三菱PLC与变频器通讯演示

三菱FX2nPLC与TD系列变频器通信本程序使用的是三菱FX2n-32MR系列的PLC。该款PLC共有18路数字输入，16路继电器输出，平均分成4组，每组均不共地。其本身带一个通信口，可做编程口或其他专用通信协议通信时使用。内置RAM存储器，电池后备，实时时钟，有27种基本指令，内外都有运行停止功能。根据用户需要，还可以添加各种功能扩展板。支持6种通信连接：简易PLC机间链接，并列链接，计算机链接，U-LINK,I/O链接，无协议通信。与变频器通信，采用的是最后一种。为与变频器通信，我们选了一个可选件：FX2n-485-BD。该接口支持RS485和RS422协议。RS485通信时需将RDA和SDA短接，RDB和SDB短接。支持三种编程语言，例子程序使用梯形图。PLC总体介绍通信相关字和位特殊数据寄存器描述D8120通信格式设置D8122需要发送的剩余数据的个数D8123接收数据的个数D8124帧头D8125帧尾D8129数据接收超时值特殊位寄存器描述M8121数据发送等待标志，用于其他通信方式。M8122数据发送请求标志M8123接收完成标志M8124载波听标志，用于RS232和拨号器连接。M8129超时标志M81618位/16位转化标志位序列：bit0Bit（2：1）Bit3Bit（7654）Bit8Bit9Bit（101112）Bit13Bit14bit15描述0：7位1：8位00：无校验01：齐11：偶0：停止位1位1：停止位2位0011：3000100：6000101：12000110：24000111：48001000：96001001：192000：无帧头1：有帧头0：无帧尾1：有帧尾011：无协议模式0：和校验不加于帧上1：相反0：无协议1：专有协议0：协议格式11：协议格式4在程序中，我们设置如下：8位数据位，无校验，1位停止位，9600波特率，有帧头和帧尾，无协议模式，不自动加和校验，所以D8120=H0F81（H表示16进制）通信相关字和位-D8120D8124和D8125分别是数据帧的帧头和帧尾，所以在程序中D8124=H007ED8125=H000DD8122和D8123分别是剩余发送字符的个数和已经接收到的字符个数，在本程序中不需使用。在进行通讯时，我们设置的通信超时时间是10ms。因为在D8129中默认单位是10ms。所以D8129=K1（K表示常数）通信相关字和位M8161：8位/16位选择当M8161为OFF时，数据帧处理的是16位有效数据。也就是一个字包含两个有效的信息字符。发送和接收都是先低字节后高字节顺序。当M8161位ON时，数据帧处理的是8位有效数据。一个字中只包含一个有效的信息字符，放在低字节中，高字节信息忽略。M8122：数据发送请求标志当PLC处于接收完成状态或接收等待态时，用脉冲触发M8122，将使得从D21开始的连续12个数据被发送。当发送完成后，M8122自动被复位。然后PLC进入接收等待状态。通信相关字和位M8123：接收完成标志当M8123置位时，表明接收已完成，此时需要将接收到的数据从接收缓冲区转移到用户指定的数据区，然后复位M8123。M8129：超时标志从下图中我们看到，接收数据中途中断时，如果在D8129规定的时间内仍然没有收到新的数据，则超时标志置位。如果该标志置位，则一次接收完成。需要手工复位M8129。通信相关字和位RS指令：RS指令是使用RS232C口进行发送和接收串行数据的指令。数据格式在D8120中设定。并且在D8120中修改后必须使RS指令复位后更改才生效。在程序中尽管可以多次使用RS指令，但同一时间必须保证只有一个RS指令被驱动。当PLC只接收数据时，可将发送数据数置0，而只发送数据时，可将接收数据数置0。在一次完整的通讯过程中，RS指令必须保持一直有效，直至接收数据完成。而数据发送请求位OFF时间一般要求大于程序执行一周的时间。和RS指令相关的标志位：M8122，M8123通信指令1、判断是否有有效的运行停机命令信号，如果没有则发送轮询1#机的运行频率的命令随后立刻开始应答信号接收（发送在定时1S到时启动），如接受完成则对轮询次数累计，并且校验应答信号，如果轮询成功则从Y1输出指示信号并计算出运行频率；如失败则统计轮询失败次数。2、如果有有效的运行或停机命令则发送广播运行或者广播停机命令，命令的发送是在判定该命令有效后启动一次。3、关于轮询和运行、停机命令的发送处理：X0闭合-表示广播起动X1闭合-表示广播停机。如果X0闭合则置M0,X1闭合则置M1,这样即使X0和X1随后松开，运行和停机命令也不会消失。程序构架4、如果M0或者M1都没有置位，则发送轮询1#机的运行频率命令，否则发送相应的广播启动和停机命令，发送广播启动或者停机命令时的时序关系如下：X0闭合-----置位M0-----上次通讯完毕则置M2----设置发送和接收缓冲区-----单次启动发送X1闭合----置位M1------上次通讯完毕则置M2----设置发送和接收缓冲区-----单次启动发送上次通讯完毕----无启动停机命令则等待，定时到后自动启动轮询1#机运行频率直至接收完成。程序构架如果使用FX2n-485bd或者FX0n-485adp，请设定D8120的(bit11,bit10)=(1,1)。否则接收到的数据和发送的数据一样。