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項目簡介

1、項目所在行業及背景
　由于近年人工成本的提高，電子加工行業由原來的人工制造逐漸向機械自動化和機器人制造過度，某電子廠在加工液晶屏過程中，原來的液晶屏型號規格區分是由人工完成的，這樣不僅效率太慢，而且時間成本和人工成本都很高，為了節省時間和人工成本，有效快速的將不同批次不同規格的液晶屏區分開來，并有效管理產品，因此需要開發了分揀機。
2、工藝介紹
　由于每個液晶屏入庫之前，物料信息沒有錄入MES系統，所以需要把含有不同信息的液晶屏進行分類整理，并把每個液晶屏的ID信息錄入MES系統。
3、項目使用的三菱FA產品信息
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 │序號│名稱            │型號          │
 ├──┼────────┼───────┤
 │1   │電源模塊        │Q61P          │
 ├──┼────────┼───────┤
 │2   │基板            │Q38B          │
 ├──┼────────┼───────┤
 │3   │CPU模塊         │Q10UDEHCPU    │
 ├──┼────────┼───────┤
 │4   │定位模塊        │QD77MS16      │
 ├──┼────────┼───────┤
 │5   │定位模塊        │QD77MS4       │
 ├──┼────────┼───────┤
 │6   │CC-Link主站模塊 │QJ61BT11N     │
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 │7   │串行通信模塊    │QJ71C24N      │
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 │8   │以太網模塊      │QJ71E71-100   │
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 │9   │觸摸屏          │GS2110        │
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 │10  │FX系列PLC       │FX3GE-40MT/ES │
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 │11  │觸摸屏          │GS2107        │
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 │12  │伺服放大器      │MR-J4-B       │
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 │13  │RS232 BD板      │FX3G-232-BD   │
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[控制系統構成及網絡架構]



[產品選型]
　由于該機的從站控制器比較多，如果采用CC-Link網絡通信，那么主站和智能設備站都需要添加CC-Link模塊，這將會加大設備成本，而選用帶有內置以太網端口的Q系列CPU和帶有以太網端口FX3GE剛好解決了成本問題。Q系列內置以太網有16個通道滿足了FX3GE和觸摸屏、視覺的鏈接數量要求，并且主體QPLC和FX3GE之間采用以太網通訊，通訊速度、數據量和刷新時間都能滿足要求，并且FX3GE-40MT/ES作為從站可以控制三個脈沖輸出，在伺服軸控制數量上也滿足了要求。主體選用Q系列CPU并配置QD77MS系列伺服定位模塊，不僅節省了大量的配線，而且節省了程序開發成本，并且在控制軸的數量上能滿足要求。
[調試過程及主要難點]
1、由于有10臺FX3GE與QCPU通訊，如果10臺通訊同時調試加大了難度，所以可以先調試一臺FX3GE與QCPU的通訊,首先設置Q和FX的通訊參數，主要參數為使用通訊通道、IP地址、通訊協議、打開方式、端口號、通訊數據代碼設置等。
 FX3GE參數設置如圖



