基于触摸屏的电子凸轮角度设置

陈 晖，徐 丽，周 锋

（扬力集团股份有限公司，江苏 扬州 225104）

基于触摸屏的电子凸轮角度设置

陈 晖，徐 丽，周 锋

（扬力集团股份有限公司，江苏 扬州 225104）

对于电子凸轮控制的压力机，通过PLC与电子凸轮进行MUDBUS通讯，编写程序读取和写入电子凸轮相关地址，再通过PLC和触摸屏通讯，实现在触摸屏中可直接设置电子凸轮各组输出的开启和关闭角度。

压力机；电子凸轮；触摸屏；PLC；MODBUS通讯协议

电子凸轮和触摸屏均已在机床行业广泛应用。实际操作中，若客户需修改电子凸轮各组输出的开启、关闭角度，则需进入电子凸轮参数设置进行修改，所以需对电子凸轮参数设置有一定了解，非专业人员修改起来比较困难。为此，在触摸屏上设计可修改凸轮开启和关闭角度的页面，通过PLC编程，采用MUDBUS通讯协议，实现在触摸屏上修改电子凸轮角度的功能。此操作方式简单、直观，给用户带来了方便。

1 设计方案

在触摸屏上设计出电子凸轮各组输出的开启和关闭角度页面，通过触摸屏与PLC通讯，将相关角度写进PLC，将PLC作为上位机，电子凸轮作为下位机，采用MODBUS通讯，再将相关角度写进电子凸轮。其电气框架如图1所示。

图1 电气框架图

以大祺电子凸轮，三菱PLC、三菱触摸屏为例，其电气系统配置如表1所示。

2 设计原理

2.1 电子凸轮控制器四种状态

表1 电气系统配置表

①空闲状态：接收读寄存器指令包，进入用户设置状态请求、确认指令包；②运行状态：接收读寄存器指令包，最多允许读8个寄存器的数值；③用户设置状态：PLC发送写寄存器指令包设置电子凸轮控制器的用户数据，发送进入系统设置状态请求、确认指令包，退出当前状态指令包；④系统设置状态：PLC发送写寄存器指令包设置电子凸轮控制器的系统数据，发送退出当前状态指令包。

电子凸轮控制器状态图如图2所示。

图2 电子凸轮控制状态图及数据通讯说明

2.2 MODBUS通讯协议

电子凸轮控制器实现MUDBUS通讯协议时均作为从机，采用MUDBUS_RTU协议的命令子集，使用读寄存器命令（0x03）和预置寄存器命令（0x06），每个消息的开头和结尾至少有3.5个字节的时间间隔。

2.3 编程步骤

根据图2内容所示，其编程步骤如下：

①读取电子凸轮首地址的数据，根据该数值判断电子凸轮当前的状态：[ADPRW H1 H3 H0 K1 D300]；

②空闲状态下，发送写寄存器指令请求进入用户设置状态：[ADPRW H1 H6 H0E6 K0 H6]；

③发送写寄存器指令确认进入用户设置状态：[ADPRW H1 H6 H0E7 K0 H7]；

④用户设置状态下，将触摸屏中所设置的角度逐一写入电子凸轮对应的地址中；

⑤角度写入完毕，退出当前设置状态，进入空闲状态：[ADPRW H1 H6 H0EA K0 H0A]。

2.4 电子凸轮数据地址表（表2）

2.5 电子凸轮和PLC通讯设定

波特率：9600bps，帧格式：1位起始位，8位数据位，停止位为1的无校验，数据位十六进制。电子凸轮里需要设置：P91=3，P92=1，P93=1。

PLC编程设置如下：

3 编程示例

以设置第1路凸轮开启和关闭角度为例进行编程示例。如图3所示为触摸屏显示画面。

其中开始角度的地址为D301，结束角度的地址为D302，确认按钮的地址为M110。

表2 电子凸轮相关数据地址表

图3 触摸屏画面

PLC编程如下：

（1）通讯设置

（2）读取电子凸轮首地址的数据，存入D300中

（3）当电子凸轮首地址的值等于0时，则为空闲状态，此时M80接通

（4）当电子凸轮首地址的值等于1时，则为运行状态，此时M81接通

（5）当电子凸轮首地址的值等于2时，则为用户设置状态，此时M82接通

（6）当电子凸轮首地址的值等于3时，则为系统设置状态，此时M83接通；当电子凸轮首地址的值等于E0时，则为故障状态，此时M84接通

（7）当电子凸轮处于空闲状态时，按下触摸屏上的确认按钮，则发送写寄存器指令请求进入用户设置状态，发送写寄存器指令确认进入用户设置状态

（8）电子凸轮进入用户设置状态，将触摸屏中的D301数值写入到电子凸轮H1C地址中（第1路凸轮起始角度），下一步将触摸屏中的D302数值写入到电子凸轮H1D地址中（第1路凸轮终止角度）

（9）角度写入完毕，电子凸轮退出当前设置状态，进入空闲状态

4 结束语

至此，在触摸屏中可以设置电子凸轮各组输出的开启和关闭角度已经能够实现。我们还可以读取电子凸轮当前角度、行程次数等数值，将这些数值在触摸屏上显示出来，这样就可以将电子凸轮显示部分取消，全部采用触摸屏来显示，达到简化操作面板，使操作更简单、直观的效果。

[1]三菱电机自动化（中国）有限公司.FX系列微型可编程控制器用户手册（MODBUS通信篇）.三菱电机自动化（中国）有限公司，2014.

[2]周兴荣.大祺电子凸轮MODBUS通讯协议Ver1.01.扬州大祺自动化技术有限公司，2016.

[3]霍海锋，李 陈.基于PLC技术的低压智能控制屏的设计与应用[J].自动化与信息工程，2008，29（3）.

Setting of electronic CAM angle on the basis of touch screen

CHEN Hui,XU Li,ZHOU Feng
（Jiangsu Yangli Group Co.,Ltd.Yangzhou 225104,Jiangsu China）

Aiming at the press controlled by electronic CAM,MUDBUS communications have been conducted to electronic CAM through PLC.The program has been edited to read and write related address of the electronic CAM,and then communication with touch screen has been achieved by PLC.Thus in this way,the open and close angles of electronic CAM can be directly set in the touch screen.

Electrical CAM;Touch screen;PLC;MODBUS communication protocol

TG315.5

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.03.021

1672-0121（2017）03-0074-04

2016-12-02；

2017-01-10

陈 晖（1983-），女，电气工程师，从事压力机设计。E-mail:chenhui831218@sina.com