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文档简介

任务二

项目四FX5UPLC模拟量控制与通信的编程及应用

3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信一、任务导入如果把PLC与PLC、PLC与计算机或PLC与其它智能装置通过传输介质连接起来,就可以实现通信或组建网络,从而构成功能更强,性能更好的控制系统,这样可以提高PLC的控制能力及控制范围实现综合及协调控制,同时,还便于计算机管理及对控制数据的处理,提供人机界面友好的操控平台;可使自动控制从设备级发展到生产线级,甚至工厂级,从而实现智能化工厂(SmartFactory)的目标。本任务以3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信为例学习FX5UPLC串行通信的简易PLC间链接的编程及应用。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信二、知识准备(一)通信基础图4-21通信系统的组成

通信系统的组成

项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信PLC通信是指PLC与PLC、PLC与PC、PLC与其他控制设备或远程I/O之间的信息交换。PLC通信的任务就是将地理位置不同的PLC、PC、各种现场设备等,通过介质连接起来,按照规定的通信协议,以某种特定的通信方式高效率地完成数据的传送、交换和处理。

传送设备包括发送、接收设备(发送器、接收器)。

主设备:起控制、发送和处理信息的主导作用。

从设备:被动地接收、监视和执行主设备的信息。

主从设备在实际通信时由数据传送的结构来确定。

传送控制设备

传送控制设备主要用于控制发送与接收之间的同步协调。

通信介质

通信介质是信息传送的基本通道,是发送与接收设备之间的桥梁。

通信协议

通信协议是通信过程中必须严格遵守的各种数据传送规则

通信软件

通信软件用于对通信的软件和硬件进行统一调度、控制与管理。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信并行通信

通信方式

通信时,数据“以字节或字为单位”同时进行传送。发送装置接收装置1000111

1…11空闲位0启动位0偶检验1停止位优点:通信速度快。缺点:需要的数据线多,成本高用于近距离通信。如:PLC

与扩展模块之间。并行通信需要8根或16根数据线项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信串行通信通信时,数据的各个“2进制位”按照从低位到高位的顺序,逐位进行传送。发送装置接收装置1000111(字符G的ASII码)(计算机)(PLC)优点:需要的通信线数少。缺点:通信速度慢,一般用于距离较远的通信。如PLC与计算机之间、PLC与PLC之间。串行通信需要1根或2根数据线

串行通信主要有两种类型:异步通信和同步通信。1)同步通信:是一种以字节为单位传送数据的通信方式,一次通信只传送一帧信息。2)异步通信:在异步通信中,数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送,通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收,这两个时钟源彼此独立,互不同步。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信串行异步通信通信时,信息“以字符为单位”、按照“字符的起始位、数据位、奇偶校验位、停止位”的顺序逐位进行传送。发送装置接收装置1000111

1…11空闲位0启动位0偶检验1停止位位的宽度(占用的时间):由波特率(bps)决定。位于字符帧开头,占1位,始终为逻辑0电平

紧跟在起始位之后,可以设置为5位、6位、7位、8位仅占1位,用于表示串行通信中采用奇校验还是偶校验。

每当接收端收到字符帧中的停止位时,就知道一帧字符已经发送完毕

异步通信的数据格式图4-22异步通信的数据格式项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

数据传送方向图4-23数据通信方式示意图项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信串行通信方式有:单工、半双工和全双工通信方式。