2、Q10UDEHCPU內置以太網設置如圖



3、根據FX3GE 內置以太網MC 協議命令編寫相應的程序，MC協議讀寫軟元件時的主要命令和最大處理點數如圖。
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 │項目      │命令/ │處理內容                                            │*點數 │
 │          │響應類│                                                    │      │
 ├─┬───┼───┼──────────────────────────┼───┤
 │成│位單位│00H   │以1點為單位讀出位軟元件(M,Y,M,S,T,C)     I          │256點 │
 │批├───┼───┼──────────────────────────┼───┤
 │讀│字單位│01H   │以16點為單位該出位軟元件(M,Y,M,S,T,C)               │32個字│
 │出│      │      │                                                    │512點 │
 │  │      │      ├──────────────────────────┼───┤
 │  │      │      │以1點為單位讀出字軟元件(D，R,T,C)                   │64點  │
 │  │      │      │指定為C200以上時,通訊數最多為32件。                 │      │
 ├─┼───┼───┼──────────────────────────┼───┤
 │成│位單位│02H   │以l點為單位寫入位軟元件(X,Y,M,S,T,C)                │160點 │
 │批├───┼───┼──────────────────────────┼───┤
 │寫│字單位│03H   │以16點為單位寫入位軟元件(Y,M,S,T,C)                 │10個字│
 │入│      │      │                                                    │160點 │
 │  │      │      ├──────────────────────────┼───┤
 │  │      │      │以1點為單位讀出字軟元件(D，R,T,C)                   │64點  │
 │  │      │      │指定為C200以上時,通訊數最多為32件。                 │      │
 ├─┼───┼───┼──────────────────────────┼───┤
 │測│位單位│04H   │以1點為單位隨機指定軟元件與軟元件號,將位軟元件      │80點  │
 │試│      │      │(X,Y,M,S,T,C)置位/復位。                            │      │
 │( ├───┼───┼──────────────────────────┼───┤
 │隨│字單位│05H   │以16點為單位隨機指定軟元件與軟元件號,將位軟元件     │10個字│
 │機│      │      │(X,Y,M,S,T,C)置位/復位。                            │160點 │
 │寫│      │      ├──────────────────────────┼───┤
 │入│      │      │以1點為單位隨機指定軟元件與軟元件號,寫入字軟元      │10點  │
 │) │      │      │件(D，R,T,C)。C200~C255的32位軟元件不能適用。       │      │
 └─┴───┴───┴──────────────────────────┴───┘
 *點數：1次通信中可執行的處理點數
 [FX3GE MC協議命令報文的控制順序如圖]

 在可編程控制器側， 以太網適配器會進行附加、 刪除， 無需用戶設置。副標題為00H，PC號為FFH，監視定時器可設定值為0000H～FFFFH(1～65535) (單位250ms)，A部分為數據的讀寫命令，結束代碼為對方設備向可編程控制器站進行數據讀出/寫入后的處理結果（00H: 正常結束，00H以外: 異常結束）。
4、根據FX3GE 內置以太網MC協議的命令格式在QCPU內進行編程，首先用Q 內置以太網的打開/關閉命令(SP.SOCOPEN/SP.SOCCLOSE)對各個通道進行打開和關閉處理，然后再編寫進行發送數據和接收數據處理的程序


5、主要難點：
1) 個體FX3GE的信息不能主動刷新給主體PLC，需要QCPU通過程序實現刷新，加大了程序的復雜性。并且刷新速度不能太快，如果刷新太快會報錯，報錯代碼 2560。
2) QCPU在使用Socket通信功能編寫程序時以太網端口連接的接收模式(SP.SOCRMODE)需要選擇普通模式，如果選擇固定長模式時，由于Q從FX3GE接收的數據長不固定，會出現數據移位現象，無法取得正確的數據。
3) 由于QCPU和FX3GE之間加了HUB，造成通訊錯誤或者中間斷線時QCPU和FX3GE無法自動識別，解決辦法：在與QCPU和FX3GE通訊的觸摸屏畫面各添加一個手動關閉按鈕，如果出現了通訊錯誤或者斷線，由操作人員通過觸摸屏按鈕關閉相應連接通道。
4) Q內置以太網端口使用Socket通信進行編程打開相應通道時發送的MC協議命令讀寫軟元件個數必須在容許范圍內，不然會報錯,報錯代碼2556，最大點數見圖五。如果一次通信中可處理的最大點數小于實際工程中的軟元件點數，那么QCPU就要通過程序分時發送命令進行讀寫軟元件。

【總結】

　經過系統調試，主體Q與個體FX數據通訊正常，并與MES系統交互數據正常，目前該機已經在客戶生產車間投入運行，整體運行穩定，不但降低了人工成本，還提高了工作效率。

三菱PLC應用,Q10UDEHCPU實例