文章:正运动技术运动控制器自定义通讯

所有者:TerryWang(呢称); 发布时间:2021-01-11 00:03:26; 更新时间:2021-01-11 00:10:19

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简介:今天我们来学习一下,运动控制器的自定义通讯。控制器的串口和网口默认使用MODBUS协议通讯,若对端设备不支持MODBUS协议,可开启自定义通讯模式(无协议)通讯。串口和网口均可开启自定义通讯。串口和网口自定义通讯的开启方法不同,均使用指令开启自定义通讯

正运动技术运动控制器自定义通讯

上一节讲了运动控制器MODBUS通讯,今天我们来学习一下,运动控制器的自定义通讯。

控制器的串口和网口默认使用MODBUS协议通讯,若对端设备不支持MODBUS协议,可开启自定义通讯模式(无协议)通讯。

串口和网口均可开启自定义通讯。

串口和网口自定义通讯的开启方法不同,均使用指令开启自定义通讯,读写通道数据所用的读写指令是相同的。

串口使用SETCOM指令开启自定义通讯,网口使用OPEN #开启自定义通讯,选择正确的PORT通道开启通讯。

串口和网口自定义通讯读写指令:读取指令:GET #;发送指令:PRINT #和PUTCHAR #。

本文测试举例的产品是正运动技术的一款快速开发16轴的运动控制系统的ZMC316独立型脉冲运动控制器

在正式学习之前,我们先来介绍ZMC316控制器。其支持多达24轴直线插补、任意圆弧插补、空间圆弧、螺旋插补、电子凸轮、电子齿轮、同步跟随、虚拟轴设置等;采用优化的网络通讯协议可以实现实时的运动控制。

ZMC316通过ZDevelop开发环境来调试,ZDevelop是一个很方便的编程、编译和调试环境。应用程序还可以使用VC,VB, VS, C++Builder, C#,等软件来开发。调试时可以ZDevelop软件同时连接到控制器,程序运行时需要动态库zmotion. dll。

ZMC316具有16个轴,可支持多达24个虚拟轴。ZMC316可以通过扩展模块来扩展轴。

ZMC316板上自带24+15个通用输入口,8+15个通用输出口(前15轴另带1个输入口,2个输出口),2个0-10V AD, 2个0-l0V DA。

ZMC316带1个RS232串口,1个RS485,1个RS422,1个以太网接口。

ZMC316带一个CAN总线接口,支持通过ZCAN协议来连接扩展模块。

ZMC316带一个U盘接口。

每轴输出脉冲频率可达8MHz。

ZMC316接线图

以下是本文的主要内容。



串口自定义通讯(无协议)


1.开启方法

开启自定义串口通讯需要选择port编号,默认RS232为port0,RS485为port1,使用指令将port配置为自定义串口通讯模式。

SETCOM指令除了可以配置串口的通讯基本参数外,还可以选择参数配置通讯协议,开启自串口定义通讯模式将mode=0无协议模式,填写串口基本参数和开启的port编号。

语法:SETCOM (baudrate,databits,stopbits,parity,port[,mode] [,variable] [,timeout])      

mode

 描述

0

RAW数据模式,无协议,此时可以使用GET #,PRITNT #

4(缺省)

MODBUS从端(16位整数)

14

MODBUS主端(16位整数)

15

 直接命令执行模式,此时可以直接从串口输入字符串命令(换行符结束)

开启示例:

RS232(PORT0):SETCOM (38400,8,1,0,0,0,2,1000) 

RS485(PORT1):SETCOM (38400,8,1,0,1,0,2,1000)

 

2.读写方法

网口或串口自定义通讯采用的指令相同。

自定义通道中读取字符:GET #

自定义通道中发送字符:PRINT #、PUTCHAR #

两个指令一次只能发送一个数据,若要发送多个数据,可采用数组。PRINT #与PUTCHAR #的区别是前者发送的数据为字符串,一次只能发送一个数据,发送的数组为ASCII码;后者均为ASCII码。

(1)GET #

语法1:GET #PORT, VARIABLE

语法2:GET #PORT, ARRAY[(startindex)] [,maxchares]