单工方式:只允许数据按照一个固定方向传送,通信两点中的一点为接收端,另一点为发送端,且这种确定是不可更改的。

半双工方式:信息可在两个方向上传输,但在某特定时刻接收和发送是确定的。

全双工方式:信息能在两个方向上同时发送和接收。a)单工示意图a)半双工示意图a)全双工示意图

PLC常用串行通信接口标准RS-232CRS-422CRS-485

通信介质RS-232C是串行接口25针、9针T形连接器RS-422C是全双工、RS-485是半双工项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信通信介质就是在通信系统中位于发送端与接收端之间的物理通路。采用的通信介质有双绞线、同轴电缆和光纤等。其中双绞线往往采用金属包皮或金属网包裹以进行屏蔽,同轴电缆由内、外层两层导体组成。(二)FX5PLC串行通信的类型表4-13FX5UPLC串行通信的类型项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信简易PLC间链接功能最多连接8台可编程控制器,在这些可编程控制器之间自动进行数据通信用途生产线的分散控制和集中管理等并列链接功能连接2台FX5可编程控制器进行软元件相互链接的功能用途生产线的分散控制和集中管理等MC协议功能功能MC协议是指使用以太网或串行通信,从CPU模块或外围设备(计算机、人机界面等)访问支持MC协议的设备的协议FX5的串行口的情况下,可可以使用MC协议的1C/3C/4C帧进行通信用途数据的采集和集中管理等无顺序通信功能可以与具备RS-232C或者RS-485接口的各种设备,以无协议的方式进行数据交换用途与计算机、条形码阅读器、打印机、各种测量仪表之间进行数据交换表4-13FX5UPLC串行通信的类型(续)项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信MODBUS串行通信功能MODBUS通信通信网络可以是RS-485通信,则可实现1台主站控制32台从站,如果是RS-232C通信,则可以使用1台主站控制1台从站用途用于各种数据采集和过程控制等变频器通信功能通过RS-485通信,最多可以对16台变频器进行运行控制用途运行监控、控制值的写入及参数的参考与变更等通信协议支持功能功能可根据对象设备侧(测量仪器、条形码阅读器等)的协议,在对象设备与CPU模块间发送接收数据用途通讯协议支持功能是三菱电机为客户提供的快速搭建PLC与第三方设备通信的一个简便工具。该工具内置了目前众多的厂商的自有协议,用户只需在该工具上进行参数设置即可与其他厂商设备进行互联互通(三)简易PLC间链接

简易PLC间链接的构成项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信简易PLC间链接通信是针对FX5系列PLC的一种串行通信。简易PLC间链接功能,就是在最多8台FX5可编程控制器或者FX3可编程控制器之间,通过RS-485通信连接,进行软元件相互链接的功能。1)根据要链接的点数,有3种模式可以选择。即模式0、模式1和模式2。2)在最多8台FX5可编程控制器或FX3可编程控制器之间自动更新数据链接。3)总延长距离最长为1200m(仅限全部由FX5-485ADP构成时)。当内置RS-485和RS-485-BD通信板的最长传输距离为50m。4)对于链接用内部继电器(M)、数据寄存器(D),FX5可以分别设定起始软元件编号。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-24简易PLC间链接的通信网络系统构成示意图

简易PLC间链接的硬件项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信FX5UCPU模块可以使用内置RS-485端口、通信板、通信适配器,使用简易PLC间链接功能。通信通道的分配不受系统构成的影响,为固定状态。FX5UCPU模块简易PLC间链接可使用的硬件如图4-25所示。注意:1台CPU模块中仅限1个通道可以使用简易PLC间链接。图4-25FX5UCPU模块简易PLC间链接可使用的硬件表4-14简易PLC间链接的通信规格项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

简易PLC间链接的通信规格及性能项

目规

格备

注连接台数最多8台

传送规格

符合RS-485规格

—最大总延长距离仅由FX5-485ADP构成时1200m以下由FX5-485ADP、FX3U-485ADP构成时500m以下上述以外的构成时50m以下混有内置RS-485端口、FX5-485-BD、FX3系列用485-BD时50m以下协议格式

简易PLC间链接

控制顺序

—通信方式半双工双向

—波特率38400bps—

通信规格表4-14简易PLC间链接的通信规格(续)项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

通信规格项

目规

格备

注字符格式起始位1位—

数据长度7位—

奇偶校验偶校验—

停止位1位—

报头固定—

结束符固定—

控制线——

和校验固定—

表4-15

简易PLC间链接的链接模式及链接点数项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

链接规格站号机型模式0模式1模式2内部继电器(M)数据寄存器(D)内部继电器(M)数据寄存器(D)内部继电器(M)数据寄存器(D)各站0点各站4点各站32点各站4点各站64点各站8点主站站号0FX5—D(x)~D(x+3)M(y)~M(y+31)D(x)~D(x+3)M(y)~M(y+63)D(x)~D(x+7)FX3D0~D3M1000~M1031D0~D3M1000~M1063D0~D7从站站号1FX5—D(x+10)~D(x+13)M(y+64)~M(y+95)D(x+10)~D(x+13)M(y+64)~M(y+127)D(x+10)~D(x+17)FX3D10~D13M1064~M1095D10~D13M1064~M1127D10~D17站号2FX5—D(x+20)~D(x+23)M(y+128)~M(y+159)D(x+20)~D(x+23)M(y+128)~M(y+191)D(x+20)~D(x+27)FX3D20~D23M1128~M1159D20~D23M1128~M1191D20~D27表4-15

