终于找到一个完整有解释的三菱PLC与步进电机控制的实验案例了

终于找到一个完整有解释的三菱PLC与步进电机控制的实验案例了

该实验案例介绍了如何实现三菱PLC发脉冲控制步进电机绝对定位于相对定位，还有如何回到原点。接下来准备实验西门子PLC，感谢多多支持。

(巨控_何工)

PLC与控制器，传感器解析那图

介绍：

1：丝杆支架总长340MM，丝杆长度200MM，有效行程100MM

丝杆支架总长420MM，丝杆长度300MM，有效行程200MM

2：丝杆直径8MM，导程2MM，即步进电机转一圈走2MM的距离

3：步进电机所运行的距离都可以在标尺丝杆上看，实习起来比较直观

4：步进电机为42步进电机，步距角为1.8度

5：步进驱动器输出电流0.7-4A，最大可32细分

6：编码器为AB两相，600线编码器（即转一圈反馈600个脉冲）

实验说明：

1：学习步进电机正反转控制：滑快只能在正转极限和反转极限之间运动

（带极限光电电眼限位保护）配合触摸屏学习可控制转速速度和运行距离设置

2：学习原点定位控制：就是将电机的位置移动到规定的原点位置

3：学习绝对定位控制：每次运行时必须以原点为基准做左右运动

4：编码器实时反馈步进运行距离显示控制：可对丝杆运行的距离进行实时反馈

注：1：不带触摸屏的可在电脑上安装触摸屏软件进行在线模拟，可以直接在电脑上改动丝杆运行的速度和距离.

2：可外接控制开关进行控制，具体参考控制程序和接线图

3：配送三菱PLC控制程序（带注释）

4：配送威纶触摸屏程序

PLC程序

触摸屏程序

编码器接线图

步进控制器接线图

步进电机接线图

PROFINET基础知识介绍，实例讲解西门子PLC通讯控制机器人！

工业以太网一般使用IEEE 802.3中定义的以太网标准。针对自动化系统的网络节点辅助采用了服务质量（ QOS）机制。PROFINET作为工业以太网之一，它采用了三种不同的方法来实现。这样既满足了普通以太网的需求，又满足了工业系统对不同应用的实时性的要求。如下图1所示。

图1、PROFINET使用到的三种协议栈

① 使用了IEEE 802.3以太网标准和TCP/IP，报文结构如图2所示。大多数的PROFINET通信是通过没有被修改的以太网和TCP/IP包来完成。这使得可以无限制地把办公网络的应用集成到PROFINET网络中。

图2、TCP/IP报文结构

② RT的通信不仅使用了带有优先级的以太网报文帧（如下图3所示），而且优化掉了OSI协议栈的3层和4层。这样大大缩短了实时报文在协议栈的处理时间，进一步提高了实时性能。由于没有TCP/IP的协议栈，所以RT的报文不能路由。

图3、PROFINET RT报文结构

③ IRT通信是满足最高的实时要求，特别是针对于等时同步的应用。IRT是基于以太网的扩展协议栈，能够同步所有的通信伙伴并使用调度机制。IRT通信需要在IRT应用的网络区域内使用IRT交换机。在IRT域内也可以并行传输TCP/IP协议包，如图4所示。

图4、PN控制器和PN设备的分片处理机制

以PROFINET RT为例来理解在整个通信的过程中实时性能是如何来保证的。

从通信的终端设备（PN控制器和PN设备）来看，首先采用了优化的协议栈，这一点可以在图1的 ②看到。这样一来在终端的设备上数据报文被处理的时间大大的缩短，这是实时性能保证的一个方面。其次是终端设备上采用的分时间段处理机制，这一点可以在图5看到。这样保证了在每个通信的循环的周期内终端设备即可以处理RT的实时数据又可以处理TCP或UDP的数据。且在每个循环内优先处理RT的实时数据。这里需要强调的是每个PN终端设备只对自己的负责，需要发送的数据会按发送循环发送、对于由其他设备发到自己的数据会进行立即接收，且发送和接收是并行处理。

图5、RT的时间调度机制

从通信的传输设备（SCALANCE X交换机）来看，首先采用百兆全双工的交换网络，这样一来每个终端设备的每个端口都是独享带宽，且可以双向不间断的收发数据。其次是交换机支持802.1P或802.1Q的标准，使得发到交换机网络的PN的数据帧被优先处理和转发，如图6所示。这一点保证了PN在网络上的快速转发，也是实时性能保证的另一个方面。

图6、交换机802.1Q的工作机制

上面介绍的是PN RT的实时性能从机理上如何保证的。而从量化的角度去分析的话，PN RT完全是靠计算来精确保证每个发送循环所能发送的报文及对RT数据的时间的预留。

对于RT来说，在物理层上传输的最小报文帧来为88个字节，最大报文帧来为1488个字节。其中包括了12个字节的帧间隔，如下图7所示。

图7、RT的报文的长度

百以太网的传输速率 ：

每个字节传输需要的时间：

最小的RT报文帧需要的传输时间 0.08

一个PN控制下带3个最小报文帧（40个字节的C_SDU）的PN设备，PN 控制器的发送循环为250 ，通信建立后在PN接口上抓报分析PN的通信可以分析出PN数据帧对时间调度的情况，如下图8所示。

图8、PN RT的时间调度机制

除了对PROFINET RT和IRT的通信调度的分析外，还对PROFINET的抗干扰性作了大量的研究。在对PROFINET推广的时候，很多用户很关心PROFINET是不是和PRROFIBUS一样，存在抗干扰的性能差的特点。我从理论和实际实验上验证了PROFINET的抗干扰性能优于PROFIBUS的抗干扰性能。PROFINET是基于IEEE 802.3的以太网标准。所以对PROFINET的抗干扰分析实质上是对工业以太网的抗干扰分析。

好吧！理论说完了，我们实例讲解一下吧！

今天带来的案例是博途PLC通过PROFINET连接库卡机器人！

网线连接至控制柜门上的KLI端口，另一端连接到交换机，PLC也连接到交换机（交换机无型号要求），交换机再连接到电脑。

首先将编程电脑、PLC、KUKA设置成统一网段，因KUKA的底层设置原因，最好不更改机器人IP地址

1：添加新设备 2:导入GSD文件

安装GSD，并把KUKA设备进行组态

在视图里面进行连接

删除安全模块、设置地址、设备名称

设置好以上后（包括PLC地址），接下来就可以编译下载到PLC。下载完成后PLC会报红灯，是因为下一级组件存在故障，即还没有设置机器人端，连接不到下一级组件，所以报错。也可以使用此方法判断是否连接成功。

WorkVisual对KUKA进行设置

激活、添加Profinet、DTM选择Profinet

双击Profinet进行设置

进行信号映射

首先生成代码，再下载到控制器，注意在控制器上做好确认工作

机器人侧的信号确认：

机器人侧即为映射时的IN(..),PLC侧则是在博图里对KUKA设备设置时的IO地址

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