语法3:charesget = GET #PORT, VARIABLE

语法4:charesget = GET #PORT, ARRAY[(startindex)] [,maxchares]

    port:通道号

    variable:存放的变量名

    startindex:存放数组的起始地址

    maxchares:存放的最多数量

语法1、2没有读取到会阻塞,这个函数一般在多任务里面进行调用。

语法3、4会返回读取到的字节数。

串口和网口的TCP通讯四种语法均可使用,网口的UDP通讯时使用语法4, 采用数组来接收,数组长度不要比一次的UDP包长度小。

例一:读取字符

GET # 11,tempchar  '从自定义网口通道11获取单个字符到tempchar

读取结果:

发送数据

1

123

1,2

发送字符数

1

3

3

GET #获取的值

49

49 50 51

49 44 50

 

例二:读取到数组

GET #11,array(0),5 '一次获取最多5字符到数组,后收到的数据覆盖之前的数据

读取结果:

发送数据

1

123

12345678

发送字符数

1

3

8

GET #获取的值

49

array(0)=49

array(1)=50

array(2)=51

array(0)=54

array(1)=55

array(2)=56

array(3)=52

array(4)=53

 

例三:读取到数组(UDP模式下只能使用此语法)

CHARES=GET #11, Data, 10  '从通道11获取数据到数组,读取数据长度设为10

读取结果:

发送数据

1

123

12345

发送字符数

1

3

5

GET #获取的值

Data=1

Data(0)=49

Data=123

Data(0)=49

Data(1)=50

Data(2)=51

Data=12345

Data(0)=49

Data(1)=50

Data(2)=51

Data(3)=52

Data(4)=53

 

(2)PRINT #

PRINT #  PORT,  "字符串"

  port:通道号

例一:发送字符串

PRINT #  11, tempchar  '一次发送一个字符串

PRINT #发送数据

"字符串"

123

"abcd"

发送字符串数

1

1

1

对端获取的值

字符串

123

abcd

 

例二:发送数组为ASCII码

PRINT #  11, Data  '一次发送一个字符串

PRINT #发送数组

Data(0,48,49,50,51,52,53)

Data(0,48,49,50,0,51,52,53)

发送特点

第一个为数组索引,后面6个数据为数组元素

数组中遇到0停止发送

对端获取的值

012345

012

 

(3)PUTCHAR #

语法1:PUTCHAR #  PORT, 字符

语法2:PUTCHAR #  PORT, ARRAY(index, numes)

    port:通道号

    index:开始输出的位置

    numes:输出的字节个数, 二进制方式

例一:发送字符为ASCII码,不能直接发送字符串

PUTCHAR #  11, tempchar '一次可发送多个字符,逗号隔开

PUTCHAR #发送数据

49,50,51

123

70,71

发送字符数

3

1

2

对端获取的值

123

{

FG

 

例二:发送数组为ASCII码

PUTCHAR #  11, Data  '一次发送一个字符串

PUTCHAR #发送数组

Data(0,48,49,50,51,52,53)

Data(0,48,49,50,0,51,52,53)

发送特点

第一个为数组索引,后面6个数据为数组元素

数组中遇到0停止发送

对端获取的值

012345

012


3.通讯例程

控制器通过485总线开启自定义通讯读取三菱绝对值编码器数据。


'//*****返回数据帧中有用的字符串长度为8****global Dim CmdBuff(10)    '发送命令数组global Dim GetBuff(30)    '接收的字符串for i=0 to 29  GetBuff(i)=0next  global Dim TempChar      '接收的一个字节TempChar=0global Dim GetNum    '接收字节个数GetNum=0global sanReturn   '任务完成后的返回值,方便PC读取sanReturn=0SetCom(19200,8,1,2,1,0)  '建立485连接'必须创建新任务,因为Get指令如果得不到数据,会堵塞所在任务。RunTask 5,get_Chardelay (100)'命令数组的值根据从站三菱的自定义通讯的协议要求写的'\x01\x31\x30\x32\x02\x39\x31\x03\x30\x32'目前的从站地址为1,修改从站地址后要修改校验码 CmdBuff(0,$01,$31,$30,$32,$02,$39,$31,$03,$30,$32)PutChar #1,CmdBuff  '往485串口发送数据TICKS=1000while(1)  if GetNum=14 AND (GetBuff(2)=97 OR GetBuff(2)=65)  then    ? "485 success"    '把返回数据帧的有用内容放入VR寄存器中,方便PC读取    for i = 0 to 7      VR(100+i) = GetBuff(i+3)      next    sanReturn=1    exit while    elseif TICKS<0 then    ? "ERROR"      STOPTASK 5    exit while    endifwend    endglobal Sub Get_Char()print"开始进入接收函数"While 1  Get #1,TempChar     '接收串口返回字符  print"接收到的字符数",GetNum  TempChar    GetBuff(GetNum)=TempChar  GetNum=GetNum+1    '判断返回的数据桢长度是否正确  if(GetNum=14)Then    exit while     '长度超出退出while循环   endifWend  End Sub