简易PLC间链接的链接模式及链接点数(续)项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信站号机型模式0模式1模式2内部继电器(M)数据寄存器(D)内部继电器(M)数据寄存器(D)内部继电器(M)数据寄存器(D)各站0点各站4点各站32点各站4点各站64点各站8点从站站号3FX5—D(x+30)~D(x+33)M(y+192)~M(y+223)D(x+30)~D(x+33)M(y+192)~M(y+255)D(x+30)~D(x+37)FX3D30~D33M1192~M1223D30~D33M1192~M1255D30~D37站号4FX5—D(x+40)~D(x+43)M(y+256)~M(y+287)D(x+40)~D(x+43)M(y+256)~M(y+319)D(x+40)~D(x+47)FX3D40~D43M1256~M1287D40~D43M1256~M1319D40~D47站号5FX5—D(x+50)~D(x+53)M(y+320)~M(y+351)D(x+50)~D(x+53)M(y+320)~M(y+383)D(x+50)~D(x+57)FX3D50~D53M1320~M1351D50~D53M1320~M1383D50~D57表4-15

简易PLC间链接的链接模式及链接点数(续)项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信站号机型模式0模式1模式2内部继电器(M)数据寄存器(D)内部继电器(M)数据寄存器(D)内部继电器(M)数据寄存器(D)各站0点各站4点各站32点各站4点各站64点各站8点从站站号6FX5—D(x+60)~D(x+63)M(y+384)~M(y+415)D(x+60)~D(x+63)M(y+384)~M(y+477)D(x+60)~D(x+67)FX3D60~D63M1384~M1415D60~D63M1384~M1447D60~D67站号7FX5—D(x+70)~D(x+73)M(y+448)~M(y+479)D(x+70)~D(x+73)M(y+448)~M(y+511)D(x+70)~D(x+77)FX3D70~D73M1448~M1479D70~D73M1448~M1511D70~D77

注:1.

x:数据寄存器(D)的链接软元件起始编号。

2.

y:内部继电器(M)的链接软元件起始编号。

3.

FX5系列PLC主站和从站的位元件和字元件编号可以根据需要修改,但是FX3系列PLC主站和从站的位元件和字元件编号是固定的不能修改。

简易PLC间链接的通信接线项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-263台FX5UPLC简易PLC间链接通信的接线图

图4-26中,①连接的双绞电缆的屏蔽层请务必采取D类接地。②请务必在回路的两端设置终端电阻。对于内置RS-485端口、FX5-485-BD、FX5-485ADP,请使用切换开关将终端电阻设定为110Ω。

注意:在进行简易PLC间链接的通信接线时,一定要在确定断开可编程控制器电源的情况下进行。与RS-485通信设备连接时,使用带屏蔽的双绞电缆。

通信设定项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-27基本设置-选择协议格式FX5UPLC内置RS-485端口可以通过参数设置的方式启用相应的简易PLC间链接功能,在编程软件上进行参数设置,就不需要进行基于程序的参数设置。参数设置分为基本设置、固定设置、链接软元件设置和SD/SM设置。

基本设置主要用于通信协议格式的设置。

固有设置项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-28固有设置主要进行本站号、本地站总数、刷新范围、重试次数、监视时间的设置。对于从站只需设置站号即可,其它参数不需要设置。

链接软元件设置项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-29链接软元件设置就是设置链接软元件起始编号,包括位元件和字元件。在图4-28左边双击“链接软元件”选项,在其右边便打开链接软元件的设置项目,分别设置链接软元件Bit、Word对应的软元件,如图4-29所示,然后单击“应用”按钮。

判断简易PLC间链接错误用软元件项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信FX5专用FX3系列兼容用名称内容通道1通道2通道3通道4通道1通道2SM8500SM8510SM8520SM8530SM8063SM8438串行通信错误当串行通信中发生错误时置ONSM9040SM8183数据传送序列错误当主站中发生数据传送序列错误时置ONSM9041~SM9047①SM8184~SM8190②数据传送序列错误当各从站中发生数据传送序列错误时置ON。但是不能检测出本站(从站)的数据传送序列是否错误SM9056SM8191正在执行数据传送序列执行简易PLC间链接时置ON表4-16判断简易PLC间链接错误用软元件