如果使用FX2n-232bd或者类似的RS232通讯模块，则请按照RS232模式设置D8120的(bit11,bit10)。使用FX2n-485bd模块时，通讯接收完成的判断标准如下：接收的字节达到指定的接收长度或者接收到指定的结束字符。由于FX2n-485bd模块在做RS485通讯时，RDA连接SDA,RDB连接SDB,发送的信号同样会回到接收线上，因此接收完成标志可能会多次产生，务必小心处理。如以TD2000与FX2n通讯为例：如果指定发送的首字符和尾字符，FX2n发送完毕，则会因为接收到发送的尾字符，产生接收完成标志，此时接收到的字符为发送的字符，因此请放弃这次的接收数据，清掉接收完成标志，等待下个接收完成标志，这次才能接收到变频器的应答信号。FX2n编程注意事项发送、接收标志的处理：发送启动只需要一次，即置位一次M8122，通讯指令RS需要长期驱动，直至发送和接收都完成。发送完成后M8122会自动清零，接收完成或超时溢出则M8123会置位。处理完接收数据后，软件需对M8123清零。超时标志的处理：在接收数据的过程中，如在D8129指定的时间内数据接收，则超时标志M8129变为ON,超时标志出现即表明接收结束，M8123将置位。延迟时间处理：由于FX2n通讯的收发状态切换较慢，估计取决于PLC的扫描周期，这个时间估计为2ms左右，因此在与TD2000/TD1000/TD2100/TD3000通讯时，可能接收不到变频器的应答数据，这时只有两种办法：1：变频器软件做非标，增加通讯延时2：请使用siemensPLC或者其它快速PLC。FX2n编程注意事项广播命令处理：对于广播启动和广播停机，由于变频器没有应答数据，因此在接收处理时务必小心，有以下建议：1．不要指定接收的字节数为零，因为一旦指定接收的字节数为0，则需要进行相关的处理FX2n才能再次进入接收状态（请参考三菱PLC手册）2．为了让广播命令也能产生两次接收完成标志，请指定接收的字节小于发送的字节数，一般取小于发送字节数的一半即可，同时设置超时判断，建议尽量短，例如10ms。3.对于TD2000/TD1000/TD2100/EV2000建议指定接收的首尾字节，这样在发送和接收字节数不同时，可以通过尾字节(0DH)产生两次接收完成标志。对于TD3000由于没有固定的尾字节，只能通过超时或者接收长度到产生接收完成标志。当然如果指定通讯的首尾字节，则接收字节的长度取发送字节和接收字节中的较大者比较合适，因为接收完成标志完全由通讯结束字符产生。FX2n编程注意事项变频器设置：F002=2，上位机控制F115=1，显示功能块F116~F137F116=5，9600BPSF117=0，0，8，1，0F118=1，地址接线：首先将FX2n-485-BD上的RDA-SDA端子短接，RDB-SDB端子短接；然后RDA接变频器485+，RDB接变频器485-。PLC运行：PLC程序上电完毕后，默认为停止状态，可将编程端口处运行开关拨到RUN位置使之运行。PLC与TD2000变频器通信程序初始化，只执行一次。PLC运行后，M8002仅在瞬间为ON，其余时间均保持OFF。设置数据长度8位、无校验、波特率9600、有起始和终止字符、选择RS485模式，指定首字节为”0X7E”,尾字节为”0x0D”,通讯超时为10ms,设置通讯为8位数据模式，清零M0~M4,清零D10。如果M2为OFF,则无有效的广播命令，发送轮询1#机的运行频率。如果T7定时没到，则设置T7定时1S,同时累计循环次数。T7的时间单位默认100ms。PLC与TD2000变频器通信程序如果T7定时1S到，则计算1S内循环的次数（主要是为了测试扫描周期的长度）。同时如果M2为OFF(意味着没有有效的广播命令)，则开始轮询1#变频器的运行频率。准备完毕发送的字符后，清除上次的接收次数计数器D200,同时启动发送(M8122置为ON)。频率查询命令每1S执行一次。PLC与TD2000变频器通信程序如果M0和M2都为ON,则表示广播启动命令有效，发送广播启动命令，特意指定接收字节为7，便于产生两次接收完成标志。PLC与TD2000变频器通信程序如果M1和M2都为ON,则表示广播停机命令有效，发送广播停机命令，特意指定接收字节为7，便于产生两次接收完成标志。PLC与TD2000变频器通信程序如果M2为ON,表示广播命令被接收有效，单次启动发送（置位M8122）,同时清零接收次数计数器。如果超时溢出，则清除超时溢出标志。如果X000端子闭合，则置位M0,如果X001端子闭合则置位M1。PLC与TD2000变频器通信程序对接收完成标志计数，如为第一次，则直接清除该标志，第二次再接收该标志时，则正式接收应答信号，如果是应答变频器的运行频率，则判断应答、校验是否成功，应答成功则输出Y000指示，校验成功，则把运行频率显示在D100单元，同时轮询次数记录在D121单元。轮询失败次数记录在D120中。接收完成时，如果同时M2为ON,则清除M0、M1、M2，如果M2为OFF,且M0或者M1为ON,则置位M2。初始化程序PLC与TD3000变频器通信程序如果无有效广播命令，则查询命令有效。如果T7定时器定时时间1S到，则发送频率查询命令PLC与TD3000变频器通信程序广播开机PLC与TD3000变频器通信程序广播停机PLC与TD3000变频器通信程序接收数据的处理PLC与TD3000变频器通信程序