labview与松下A6伺服 高精度闭环运动控制 Modbus通讯
S7-1200与松下A6伺服_Modbus通讯_进行运动控制
松下A6伺服通用手册 PANATERM ver.6.0
软件列表：
1. 博途V14 SP1 2. 松下伺服支援软件 PANATERM ver.6.0 3. CommMonitor串口监视精灵 4. CRC计算器
可到松下官网下载
文档列表：
1. 松下A6伺服通用手册 2. MINAS A6系列 Block动作事例 3. MINAS A6系列 技术资料 －Modbus通信规格篇－ 4. S7-1200 Easy Plus V3.5.chm
202020/7/23
4-1.通讯报文详解
1、在所需线缆正常连接后我们尝试用串口调试助手发一组报文，首先要确保 A6通讯参数以及串口调试助手的参数一致且正确，这样我们才可以收到A6返 回的报文。
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4-2.通讯报文详解
对照modbus数据结构，我们看下数据结构 如右图，可以看出数据报文符合modbus。
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2-1.硬件接线
1. A6连接电源及电机 2. usb线连接A6和PC 3. 自制串口线缆连接A6和PLC
注意，调试时可将usb/485转接线连接 到串口线缆上，这是为了方便监视串 口数据，查看发送报文和返回报文是 否正确
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2-2.通讯线缆接线
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S7-1200与松下A6伺服 Modbus通讯进行运动控制
原创作者：朱凡凡
版权所有 侵权必究
前言
本文档讲解西门子S7-1200与松下A6伺服之间，通过Modbus通讯方式， 来进行运动控制和数据采集。
本文档是我在项目结束后整理归纳后所写，项目进行中发现关于通 讯方式控制松下伺服的资料很少，加之本人在调试过程中发现很多坑， 浪费了很多时间，最终在松下和西门子的技术支持人员帮助下完成项目， 故而产生将调试方法和注意点整理成文档的想法，希望对大家有所帮助。
基于Modbus协议的PLC与LabVIEW的通讯实现
其它域可以使用的传输字符是十六进制的 ０… ９， Ａ…Ｆ。网络上的设备不断侦测＂： ＂字符， 当有一个 冒号接收到时， 每个设备都解码下个域（ 地址域） 来 判断是否发给自己。
６４
中国测试技术
２００８ 年 ５ 月
设其他串口， 端口号依此类推。波特率设为 ９ ６００ ｂ／ｓ， 数据位为 ７ 位， 停止位设定为 １ 位， 奇偶校验设定为 偶 校 验［９］。
（ ２） 帧校验采用 ＬＲＣ（ 纵向冗余错误校验） 。ＬＲＣ 错误校验用于 ＡＳＣＩＩ 模式。这个错误校验是一个 ８ 位二进制数， 可作为 ２ 个 ＡＳＣＩＩ 十六进制字节传送。 把十六进制字符转换成二进制， 加上无循环进位的 二进制字符和二进制补码结果生成 ＬＲＣ 错误校验。 这个 ＬＲＣ 在接收设备进行校验， 并与被传送的 ＬＲＣ 进行比较， 冒号（ ： ） 、回车符号（ ＣＲ） 、换行字符（ ＬＦ） 和置入的其他任何非 ＡＳＣＩＩ 十六进制字符在运算时 忽 略 不 计［１０］。
中图分类号： ＴＰ３１１．５２； ＴＮ９１５．０４
文献标识码： Ａ
文章编号： １６７２－ ４９８４（ ２００８） ０３－ ００６２－ ０３
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＰＬＣ ａｎｄ ＬａｂＶＩＥＷ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｏｄｂｕｓ ｐｒ ｏｔｏｃｏｌ
ＷＡＮ Ｐｅｎｇ， ＺＨＡＯ Ｓｈｉ－ ｐｉｎｇ， ＸＵ Ｈｏｎｇ－ ｘｕａｎ （ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５， Ｃｈｉｎａ）
