視頻教材：《正運動技術(shù)運動控制器自定義通訊》    

　　上一節(jié)講了運動控制器MODBUS通訊，今天我們來學(xué)習一下，運動控制器的自定義通訊。

　　控制器的串口和網(wǎng)口默認使用MODBUS協(xié)議通訊，若對端設(shè)備不支持MODBUS協(xié)議，可開啟自定義通訊模式(無協(xié)議)通訊。

　　串口和網(wǎng)口均可開啟自定義通訊。

　　串口和網(wǎng)口自定義通訊的開啟方法不同，均使用指令開啟自定義通訊，讀寫通道數(shù)據(jù)所用的讀寫指令是相同的。

　　串口使用SETCOM指令開啟自定義通訊，網(wǎng)口使用OPEN #開啟自定義通訊，選擇正確的PORT通道開啟通訊。

　　串口和網(wǎng)口自定義通訊讀寫指令：讀取指令：GET #;發(fā)送指令：PRINT #和PUTCHAR #。

　　本文測試舉例的產(chǎn)品是正運動技術(shù)的一款快速開發(fā)16軸的運動控制系統(tǒng)的ZMC316獨立型脈沖運動控制器。

　　在正式學(xué)習之前，我們先來介紹ZMC316控制器。其支持多達24軸直線插補、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸設(shè)置等;采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實現(xiàn)實時的運動控制。

　　ZMC316通過ZDevelop開發(fā)環(huán)境來調(diào)試，ZDevelop是一個很方便的編程、編譯和調(diào)試環(huán)境。應(yīng)用程序還可以使用VC,VB, VS, C++Builder, C#，等軟件來開發(fā)。調(diào)試時可以ZDevelop軟件同時連接到控制器，程序運行時需要動態(tài)庫zmotion. dll。

　　ZMC316具有16個軸，可支持多達24個虛擬軸。ZMC316可以通過擴展模塊來擴展軸。

　　ZMC316板上自帶24+15個通用輸入口，8+15個通用輸出口(前15軸另帶1個輸入口，2個輸出口)，2個0-10V AD, 2個0-l0V DA。

　　ZMC316帶1個RS232串口，1個RS485，1個RS422，1個以太網(wǎng)接口。

　　ZMC316帶一個CAN總線接口，支持通過ZCAN協(xié)議來連接擴展模塊。

　　ZMC316帶一個U盤接口。

　　每軸輸出脈沖頻率可達8MHz。

　　ZMC316接線圖

　　以下是本文的主要內(nèi)容。

　　             壹                 串口自定義通訊(無協(xié)議)    

　　1.開啟方法

　　開啟自定義串口通訊需要選擇port編號，默認RS232為port0，RS485為port1，使用指令將port配置為自定義串口通訊模式。

　　SETCOM指令除了可以配置串口的通訊基本參數(shù)外，還可以選擇參數(shù)配置通訊協(xié)議，開啟自串口定義通訊模式將mode=0無協(xié)議模式，填寫串口基本參數(shù)和開啟的port編號。

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

　　開啟示例：

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

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

　　2.讀寫方法

　　網(wǎng)口或串口自定義通訊采用的指令相同。

　　自定義通道中讀取字符：GET #

　　自定義通道中發(fā)送字符：PRINT #、PUTCHAR #

　　兩個指令一次只能發(fā)送一個數(shù)據(jù)，若要發(fā)送多個數(shù)據(jù)，可采用數(shù)組。PRINT #與PUTCHAR #的區(qū)別是前者發(fā)送的數(shù)據(jù)為字符串，一次只能發(fā)送一個數(shù)據(jù)，發(fā)送的數(shù)組為ASCII碼;后者均為ASCII碼。

　　             (1)GET #    

　　語法1：GET #PORT, VARIABLE

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

　　語法3：charesget = GET #PORT, VARIABLE

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

    　　port：通道號

    　　variable：存放的變量名

    　　startindex：存放數(shù)組的起始地址

    　　maxchares：存放的最多數(shù)量

　　語法1、2沒有讀取到會阻塞，這個函數(shù)一般在多任務(wù)里面進行調(diào)用。

　　語法3、4會返回讀取到的字節(jié)數(shù)。

　　串口和網(wǎng)口的TCP通訊四種語法均可使用，網(wǎng)口的UDP通訊時使用語法4, 采用數(shù)組來接收，數(shù)組長度不要比一次的UDP包長度小。

