑程序编辑程序 触摸屏端图块编程编程 2）点击编辑界面中“相对运动”，跳出指令编辑界面，编辑控制轴正 转的程序。 编辑程序编辑程序 触摸屏端图块编程编程 3）点击编辑界面中“相对运动”，跳出指令编辑界面，编写控制轴反 转的程序。 编辑程序编辑程序 触摸屏端图块编程编程 4）具体程序 编辑程序编辑程序 触摸屏端图块编程使能 点击菜单栏的“手动监控”，进入监控界面，点击使能按钮，使伺服