基于LabVIEW的直流伺服电机控制系统开题报告
图形化编程方式易于学习和使用，提供了丰富的库和工具支持，支持多种操作 系统和硬件平台，广泛应用于工程领域。
LabVIEW的局限性
相对于传统文本编程语言，LabVIEW的学习曲线较陡峭，对于复杂算法和大规 模数据处理可能不够高效。
03 直流伺服电机控制系统设 计
直流伺服电机控制系统概述
创建新VI（虚拟仪器）
打开LabVIEW软件，创建一个新的VI，这是构建控制系统的起点。
配置硬件接口
根据所使用的直流伺服电机和接口类型，配置适当的硬件接口。确 保正确连接电机驱动器和传感器到计算机。
控制算法实现
选择控制算法
根据直流伺服电机的特性和应用需求，选择合 适的控制算法，如PID（比例-积分-微分）控 制、模糊控制等。
直流伺服电机控制系统的基本原理
通过控制输入电压或电流，实现对直流伺服电机的精确控制，从而驱动负载进行精确的位移、速 度和加速度控制。
直流伺服电机控制系统的应用领域
广泛应用于数控机床、机器人、自动化生产线等领域，作为执行机构实现高精度、快速响应的运 动控制。
直流伺服电机控制系统的发展趋势
随着工业自动化和智能制造的不断发展，直流伺服电机控制系统正朝着高精度、高速度、智能化 和网络化的方向发展。
执行机构
采用直流伺服电机作为执行机构 ，实现高精度、快速响应的运动 控制。
系统软件设计
系统软件架构
采用模块化设计思想，将 系统软件划分为驱动层、 控制层和应用层三个层次 ，便于开发和维护。
驱动层软件
实现与硬件设备的通信和 控制，包括对电机驱动电 路的控制和对传感器的数 据采集。
控制层软件
根据控制算法和策略，实 现对电机的精确控制，包 括位置控制、速度控制和 电流控制等。
LabVIEW在运动控制系统实验平台的应用和实现_苏仔见
中图分类号： TP 273
文献标志码： A
文章编号： 1006 － 7167（ 2011） 10 － 0038 － 02
Realization of Motion Control System Experimental Platform Based on LabVIEW
SU Zi-jian， NI Pan， XU Shao-lun （ School of Electronic Information and Electrical Engineering，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200240，China）
图 1 运动控制系统框图
1 传统运动控制系统平台
原有的运动控制系统平台的硬件组成包括触摸 屏、PLC、伺服驱 动 器、伺 服 电 机。 实 验 平 台 主 要 基 于 PLC，通过 CANopen 实现伺服电机的控制。HMI 实现 是基于施奈德的 XBT GT2330 来实现，通信方式同样 采用 Modbus 控制总线实现与 Twido PLC 的通信。系 统框图如图 2 所示。PLC 采用施奈德公司生产的一体 型 TWDLCAE40DRF。通信端口 为 EIA RS-485，最 大 波特率 为 19． 2kb / s，支 持 Modbus RTU 主 / 从 通 信 和 Modbus ASCII 通信［6］。伺服驱动器采用施奈德的交 流伺 服 驱 动 装 置 LXM05A，LXM05A 的 通 信 端 口 为 RJ45 接口，协议采用 Modbus 现场总线与上位机进行 通信［7］。由上级 PLC 控制系统来设定、监控给定值， 下级采用 Schneider Electric 伺服电机。
与探索，2008，27（ 9） ： 136-137． ［12］ 冯其红，赵修太，孙仁远． 加强示范中心内涵建设 全面提高实验
LabVIEW模块之Modbus介绍
LabVIEW模块之Modbus介绍Modbus简介Modbus通常用于设备之间的监控和数据采集（SCADA）式网络通信。
例如，大型服务器可用于控制可编程逻辑控制器（PLC）或可编程自动化控制器（PAC），而PLC / PAC可依次掌握传感器，阀门，电动机或任何其他嵌入式设备。
