PLC高手必备技能，施耐德PLC与变频器的CANopen通讯程序编写

在前文 PLC高级应用技术，PLC与变频器的CANopen总线通讯控制之线路介绍，PLC高级应用，PLC与变频器总线（CANopen）通讯之硬件组态篇中分别向大家介绍了PLC和变频器的CANopen通讯的线路知识和硬件组态，当我们完成了上述两项任务之后，就进入了正题，通讯程序的编写，今天就给大家如何写程序。接上两篇，仍然以施耐德CODESYS平台的PLC编程软件Somachine 为例讲解。变频器采用施耐德ATV71。

当我们把硬件组态程序下载到PLC中之后，PLC会主动寻找从站，建立通讯连接，如果线路没有问题，从站的参数设置正确，PLC与从站之间的总线通讯会自动完成，PLC会给出通讯正常的信号，一般是个布尔量。施耐德CODESYS平台的PLC处理起来比较麻烦，需要利用几个功能块把它读出来，在这里不再展开讨论。一般我们都把这个状态做在触摸屏上，作为监控。但是，如果我们只是想看到这个状态，不做在触摸屏上，是可以在编程软件中直接看到的。

图一

如 图一所示，这软件中的硬件树，注意看红色的三角形，表示通讯是失败的，因为小编只是打开了仿真功能，并没有连接实际的从站。如果这个三角形是绿色的，就表示通讯正常了。在施耐德的Somachine软件中，所有的硬件组态都是采用此种形式来告诉编程开发人员，硬件是否正常。

小编曾经说过，欧美系PLC和日韩系PLC是不同的，欧美系PLC注重功能块的概念，不存在所谓的指令，因此，对于从站的读取和写入，都是通过功能块来完成的。由于是同一品牌的通讯，官方都已经开发好了专门的功能块，也就是符合PLCopen标准的功能块，我们直接调用接可以了。

对于变频器的使能采用 MC_POWER_ATV 功能块。其中前面的MC_POWER是标准的PLCopen功能块，后面的ATV是施耐德官方在开发此功能块时加上的后缀，用来区分不同的从站，ATV是施耐德变频器的型号代码。同样，不同系列的变频器和伺服驱动器时通过后缀来区分的。

图二

如图二所示，这是对两个从站的使能操作，注意看红色圆圈部分，这是对不同从站的区分，功能块中输入引脚Axis表示我们要操作的从站轴号，在欧美系PLC中，几乎我们能操作的对象都是可以定义成变量的，同样，对于总线通讯的不同从站，也是按不同变量处理。因此，此处我们要填写我们在硬件组态中定义的轴名称。

当变量A 和变量B 分别为高电平时，就会对变频器进行使能操作。 输出引脚STATUS 和 ERROR是表示使能状态的，同样，我们也可以引入变量对此进行处理。

变频器主要就是进行速度控制的，同样，它也是有相对应的功能块来完成的。

图三

如图三所示，通过MC_MOVEVELOCITY_ATV 来进行速度控制，大家可以看到，它是可以和使能模块共享轴号这个输入引脚的，这就是使用CFC编程语言的好处。当变量E_Fan为TRUE的时候，变频器就会以变量Vel_Fan定义的速度运行。

3 变频器的停止

变频器的停止和我们使用硬接线的停止是不同的，必须使用专门的功能块

图四

如图四所示，变频器需要使用MC_STOP_ATV 功能块来停止，当变量S_Fan为TRUE的时候，变频器就会停止。

以上，就是通过总线对变频器进行控制时基本的程序的编写，大家可以看到，采用CFC语言编写是非常便捷的，当然，日系PLC采用梯形图就可能不会使用此模式了，但可移植性大大降低。当然，控制变频器不止这三个功能块，还有很多，大家如果使用施耐德PLC可以参考相关手册，如果使用的是欧美系PLC，其套路是差不多的。

PLC的标准ST语言编程之运动控制部分

这次我们讲一下PLC控制里面比较重要的一点，伺服轴控制！

用ST语言给大家举例说明一下，通过面向对象编程，把伺服轴当作是一个对象，而轴的使能、绝对运动和相对运动是轴的一个能力。下面示例程序中定义结构化的状态信息（可用作声明），HMI和功能块。

伺服轴的信息结构体

把伺服的一些状态信息设置在ST_states结构体中，可以让其他子程序用这个结构体声明新结构。其它子程序使用这些数据不需要重新再一个一个写这些信息数据，又可以当成局部变量使用，数据互不干涉。

结构体

其它子程序声明用

MC功能块的再次封装

运动控制包括了4个功能块，分别是Axis_IO，Axis_PTP_CoE，FB_Home_ByLimit和ServoDriver_DI。

ServoDriver_DI: 获取伺服驱动上的原点信号，正向限位和负向限位

Axis_IO: 是对ServoDriver_DI继承和丰富，汇总了运动控制用到的所有硬件输入信号

FB_Home_ByLimit: 轴在任意位置回零功能块，无需考虑回零方向问题。该功能块先负方向找原点，如果碰到负极限则改为正方向找原点

Axis_PTP_CoE: 里面封装了Axis轴、MC功能块、Action动作和IO状态。该功能块包括了12个Action，每个Action就相当于NC轴的一个能力。

轴

Axis_PTP_COE.ahome :实现原点搜索的功能

Axis_PTP_COE.aIO ：获取原点信号，正向限位和负向限位，并且把伺服驱动和NC报错信息发布给状态机中。

Axis_PTP_COE.aJogB :反向点动

Axis_PTP_COE.aJogF :正向点动

Axis_PTP_COE.aManualJOG :外部硬件控制伺服点动

Axis_PTP_COE.aMoveAbs :绝对运动

Axis_PTP_COE.aMoveOff :复位所有功能块执行标志位及输出

Axis_PTP_COE.aMoveRel :相对运动

Axis_PTP_COE.aMoveVel :速度控制

Axis_PTP_COE.aPower :伺服轴的使能

Axis_PTP_COE.aReset :刷新IO，读取伺服轴的状态，如果有伺服报错，进行错误复位

Axis_PTP_COE.aStop :伺服轴的停止

HMI模板制作

运动控制使用的模板是PH_JOGLINE，该模板中包括了伺服的正反点动按钮，伺服轴名称，伺服轴运动的距离，还有一些伺服的状态位（使能完成的标志位，寻参完成的标志位，正向限位，负向限位，原点信号和NC的报错信息）和报错复位按钮。

hmi

运动控制模板的使用

第一步：程序中声明轴变量

轴变量

第二步：编写程序

axis1.sName:="皮带轴"; //对伺服轴命名，用于区分

axis1.aReset(); //调用相关Action，刷新IO，读取伺服轴的状态

axis1.aPower(); //调用相关Action，对伺服轴使能

IF axis1.Ref.Status.ControlLoopClosed //判断是否完成使能

THEN

axis1.aManualJOG（Velo:=100 , ); //调用相关Action，实现点动功能Velo:=100

END_IF

HMI模板的调用

通过HMI中的Frame控件来调用HMI模板

调用Frame控件之后，进入Frame属性里面设置相关参数：

1) 设置调用HMI控件，选择congfigure，添加PH_JOGLINE_1作为模板。

2) 通过绑定变量Main.axis1，实现控制器上的程序变量和HMI上的控件的对应。

创建NC轴，链接控制器上的轴变量

NC轴

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