①站号1:SM9041、站号2:SM9042、站号3:SM9043…站号7:SM9047。

②站号1:SM8184、站号2:SM8185、站号3:SM8186…站号7:SM8190。(一)任务目标三、任务实施项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信1)掌握FX5UPLC内置RS-485端口的使用。2)能根据控制要求组建简易PLC间链接通信。3)会FX5UPLC简易PLC间链接通信的接线及I/O接线。4)根据控制要求编写梯形图程序。5)熟练使用三菱GXWorks3编程软件,设置简易PLC间链接的通信参数、编制梯形图程序并写入PLC进行调试运行。表4-17设备与器材(二)设备与器材序号名称符号型号规格数量备注1常用电工工具

十字起、一字起、尖嘴钳、剥线钳等3套表中所列设备、器材的型号规格仅供参考2计算机(安装GXWorks3编程软件)

3台3三菱FX5U可编程控制器PLCFX5U-32MR/ES3台4三相异步电动机MWDJ26,PN=40W,UN=380V,IN=0.2A,nN=1430r/min,f=50Hz3台5RS485串行通信电缆

2根6以太网通信线电缆

3根7连接导线

若干项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信(三)内容与步骤

任务要求项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信3台FX5UPLC通过内置RS-485端口组建简易PLC间链接的通信网络,其中1台为主站,其余2台为从站。控制要求如下:1)在0号主站按下起动按钮时,1号从站的电动机M1以Y-△减压起动,起动时间为10s(在0号站设置),按下停止按钮,M1停止。2)在1号从站按下起动按钮时,2号从站的电动机M2以Y-△减压起动,起动时间为10s(在1号站设置),按下停止按钮,M2停止。3)在2号从站按下起动按钮时,0号主站的电动机M0以Y-△减压起动,起动时间为10s(在2号站设置),按下停止按钮,M0停止。4)3台电动机起动过程指示灯均以1Hz频率闪烁,进入△联结运行状态时指示灯变为常亮。

I/O分配与接线图输入输出设备名称符号X元件编号设备名称符号Y元件编号起动按钮SB1X0主接触器KM1Y0停止按钮SB2X1Y联接接触器KM3Y1△联结接触器KM2Y2指示灯HLY3表4-183台FX5UPLC简易PLC间链接通信网络I/O分配表项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-303台FX5UPLC简易PLC间链接通信的I/O接线图项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-313台FX5UPLC简易PLC间链接通信网络的连接

通信参数设置表4-193台FX5UPLC简易PLC间链接主站和从站参数设定项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信打开GXWorks3编程软件,新建项目,进入编程界面,在导航窗口,选择“参数”→“FX5UCPU”→“模块参数”→“485串口”,双击“485串口”选项,弹出“模块参数485串口”设置窗口,按表4-19设定主站通信参数,设置完成后,单击“应用”按钮。按照相同的方法分别按表4-19设定从站1和从站2的通信参数。项目参数设定主站从站0号站1号站2号站协议格式简易PLC间链接固有设置站号012从站总数2——刷新范围1——重试次数4——监视时间50ms——链接软元件链接软元件BitM2000M2000M2000链接软元件WordD100D100D100

编制程序图4-32主站控制梯形图项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-33从站1控制梯形图图4-34从站2控制梯形图(四)分析与思考

调试运行项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信按照图4-30进行3台PLC输入、输出端接线,图4-31组建3台PLC简易PLC间链接通信网络,然后利用编程软件将上述主站和从站的梯形图程序分别写入相应的PLC,将3台PLC调至RUN状态,调试运行程序,观察运行结果。1)如果3台PLC中主站和1号从站是FX5UPLC,2号从站是FX3UPLC,程序应如何编写?2)在图4-34的程序中,如果要判定主站和从站的简易PLC间链接的通信状况,程序应如何编写?四、任务考核表4-20任务考核表序号考核内容考核要求评分标准配分得分1电路及程序设计(1)能正确分配I/O,并绘制I/O接线图(2)根据控制要求,正确编制梯形图程序(1)I/O分配错或少,每个扣5分(2)I/O接线图设计不全或有错,每处扣5分(3)三相异步电动机单向连续运行主电路表达不正确或画法不规范,每处扣5分(4)梯形图表达不正确或画法不规范,每处扣5分40分