为了满足这些需求，Modbus被设计为一种请求- 响应协议，具有灵活的数据和功能模型功能，这是它至今仍在使用的部分原因。
请求 - 响应周期Modbus协议遵循主从架构，其中主设备向从设备发送请求并等待响应。
该架构使主设备可以完全控制信息流，这对旧的多点串行网络有益。
即使在现代TCP / IP网络上，它也能让主设备对从机行为进行高度控制，这在某些设计中很有用。
图 1. Modbus设备的主从，请求 - 响应关系在Modbus中，此请求是一组分层数据。
第一层是应用程序数据单元（ADU），这是大多数人认为使用的Modbus的“类型”。
有三个ADU：ASCII，远程终端单元（RTU）和TCP / IP。
TCP是一种现代格式，允许在软件中有效处理Modbus请求和响应，以及通过为每个请求使用专用连接和标识符来实现更高效的网络连接。
RTU和ASCII是较旧的串行ADU格式，两者之间的主要区别在于RTU使用紧凑的二进制表示，而ASCII将所有请求作为ASCII字符流发送。
对于大多数应用，首选ADU取决于所需的物理网络（以太网，串行或其他），网络上的设备数量以及网络上主设备和从设备支持的ADU。
从使用Modbus的应用程序的角度来看，数据应该简单地暴露，就好像ADU不存在一样。
在每个ADU中，有一个协议数据单元（PDU），它是Modbus 协议的核心。
每个PDU包含功能代码和相关数据。
每个功能代码都有一个明确定义的响应，您可以将此功能代码视为发送给从站的命令。
在某些情况下，可能会发生错误。
Modbus为异常定义了一个特定的PDU，让主人知道发生了什么。
实验4（设计性实验）：组态王与松下PLC的联合控制实验（伺服电机位置控制）
实验4（设计性实验）：组态王与松下PLC的联合控制实验（伺服电机位置控制）实验四组态王与松下PLC 的联合控制实验（伺服电机位置控制）一、实验目的1. 掌握组态王软件的基础知识及工程建立方法；2. 组态王通讯配置方法；3. 组态王的设备及变量的建立；4. 组态王、PLC 与位置控制模式的伺服电机的联合工作过程实现；二、实验要求组态王软件中建立应用工程，在工程中组态按键、参数设置及显示窗口等；通过按键操作，实现PLC 控制伺服电机按相应要求动作，相关运动参数的设定在组态王中完成。
设计动作要求：其中：动作1、动作2、动作3及动作5的运行速度可以在组态王中设定；动作4，指示灯点亮的延时时间可设定；组态王中，启动按键按下，动作开始执行；暂停按键按下，停止当前运行；按下停止键后，机械轴复位至原点。
三、实验原理参照参考资料。
循环2S 动作4四、实验内容及步骤1．实验内容：（1）建立组态王工程，并在工程中建立PLC设备，完成通讯设置；（2）组态按键、指示灯及参数设置框；（3）建立与PLC内部寄存器相关联的变量；（4）编写PLC控制程序2．实验步骤：1)完成连线及连线检查；2)接通总控台电源开关；3)启动计算机，运行松下PLC编程软件，并建立相应的工程及梯形图；4)新建一个组态王工程，配置好通讯线，按实验内容建立组态界面；5)编写好所有程序后，观察程序运行及程序调试；6)实验完毕关闭清理桌面，关闭电源开关。
五、实验报告1.绘制系统控制框图及流程图；2.组态王通讯及PLC的关联变量建立；3.PLC运行程序的编写以组态王软件组态。
六、程序示例。
LabVIEW在机器人控制中的应用实现精准的运动控制和路径规划
LabVIEW在机器人控制中的应用实现精准的运动控制和路径规划LabVIEW是一种基于图形化编程的集成开发环境（IDE），它被广泛应用于工业自动化、仪器仪表、机器人控制等领域。
在机器人控制方面，LabVIEW具有强大的功能和灵活的性能，可以帮助实现精准的运动控制和路径规划。
本文将介绍LabVIEW在机器人控制中的应用，并探讨其实现精准控制的相关技术。
一、LabVIEW在机器人控制中的应用LabVIEW作为一种强大的开发平台，可以与各种传感器、执行器和控制器进行无缝集成，从而实现对机器人的全面控制。
它通过可视化的界面和直观的图形化编程语言，使得机器人的控制和调试工作更加简单和高效。
1.运动控制LabVIEW可以通过与运动控制卡的配合，实现对机器人的运动控制。