　　例一：讀取字符

　　GET # 11,tempchar '從自定義網(wǎng)口通道11獲取單個字符到tempchar

　　讀取結(jié)果：

　　例二：讀取到數(shù)組

　　GET #11,array(0),5 '一次獲取最多5字符到數(shù)組，后收到的數(shù)據(jù)覆蓋之前的數(shù)據(jù)

　　讀取結(jié)果：

　　例三：讀取到數(shù)組(UDP模式下只能使用此語法)

　　CHARES=GET #11, Data, 10 '從通道11獲取數(shù)據(jù)到數(shù)組，讀取數(shù)據(jù)長度設(shè)為10

　　讀取結(jié)果：

　             　(2)PRINT #    

　　PRINT # PORT, "字符串"

　　port：通道號

　　例一：發(fā)送字符串

　　PRINT # 11, tempchar '一次發(fā)送一個字符串

　　例二：發(fā)送數(shù)組為ASCII碼

　　PRINT # 11, Data '一次發(fā)送一個字符串

　             　(3)PUTCHAR #    

　　語法1：PUTCHAR # PORT, 字符

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

　　port：通道號

　　index：開始輸出的位置

　　numes：輸出的字節(jié)個數(shù), 二進制方式

　　例一：發(fā)送字符為ASCII碼，不能直接發(fā)送字符串

　　PUTCHAR # 11, tempchar '一次可發(fā)送多個字符，逗號隔開

　　例二：發(fā)送數(shù)組為ASCII碼

　　PUTCHAR # 11, Data '一次發(fā)送一個字符串

　　3.通訊例程

　　控制器通過485總線開啟自定義通訊讀取三菱絕對值編碼器數(shù)據(jù)。

　　'//*****返回數(shù)據(jù)幀中有用的字符串長度為8****

　　global Dim CmdBuff(10) '發(fā)送命令數(shù)組

　　global Dim GetBuff(30) '接收的字符串

　　for i=0 to 29

　    　GetBuff(i)=0

　　next

　　global Dim TempChar '接收的一個字節(jié)

　　TempChar=0

　　global Dim GetNum '接收字節(jié)個數(shù)

　　GetNum=0

　　global sanReturn '任務(wù)完成后的返回值，方便PC讀取

　　sanReturn=0

　　SetCom(19200,8,1,2,1,0) '建立485連接

　　'必須創(chuàng)建新任務(wù)，因為Get指令如果得不到數(shù)據(jù)，會堵塞所在任務(wù)。

　　RunTask 5,get_Char

　　delay (100)

　　'命令數(shù)組的值根據(jù)從站三菱的自定義通訊的協(xié)議要求寫的

　　'\x01\x31\x30\x32\x02\x39\x31\x03\x30\x32

　　'目前的從站地址為1，修改從站地址后要修改校驗碼

　　CmdBuff(0,$01,$31,$30,$32,$02,$39,$31,$03,$30,$32)

　　PutChar #1,CmdBuff '往485串口發(fā)送數(shù)據(jù)

　　TICKS=1000

　　while(1)

    　　if GetNum=14 AND (GetBuff(2)=97 OR GetBuff(2)=65) then

        　　? "485 success"

        　　'把返回數(shù)據(jù)幀的有用內(nèi)容放入VR寄存器中，方便PC讀取

        　　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

　    　endif

　　wend

　　end

　　global Sub Get_Char()

　　print"開始進入接收函數(shù)"

　　While 1

    　　Get #1,TempChar     '接收串口返回字符

    　　print"接收到的字符數(shù)",GetNum TempChar

    　　GetBuff(GetNum)=TempChar

    　　GetNum=GetNum+1

    　　'判斷返回的數(shù)據(jù)楨長度是否正確

    　　if(GetNum=14)Then

    　　exit while     '長度超出退出while循環(huán)

    　　endif

　　Wend

　　End Sub

　　             貳                 網(wǎng)口自定義通訊    

　　1.開啟方法

　　開啟自定義通訊時要填入端口編號，首先要查看控制器自定義通訊的通道號，可在在線命令發(fā)送?*port打印查看，如下圖，ECUSTOM為自定義網(wǎng)口通道。

　　使用網(wǎng)口連接上控制器之后打印的各通道狀態(tài)如下，未使用的通道狀態(tài)為0，已使用的通道狀態(tài)為1對于串口，串口通道狀態(tài)不管有沒有使用始終為1。

