Modbus를 사용하여 X축을 negative, home, positive 방향으로 제어하는 코드

Modbus를 사용하여 X축을 negative, home, positive 방향으로 제어하는 코드 예제를 제공하겠습니다. 여기서 Modbus RTU 프로토콜을 사용하여 PLC나 모터 드라이버와 통신하는 방식입니다. Modbus RTU는 마스터-슬레이브 구조를 사용하므로, 이 예제에서는 Modbus 마스터가 PLC나 모터 드라이버와 통신을 통해 X축 모터의 동작을 제어하는 형태입니다.

전제

• X축 모터는 negative, home, positive 방향으로 움직일 수 있도록 설정합니다.
• Modbus를 통해 명령을 주고받으며, PLC나 모터 드라이버는 Modbus 슬레이브 장치입니다.
• 이 예제에서는 Modbus RTU를 사용하며, **C++**과 Modbus RTU 라이브러리를 사용합니다.

필요한 라이브러리

1. Modbus RTU 라이브러리: libmodbus 라이브러리를 사용하여 Modbus RTU 프로토콜을 구현할 수 있습니다. 이 라이브러리는 시리얼 포트를 통해 Modbus 통신을 할 수 있게 도와줍니다.

C++ 코드 예시 (Modbus RTU 사용)

#include <iostream>
#include <modbus.h>  // libmodbus 라이브러리

using namespace std;

// Modbus 마스터 초기화
modbus_t *mb;              // Modbus 객체
uint16_t tab_reg[32];      // 레지스터 배열

// 모터 동작 제어 함수
void moveMotor(int direction) {
    int slave_id = 1;  // PLC 또는 모터 드라이버의 슬레이브 ID
    int reg_address = 0;  // 제어 레지스터 주소 (모터 제어에 대한 레지스터 주소)
    
    // Modbus RTU로 명령 보내기 (레지스터 값을 설정)
    int ret = modbus_write_register(mb, reg_address, direction);
    
    if (ret == -1) {
        cerr << "Failed to write to Modbus slave." << endl;
    } else {
        cout << "Motor moved to direction: " << direction << endl;
    }
}

// Home 지점으로 이동
void moveToHome() {
    cout << "Moving to Home position..." << endl;
    moveMotor(0);  // 0번은 홈 위치로 설정 (실제 값은 하드웨어에 따라 달라질 수 있음)
}

// Negative 방향으로 이동
void moveNegative() {
    cout << "Moving to Negative direction..." << endl;
    moveMotor(-1);  // -1은 negative 방향으로 설정 (실제 값은 하드웨어에 따라 달라질 수 있음)
}

// Positive 방향으로 이동
void movePositive() {
    cout << "Moving to Positive direction..." << endl;
    moveMotor(1);  // 1은 positive 방향으로 설정 (실제 값은 하드웨어에 따라 달라질 수 있음)
}

int main() {
    // Modbus RTU 초기화 (포트 설정, 통신 속도 등)
    mb = modbus_new_rtu("/dev/ttyUSB0", 9600, 'N', 8, 1);  // 포트, 속도, 데이터 비트, 패리티, 정지 비트 설정
    if (mb == NULL) {
        cerr << "Unable to create Modbus context" << endl;
        return -1;
    }

    // PLC 또는 모터 드라이버와 연결
    if (modbus_connect(mb) == -1) {
        cerr << "Unable to connect to Modbus slave" << endl;
        modbus_free(mb);
        return -1;
    }

    cout << "Connected to Modbus slave!" << endl;

    // Home 위치로 이동
    moveToHome();

    // Negative 방향으로 이동
    moveNegative();

    // Positive 방향으로 이동
    movePositive();

    // 연결 종료
    modbus_close(mb);
    modbus_free(mb);

    return 0;
}

코드 설명

1. Modbus 초기화: modbus_new_rtu() 함수를 사용하여 Modbus RTU 통신을 설정합니다.
   • /dev/ttyUSB0: 사용할 시리얼 포트 (포트명은 실제 시스템에 맞게 수정해야 합니다).
   • 9600: 통신 속도 (9600bps).
   • 'N': 패리티 없음.
   • 8: 데이터 비트.
   • 1: 정지 비트.
2. moveMotor 함수: 이 함수는 모터의 동작 방향을 결정합니다. direction 값을 통해 negative, positive, home 명령을 모터로 보냅니다. 이 값을 Modbus 레지스터를 통해 전송합니다.
   • 0은 홈 위치로 설정할 수 있습니다.
   • -1은 negative 방향으로, 1은 positive 방향으로 이동하는 명령입니다.
3. moveToHome 함수: 모터를 홈 위치로 이동시킵니다. 실제 모터 드라이버에서 홈 위치로 이동하는 명령을 처리하는 값은 하드웨어에 따라 다를 수 있습니다. 여기서는 0으로 설정했습니다.
4. moveNegative 함수: 모터를 negative 방향으로 이동시킵니다. 값은 -1로 설정되어 있습니다.
5. movePositive 함수: 모터를 positive 방향으로 이동시킵니다. 값은 1로 설정되어 있습니다.
6. Modbus 연결: modbus_connect() 함수로 Modbus 장치와 연결을 설정합니다.
7. 통신 종료: modbus_close()와 modbus_free() 함수를 호출하여 통신을 종료합니다.

Modbus 통신 방식

• 마스터 장치(이 경우 C++ 프로그램)는 슬레이브 장치(모터 드라이버)에 특정 명령을 보내어 모터를 제어합니다.
• Modbus 명령은 레지스터 주소와 값을 포함하고, 이는 하드웨어에 따라 달라질 수 있습니다. 예시에서는 레지스터 주소 0을 사용하여 모터 제어 값을 설정합니다.
• modbus_write_register() 함수는 해당 레지스터 주소에 명령을 작성하여 모터를 제어합니다.

필요한 하드웨어

1. Modbus RTU를 지원하는 PLC나 모터 드라이버.
2. USB-to-RS485 변환기 (PC와 PLC 또는 모터 드라이버 간의 시리얼 통신을 위한 장치).
3. 시리얼 통신을 위한 포트 설정이 맞춰져야 합니다.

확인할 사항

• 레지스터 주소와 동작 명령 값은 사용 중인 PLC나 모터 드라이버의 매뉴얼을 참조하여 정확하게 설정해야 합니다.
• Modbus RTU 통신이 잘 작동하려면 하드웨어 연결과 통신 설정이 정확해야 합니다.

이 코드 예시는 Modbus RTU를 사용하여 X축 모터의 negative, home, positive 방향으로의 이동을 제어하는 기본적인 구조를 보여줍니다. 실제 하드웨어와의 연결과 설정에 맞춰 수정이 필요할 수 있습니다.