运动控制卡作为介于计算机和执行器之间的接口，可以接收来自计算机的指令，并将其转化为电信号，控制执行器的运动。
而LabVIEW则负责生成相应的指令，并将其发送给运动控制卡，从而实现对机器人的精确控制。
通过LabVIEW的图形化编程界面，用户可以直观地设置机器人的运动参数，例如速度、加速度、位置等，以及运动轨迹的规划和控制。
这大大简化了机器人的操作和调试过程。
2.路径规划机器人在执行任务时，除了需要精确的运动控制，还需要合理的路径规划，以便避开障碍物和遵循预定的轨迹。
LabVIEW提供了各种路径规划算法和函数库，可以帮助用户生成最优的机器人路径。
例如，用户可以使用A*算法或Dijkstra算法进行路径搜索，并通过LabVIEW的图形化界面对搜索结果进行可视化显示。
此外，LabVIEW还支持动态路径规划，即根据实时环境信息动态调整机器人的路径，以适应复杂和变化的工作环境。
这使得机器人能够快速应对各种情况，并保证任务的高效完成。
二、LabVIEW实现精准控制的相关技术除了上述提到的运动控制和路径规划功能，LabVIEW还具备一些其他的技术和工具，可以帮助实现机器人的精准控制。
LabVIEW与机器人控制实现机器人运动控制
LabVIEW与机器人控制实现机器人运动控制在现代工业和科研领域中，机器人的运动控制是一个关键的技术。
为了实现精确、高效的机器人控制，科学家和工程师们利用了一种被称为LabVIEW的编程环境。
LabVIEW是一种图形化编程语言，它使用图形符号来代表程序的各个组成部分，使得程序设计变得直观而易于理解。
本文将介绍LabVIEW与机器人控制的结合，并探讨如何利用LabVIEW来实现机器人的运动控制。
一、LabVIEW概述LabVIEW（全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，即实验室虚拟仪器工程化工作台）是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种图形化编程环境。
它以其直观、易于使用的特点而受到广泛的欢迎。
在LabVIEW中，程序员通过将图形符号连接起来来表示程序的逻辑结构，这些符号被称为虚拟仪器（Virtual Instrument）。
虚拟仪器中的图形符号代表了不同的函数或操作，通过将这些符号组合在一起，就可以实现复杂的功能。
二、LabVIEW在机器人控制中的应用1.机器人控制的基本步骤在介绍LabVIEW在机器人控制中的应用之前，我们首先来了解一下机器人控制的基本步骤。
（1）传感器读取：机器人通过传感器获取周围环境的信息，例如距离、角度、压力等。
（2）信号处理：机器人将传感器获取的原始数据进行处理，得到需要的信息。
（3）决策与规划：机器人根据信号处理的结果进行决策和规划，确定下一步的动作。
（4）执行控制：机器人根据决策和规划结果，通过执行器控制自身的运动。
2.利用LabVIEW实现机器人控制利用LabVIEW可以方便地进行机器人控制，下面将介绍LabVIEW 在机器人控制中的几个关键应用。
（1）传感器读取与数据处理：LabVIEW提供了丰富的传感器支持库，可以很方便地读取各种传感器的数据。
通过LabVIEW的图形化编程界面，可以将传感器读取的数据进行处理，提取出需要的信息。
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7 -3、使用松下伺服支援软件编写block motion动作
4. Block Motion 编辑
7 -4、使用松下伺服支援软件编写block motion动作
5. 将参数传送到伺服驱动器EEP中
8、总结
到此松下伺服的全部内容就讲完了，希望 对大家有所帮助。
这里在提醒几句，请大家所使用串口调试 软件对报文进行监视，这样有助于发现问题， 另外要多花时间研究手册。
1. 使用普通usb mini线连接A6和PC 2. 在PC松下伺服支援软件 PANATERM ver.6.0
注意：支援软件 的详细操作参照 PANATERMforA6.PDF 文档
4-2.确定通讯规格
4-3.伺服参数设置
注意参数要保存在驱动器rom中， 保存后重启驱动器
4-4.伺服参数设置