2安装与连线根据I/O分配,正确连接电路(1)连线错一处,扣5分(2)损坏元器件,每只扣5~10分(3)损坏连接线,每根扣5~10分20分

3调试与运行能熟练使用编程软件编制程序写入PLC,并按要求调试运行(1)不会熟练使用编程软件进行梯形图的编辑、修改、转换、写入及监视,每项2分(2)不能按照控制要求完成相应的功能,每缺一项扣5分20分

4安全操作确保人身和设备安全违反安全文明操作规程,扣10~20分20分

5合计项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信(一)并列链接通信五、知识拓展项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

系统构成并列链接功能,就是连接2台FX5可编程控制器进行软元件相互链接的功能。其系统构成如图4-35所示。图4-35中链接用软元件编号为默认值。图4-35并列链接通信系统组成示意图项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信1)根据要链接的点数及链接时间,有普通并列链接模式和高速并列链接模式2种可供选择。2)在2台FX5可编程控制器之间自动更新数据链接。3)总延长距离最长为1200m(仅限全部由FX5-485ADP构成时)。4)对于链接用内部继电器(M)、数据寄存器(D),可以分别设定起始软元件编号。

并列链接通信的硬件配置图4-36并列链接通信的硬件配置项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

通信规格项

目规

格备

注连接台数最多2台(1:1)

传送规格符合RS-485规格

—最大总延长距离仅由FX5-485ADP构成时1200m以下上述以外的构成时50m以下混有内置RS-485端口或FX5-485-BD时,为50m以下协议格式并列链接

控制顺序—

—通信方式半双工传输,双向传输

—波特率115200bps—

表4-21并列链接的通信规格项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

通信规格项

目规

格备

注字符格式起始位1位—

数据长度7位—

奇偶校验偶校验—

停止位1位—

报头固定—

结束符固定—

控制线——

和校验固定—

表4-21并列链接的通信规格(续)项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

链接规格表4-22并列链接通信链接软元件编号及点数站号普通并列链接模式高速并列链接模式内部继电器(M)数据寄存器(D)内部继电器(M)数据寄存器(D)各站100点各站10点0点各站2点主站发送用M(y1)~M(y1+99)D(x1)~D(x1+9)—D(x1)、D(x1+1)接收用M(y1+100)~M(y1+199)D(x1+10)~D(x1+19)—D(x1+10)、D(x1+11)从站接收用M(y2)~M(y2+99)D(x2)~D(x2+9)—D(x2)、D(x2+1)发送用M(y2+100)~M(y1+199)D(x2+10)~D(x2+19)—D(x2+10)、D(x2+11)注:1.x1:[主站]数据寄存器(D)的链接软元件起始编号;2.x2:[从站]数据寄存器(D)的链接软元件起始编号;3.y1:[主站]内部继电器(M)的链接软元件起始编号;4.y2:[从站]内部继电器(M)的链接软元件起始编号。表4-23并列链接两种模式比较项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信模

式通信设备FX5U/FX5UC通信时间(ms)普通并列链接模式主站→从站M800~M899(100点)D490~D499(10点)15ms+主站的运算周期+从站的运算周期从站→主站M900~M999(100点)D500~D509(10点)高速并列链接模式主站→从站D491、D492(2点)5ms+主站扫描时间+从站扫描时间从站→主站D500、D501(2点)注:表中链接用软元件编号为默认值。a)1对接线项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

链接接线图4-37并列链接接线图a)2对接线并列链接通信可以采用1对接线和2对接线,其接线图如图4-37所示。图中①连接的双绞电缆的屏蔽层请务必采取D类接地。②将终端电阻切换开关设定为110Ω。③将终端电阻切换开关设定为330Ω。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

通信设定图4-38并列链接的基本设置并列链接的FX5通信设定是通过GXWorks3设定参数。参数的设置因所使用的模块而异,这里仅介绍内置RS-485端口(通道1)的设置,采用通信板和通信适配器的参数设定详见“三菱电机微型可编程控制器MELSECiQ-FFX5用户手册(串行通信篇)”。参数设置分为基本设置、固有设置、链接软元件设置和SD/SM设置。

基本设置主要用于通信协议格式的设置。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-39固有设置主要进行站设置、链接模式、错误判定时间的设置。在图4-38中,单击“是”按钮后,窗口左边设置项目一览下面便增加了固有设置、链接软元件、SM/SD设置3个选项,双击左边固有设置,即可在右边进行相应的选项设置,站设置:主站选择“主站”、各从站选择“从站”,链接模式,一般选择“普通”、错误判定时间(范围:10~32767ms)的设置,一般情况下按默认设置(500ms),如图4-39所示,然后单击“应用”按钮。

