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台达PLC串行通讯的应用原理

台达PLC串行通讯的应用原理

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(4)正确编制通讯程序。PLC通讯程序的编制在实现串行通讯中也是非常关键的一步,一个合理的通讯程序能够提高通讯效率,而不完善的通讯程序则会导致通讯效率下降,甚至通讯失败,使PLC出现运行错误。由于RS485通讯采用半双工的工作模式,因此通讯程序的编写主要是对通讯指令的分时处理程序,在此用以下两个通讯程序来描述如何合理编制PLC通讯程序,程序主要是PLC通过485通讯方式读写三台变频器的频率,均实际测试运行过:

  3.5 台达PLC通讯程序要点

  (1)“固定时序通讯程序”是台达PLC通讯技术工程处理通讯常用方法,利用固定计时的方法来实现分时通讯,这样的写法比较容易造成通讯时序上的问题。Modbus 通讯规格是采用主/从模式,也就是主站发通讯命令给从站,从站收到之后再回应主站,这一收一回才算完成一个完整的通讯资料交换,该程序有使用到M1127来判断,但是决定下一个通讯指令是否运行的接点开关却不是由通讯旗标来决定,而是由100ms 的 timer来决定,这样很容易有问题生成,因为通讯的整个时间包含通讯资料在线上传输的时间加上通讯资料在主/从站处理的时间,若这时间超过100ms,那就很容易造成从站回传,而主站送资料出去,造成资料在线上碰撞,因而影响传输的正确性,如果把timer时间延长,还是会碰到有问题,因为这种写法,通讯旗标的动作与决定传送的旗标本身并未同步,因而会有时间差,造成资料不正确。该程序在EH机型上测试,发现通讯速度比较慢,且读回来的数据有时会发生交叉的现象,即从站2的频率读到从站4的寄存器上,错误读写的情况可见图一。使用这种编程方法在通讯正常时没有问题,一旦当通讯数据错乱时,就会造成数据传送错误,严重时甚至导致PLC死机。

(2)“通讯旗标方式程序”是调整后的程序,可以比较一下,其主要区别在于Modbus Read/Write 指令在程序使用上搭配M1127, M1129, M1140, M1141 来判断,由这几个旗标的状态来决定下一个通讯指令的运行时间,能够很好的处理串行通讯的时序问题,保证通讯的可靠及效率,正常通讯监控画面如图二。在用固定时序通讯中,即使通讯正常完成,那末也要等到100MS以后做下一个通讯,比如写指令通讯完成耗时20MS,则需要等待80MS,降低了通讯效率,而采用通讯旗标会在通讯完成或出现错误的情况下转入执行下一个通讯指令,有效利用了时间。

4 台达PLC与松下变频器通讯案例

  采用台达ES系列PLC,用通讯方式来改变松下VF0C系列变频器的设定频率,PLC端使用485口,无协议方式来模拟VF0C变频器的通讯协议。

 4.1通讯协议

  VF0C系列变频器留有485通讯口,并提供内部通讯协议如下:

  写:% [站号] #WD [功能号] [起始地址] [结束地址] [数据] [BCC] \CR

  读:% [站号] #RD [功能号] [起始地址] [结束地址] [BCC] \CR

  如果写正确,返回:%01$WD BCC\CR

  如果读正确,返回:%01$RD [数据] BCC\CR

  分别规定了字节数。

在松下VF0C系列变频器中,站号默认为01,通讯格式为9600、N、8、1,通讯方式是ASCII方式,数据为十六进制,存储模式为8位模式。设定频率的地址是DT237,而读设定频率的地址为DT133,而且在DT237和DT133的数据都是以0.01Hz为单位的。下面以写频率为例,来做详细说明。

  4.2实例说明

  假设要写入的频率是43.5Hz,那么需要写入的数值应为10FE(4350),变频器的存储模式为8位模式,应从低位开始写入,那么应该先写FE后写10。校验码是把从起始码到数据码所有的字节进行异或所得。

  XOR:%01#WDD0023700237FE10=52(HEX)

  那么得出以下所有通讯格式码:

  %01#WDD0023700237FE1052\CR

  通讯方式是ASCII方式,数据是十六进制格式,把这些格式码按正确的次序发出,就可以把数据43.5HZ写入到变频器设定频率DT237中。

  4.3 梯形图设计

  在PLC中,无协议通讯也是从低位开始发送数据的,可选用8位模式和16位模式传送,不同就在于发送数据寄存器中的8位数据还是16位数据,在这里以16位模式做说明。梯形图如下:把格式码数据253031235744443030323337303032333745463130520D按照从低位到高位的顺序依次存入到D0~D11中去,占用12个连续的数据寄存器,就是说有24个字节的数据。设定通讯参数9600,N,8,1,ASCII方式,16位模式。当M0接通一次,就可以发送一次数据,写一次频率。

4.4 程序优化

  如果再加上读频率的程序,就可以做成小闭环,完成读写频率的程序优化。因为在写频率的数据发送成功后,可做延时3秒后读频率,在读成功以后,把读回的频率数据和要写入的频率数据做比较,如果相等,则通讯程序停止,如果不相等,再执行写频率——》读频率——》比较。

5 结束语

  综上所述,台达PLC具有强大的串行通讯功能,且相关应用指令丰富,能够很好的完成各种通讯需求,合理利用通讯功能将大大降低设备的制造成本,节省配线,提高抗干扰能力,由于台达产品均符合MODBUS协议,因此可以把台达产品通过通讯方式整合在一起,实现各种各样的功能要求。

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