5 -1.通讯报文详解
1、在所需线缆正常连接后我们尝试用串口调试助手发一组报文，首先要确保 A6通讯参数以及串口调试助手的参数一致且正确，这样我们才可以收到A6返 回的报文。 01 01 00 A4 00 01 BC 29
5 -2.通讯报文详解
对照modbus数据结构，我们看下数据结构 如右图，可以看出数据报文符合modbus。
大家阅读《 MINAS A6系列 技术资料 －Modbus通信规格篇》，对block motion 有所准备。
7 -2、使用松下伺服支援软件编写block motion动作
1. 打开 Block Motion 编辑器 2. 打开Block Motion参数编辑标签页 3. 设置Block Motion参数
注意：发送报文的最后两个byte是CRC校验码，它通过CRC计算器得到。 这里以使能srv-on为例，来计算校验码，注意数值颠倒。
设为已解除原点（home）：01 05 01 22 FF 00 2D CC 减速停止：01 05 01 24 ff 00 CD CD
7 -1、使用松下伺服支援软件编写block motion动作
labview与松下A6伺服 Modbus通讯高精度闭环运动控制
原创作者：朱凡凡
版权所有 侵权必究
前言
本文档讲解labview与松下A6伺服，通过Modbus通讯方式，来进行运 动控制和数据采集。
采用的是运行labview的电脑直接与松下A6伺服驱动器直接通讯，省 掉PLC。从而达到低陈本、高精度、控制灵活的特点。
5 -3.通讯报文详解
继续看一下报文内容： 发送报文的含义是读取01号机的00A4h线圈开始的第一个线圈， 返回的报文的01号从机的00A4开始的第一个线圈的实际值，也就是00A4线圈的值。 00A4h线圈在驱动器中的实际含义是零速检测，当伺服电机不转时，此线圈为高电平。 我们可以通过松下伺服支援软件 查看此线圈的实际状态。
3-2、主程序详解（前面板）
1. 主程序前面板布局及讲解
3-3、主程序详解（程序框图1）
3-4、主程序详解（程序框图2）
3-5、主程序详解（程序框图3）
3-6、主程序详解（程序框图4）
3-7、从返回报文中提取数据详解（程序框图）
3-8、串口通讯（前面板）
3-9、串口通讯（程序框图）
4-1.伺服参数设置
9、补充
编码器设为绝对式 P0.15 = ¼ P0.15=4 时 修改 p6.88（不为0）
Srv—on 的硬件引脚要删除掉 ，否则软件使能会不起作用（图中 SI6 位置）
2-1.硬件接线
1. A6连接电源及电机 2. usb线连接A6和PC 3. 自制串口线缆连接A6和PC 注意，调试时可将usb/485转接线连接
到串口线缆上，这是为了方便监视串
口数据，查看发送报文和返回报文是 否正确
2-2.通讯线缆接线
3 -1、LABVIEW 编程详解
1. 项目结构如图所示
目录
1、软硬件材料准备 2、硬件接线 3、labview程序详解 4、伺服参数设置 5、通讯报文详解 6、使用串口调试助手尝试通讯 7、使用松下伺服支援软件编写block motion动作 8、总结 9、补充
1. 软硬件材料准备
材料列表：
1. PC 2. 松下A6伺服驱动器及电机 3. 松下伺服485通讯电缆 4. USB转485通讯线缆 5. USB 常规mini口线
6、使用串口调试助手尝试通讯
我们可以自己按照modbus规范和《 MINAS A6系列 技术资料 －Modbus通信规格篇》手 册所示的线圈和寄存器地址，来尝试向A6发送和接收报文。这里给出几个常用报文， 供大家使用。
01 05 00 60 ff 00 8c 24
2^23）：8388608 01 05 01 20 FF 00 8c 0C 01 05 01 20 00 00 CD FC
松软件列表：
1. Labview 2017 2. 松下伺服支援软件 PANATERM ver.6.0 3. CommMonitor串口监视精灵 4. CRC计算器
可到松下官网下载
文档列表：
1. 松下A6伺服通用手册 2. MINAS A6系列 Block动作事例 3. MINAS A6系列 技术资料 －Modbus通信规格篇－