网口自定义通讯

1.开启方法

开启自定义通讯时要填入端口编号,首先要查看控制器自定义通讯的通道号,可在在线命令发送?*port打印查看,如下图,ECUSTOM为自定义网口通道。

使用网口连接上控制器之后打印的各通道状态如下,未使用的通道状态为0,已使用的通道状态为1对于串口,串口通道状态不管有没有使用始终为1。
第三个通道为ETH网口通道,被ZDevelop软件占用。
开启网口自定义通讯,选择port11,此时状态如下:
网口自定义通讯使用OPEN #指令开启,通过此指令选择主从端。

OPEN #PORT, "mode", portnum [, ipaddress]

  port:通讯通道,参见PORT描述,选择自定义网络通道。

  mode:讯主从,“TCP_CLIENT”-从,“TCP_SERVER”–主,“UDP_CLIENT”-UDP从,“UDP_SERVER”–UDP主。

  portnum:TCP或UDP端口号, 主端为本地端口号, 从端为对方端口号。

  ipaddress:对方IP地址,字符串,从端的时候要提供。

UDP_SERVER必须先接收对方的数据,才能发送回数据(除非用PORT_TARGET先强制指定对方)。

UDP_CLIENT本地端口号随机,必须先发送给对方,对方才能知道端口号,此模式时不是指定对方的包会丢弃掉。

UDP自定义通讯需要4系列控制器20170628以上固件版本;XPLC系列控制器  20170702以上固件版本。

TCP在收发数据前,必须和对方建立可靠的连接,然后再传输数据,大大提高了数据通信的可靠性。

UDP在收发数据前,不建立连接,当它想传送时就去抓取来自应用程序的数据,并尽可能快地把它扔到网络上,可能会丢包。UDP程序结构较简单,信息包比较小只有8个字节,TCP的信息包有20个字节。

2.读写方法

读写指令与串口相同。UDP读取时只能使用GET #语法4。

3.TCP通讯例程

使用自定义网口通道port11,程序如下。


OPEN #11, "TCP_SERVER",945   '使用自定义网口通道2,控制器作为主端,端口号945GLOBAL  tempcharGLOBAL CONST datamax=20   '定义数组空间的大小GLOBAL  Data(datamax)  '定义数组GLOBAL  datanum        '定义数组编号datanum=0ClearData()    '清空数组WHILE 1  tempchar = 0              '清除之前的字符  GET #11,tempchar        '获取单个字符到tempchar  PRINT datanum,tempchar   '打印出字符的ASCII码  Data(datanum) = tempchar  '保存到数组  datanum = datanum + 1  IF datanum = datamax THEN   '超过数组空间,清空数组    datanum = 0    ClearData()  ENDIF    IF  tempchar = 59 THEN    '号终止位;        PRINT #11,"ok"  '发送字符串  ENDIF  WENDENDGLOBAL SUB ClearData()  FOR i = 0 TO datamax-1   '清除数组空间内容    Data(i) = 0  NEXTEND SUB

运行效果:

4.UDP通讯例程

使用自定义网口通道port11,程序如下。

OPEN #11, "UDP_SERVER",945   '使用自定义网口通道2,控制器作为主端,端口号945GLOBAL  CHARESGLOBAL CONST datamax=10   '定义数组空间的大小GLOBAL  Data(datamax)  '定义数组ClearData()    '清空数组WHILE 1    CHARES=GET #11, Data, 10    '从通道11获取数据到数组,数据长度设为10  IF CHARES > 0 THEN    Data(CHARES) = 0      '设置结束0    PRINT Data            '打印字符串  ENDIF  WENDENDGLOBAL SUB ClearData()  FOR i = 0 TO datamax-1   '清除数组空间内容    Data(i) = 0  NEXTEND SUB
运行效果:

正运动技术运动控制器的自定义通讯就讲到这里,更多学习视频及图文详解请关注我们的公众号“正运动小助手”。


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伺服与运动控制

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