　　第三個通道為ETH網(wǎng)口通道，被ZDevelop軟件占用。

　　開啟網(wǎng)口自定義通訊，選擇port11，此時狀態(tài)如下：

　　網(wǎng)口自定義通訊使用OPEN #指令開啟，通過此指令選擇主從端。

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

    　　port：通訊通道，參見PORT描述，選擇自定義網(wǎng)絡(luò)通道。

    　　mode：訊主從，“TCP_CLIENT”-從，“TCP_SERVER”–主，“UDP_CLIENT”-UDP從，“UDP_SERVER”–UDP主。

    　　portnum：TCP或UDP端口號, 主端為本地端口號, 從端為對方端口號。

    　　ipaddress：對方IP地址，字符串，從端的時候要提供。

    　　UDP_SERVER必須先接收對方的數(shù)據(jù)，才能發(fā)送回數(shù)據(jù)(除非用PORT_TARGET先強制指定對方)。

    　　UDP_CLIENT本地端口號隨機，必須先發(fā)送給對方，對方才能知道端口號，此模式時不是指定對方的包會丟棄掉。

    　　UDP自定義通訊需要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在收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立可靠的連接，然后再傳輸數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)通信的可靠性。

    　　UDP在收發(fā)數(shù)據(jù)前，不建立連接，當它想傳送時就去抓取來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上，可能會丟包。UDP程序結(jié)構(gòu)較簡單，信息包比較小只有8個字節(jié)，TCP的信息包有20個字節(jié)。

　　2.讀寫方法

　　讀寫指令與串口相同。UDP讀取時只能使用GET #語法4。

　　3.TCP通訊例程

　　使用自定義網(wǎng)口通道port11，程序如下。

　　OPEN #11, "TCP_SERVER",945 '使用自定義網(wǎng)口通道2，控制器作為主端，端口號945

　　GLOBAL tempchar

　　GLOBAL CONST datamax=20 '定義數(shù)組空間的大小

　　GLOBAL Data(datamax) '定義數(shù)組

　　GLOBAL datanum '定義數(shù)組編號

　　datanum=0

　　ClearData() '清空數(shù)組

　　WHILE 1

    　　tempchar = 0 '清除之前的字符

    　　GET #11,tempchar '獲取單個字符到tempchar

    　　PRINT datanum,tempchar '打印出字符的ASCII碼

    　　Data(datanum) = tempchar '保存到數(shù)組

    　　datanum = datanum + 1

    　　IF datanum = datamax THEN '超過數(shù)組空間，清空數(shù)組

        　　datanum = 0

        　　ClearData()

    　　ENDIF

    　　IF tempchar = 59 THEN '號終止位;

    　　        PRINT #11,"ok" '發(fā)送字符串

    　    　ENDIF

    　WEND

　　END

　　GLOBAL SUB ClearData()

    　　FOR i = 0 TO datamax-1 '清除數(shù)組空間內(nèi)容

        　　Data(i) = 0

    　　NEXT

　　END SUB

　　運行效果：

　　4.UDP通訊例程

　　使用自定義網(wǎng)口通道port11，程序如下。

　　OPEN #11, "UDP_SERVER",945 '使用自定義網(wǎng)口通道2，控制器作為主端，端口號945

　　GLOBAL CHARES

　　GLOBAL CONST datamax=10 '定義數(shù)組空間的大小

　　GLOBAL Data(datamax) '定義數(shù)組

　　ClearData() '清空數(shù)組

　　WHILE 1

    　　CHARES=GET #11, Data, 10 '從通道11獲取數(shù)據(jù)到數(shù)組，數(shù)據(jù)長度設(shè)為10

    　　IF CHARES > 0 THEN

        　　Data(CHARES) = 0 '設(shè)置結(jié)束0

        　　PRINT Data '打印字符串

    　　ENDIF

　　WEND

　　END

　　GLOBAL SUB ClearData()

    　　FOR i = 0 TO datamax-1 '清除數(shù)組空間內(nèi)容

    　　    Data(i) = 0

    　　NEXT

　　END SUB

　　運行效果：

　　正運動技術(shù)運動控制器的自定義通訊就講到這里，更多學(xué)習視頻及圖文詳解請關(guān)注我們的公眾號“正運動小助手”。

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