固有设置项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-40链接软元件设置在图4-39中,双击设置项目一览下的“链接软元件”,在右边打开的设置项目下即可对链接软元件Bit对应的软元件起始编号、链接软元件Word对应的软元件起始编号进行设置,这里分别设置为M1000和D500,如图4-40所示。也可以采用默认设置,设置完成后单击“应用”按钮。

链接软元件设置对于从站的设置,只需将图4-39中固有设置设置项目下的站设置选择为“从站”,图4-40中链接软元件设置设置项目下分别将Bit、Word对应的软元件起始编号设置为M2000、D1000,其他设置项与主站设置相同,然后单击“应用”按钮。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

应用举例两台FX5UPLC通过内置的RS-485端口并列链接,要求通过第一台PLC上的按钮SB1控制第二台PLC上的4盏指示灯,第1次按下时,4盏指示灯按HL1→HL2→HL3→HL4每隔1.5s轮流点亮,第2次按下时指示灯熄灭;第二台PLC上的按钮SB2控制第一台PLC上的4盏指示灯,第1次按下时,4盏指示灯按HL4→HL3→HL2→HL1每隔1.5s轮流点亮,第2次按下时指示灯熄灭,并要求实时读取对方PLC控制的指示灯运行的时间,编制控制程序。

接线图两台PLC的并列链接(1:1)的通信网络连接如图4-41所示。这里将第一台PLC设为主站,把第二台PLC设为从站。并联链接的PLCI/O接线图如图4-42所示。

接线图图4-41并列链接(1:1)通信网络的连接项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-42并列链接的PLCI/O接线图项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信打开GXWorks3编程软件,新建项目,进入编程界面,在导航窗口,选择“参数”→“FX5UCPU”→“模块参数”→“485串口”,双击“485串口”选项,弹出“模块参数485串口”设置窗口,按表4-24设定主站和从站通信参数,设置完成后,单击“应用”按钮。

通信参数设置

接线图项目参数设定PLC1PLC2协议格式并列链接固有设置站设置主站从站链接模式普通普通错误判定时间500ms500ms链接软元件链接软元件BitM2000M4000链接软元件WordD1000D2000表4-24FX5UPLC并列链接主站和从站参数设定项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

接线图

编辑梯形图a)主站程序项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

接线图b)从站程序图4-43FX5U并列链接通信的梯形图程序(二)MODBUS串行通信项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信MODBUS协议是一项应用层报文传输协议,包括MODBUS_ASCⅡ、MODBUS_RTU、MODBUS/TCP三种报文类型,协议本身并没有定义物理层,只是定义了控制器能够认识和使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的MODBUS协议物理层接口有RS-232、RS-422、RS-485和以太网口。串行通信采用Master/Slave(主/从)方式通信。MODBUS在2004年成为我国国家标准。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信FX5的MODBUS串行通信功能通过1台主站,在RS-485通信时可控制32个从站,在RS-232C通信时可控制1个从站。

MODBUS串行通信功能1)对应主站功能及从站功能,1台FX5可同时使用为主站及从站(但是,主站仅为单通道)。2)1台CPU模块中可用作MODBUS串行通信功能的通道数最多为4个(最多通道数根据CPU模块而异)。3)在主站中,使用MODBUS串行通信专用顺控指令控制从站。4)通信协议支持RTU模式。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

系统构成图4-44MODBUS串行通信系统构成项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信图4-45FX5UCPU模块MODBUS串行通信系统配置项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

通信规格项目规格备注内置RS-485端口FX5-485-BDFX5-485ADPFX5-232-BDFX5-232ADP连接台数最多4通道①(但是,主站仅为单通道)可在主站或从站的任一中使用通信规格通信接口RS-485RS-232C—波特率/(bit/s)300/600/1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600/115200—数据长度8bit—奇偶校验无/奇校验/偶校验—停止位1bit/2bit—传送距离仅由FX5-485ADP构成时为1200m以下上述以外的构成时为50m以下15m以下传送距离因通信设备的种类而异通信协议RTU—表4-25通信规格项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

通信规格项目规格备注内置RS-485端口FX5-485-BDFX5-485ADPFX5-232-BDFX5-232ADP主站功能可连接的从站数32站1站从站数因通信设备的种类而异功能数8(无诊断功能)—同时传送的信息数1个信息—最大写入数123字或1968线圈—最大读取数125字或2000线圈—从站功能功能数8(无诊断功能)—同时传送的信息数1个信息—站号1~247—表4-25通信规格(续)注:①最多通道数根据CPU模块而异项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

MODBUS协议

MODBUS_RTU协议的帧规格图4-46MODBUS_RTU协议的帧规格

MODBUS标准功能功能代码功能名详细内容1个报文可访问的软元件数广播01H线圈读取线圈读取(可以多点)

1~2000点×02H输入读取输入读取(可以多点)1~2000点×03H保持寄存器读取保持寄存器读取(可以多点)1~125点×04H输入寄存器读取输入寄存器读取(可以多点)1~125点×表4-26FX5UPLC所对应的MODBUS标准功能一览表05H1线圈写入线圈写入(仅1点)1点○06H1寄存器写入保持寄存器写入(仅1点)1点○0FH多线圈写入多点的线圈写入1~1968点○10H多寄存器写入多点的保持寄存器写入1~123点○项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

接线图

RS-232C的接线图图4-47RS-232C的接线图项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

RS-485的接线图图4-48RS-485的接线图(1对接线)图4-48中,①连接的双绞电缆的屏蔽层必须采用D类接地。②终端电阻必须在线路的两端设置。内置终端电阻时,应将切换开关设置为110Ω。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

MODBUS串行通信设置FX5的MODBUS串行通信设置通过GXWorks3设置参数。参数的设置因所使用的模块而异。这里以使用CPU模块的内置RS-485端口进行介绍,使用通信板和通信适配器的参数设定详见“三菱电机微型可编程控制器MELSECiQ-FFX5用户手册(MODBUS通信篇)”。参数设置分为基本设置、固有设置、MODBUS软元件分配和SD/SM设置。

基本设置主要用于通信的协议格式设置和详细设置。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

基本设置图4-49基本设置项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

固有设置图4-50固有设置项目设置范围使用站本站号①0~247(主站时:0,从站时:1~247)主站/从站从站支持超时1~32767ms主站/从站广播延迟②1~32767ms主站/从站请求间延迟1~16382ms主站/从站重试次数0~20次主站/从站表4-27MODBUS_RTU通信通信固有设置各参数设置范围项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信

MODBUS串行通信的功能表4-28ADPRW指令的使用要素

MODBUS主站功能FX5的主站功能中,使用ADPRW指令与从站进行通信。名称助记符功能操作数(s1)(s2)(s3)(s4)(s5)/(d1)(d2)MODBUS读、写ADPRW与MODBUS主站所对应的从站进行通信(读取/写入数据)从站站号范围:0~F7H功能代码范围:01H~06H、0FH、10H与功能代码相应的功能参数(s3)范围:0~FFFFH(s4)范围:1~2000输出通信执行状态的起始位软元件编号1)MODBUS读、写指令(ADPRW)的使用要素。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信表4-29MODBUS读、写指令的程序表示操作数可使用的软元件,(s1)、(s2)、(s3)、(s4)、(s5):常数K、H,字元件D、W、SD、SW、R、U□\G□、Z;(d1)、(d2):位元件Y、M、L、SM、F、B、SB、S,字元件D、W、SD、SW、R的位指定。名

称梯形图表示FBD/LD表示ST表示MODBUS读、写ENO:=ADPRW(EN,s1,s2,s3,s4,s5d1,d2);2)MODBUS读、写指令ADPRW的程序表示。项目四任务二3台FX5UPLC之间的简易PLC间链接通信表4-30功能代码和功能参数3)功能代码和功能参数。(s2):功能代码(s3):MODBUS地址(s4):访问点数(s5)/(d1):数据存储软元件起始地址对象软元件②(参照以下对象软元件说明)01H线圈读取MODBUS地址:0000H~FFFFH访问点数:1~2000读取数据存储软元件起始对象软元件字软元件①位软元件③02H输入读取占用点数字软元件[(s4)+15

]÷16点④位软元件(s4)点03H保持寄存器读取MODBUS地址:0000H~FFFFH访问点数:1~125读取数据存储软元件起始对象软元件字软元件①

04H输入寄存器读取占用点数(s4)点项目四任务二3台FX5UPLC之

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