汇川小型PLC-MODBUS(485)通讯模式

关于MODBUS

MODBUS通讯的底层为RS485信号,采用双绞线进行连接就可以了,因此传输距离较远,可达 1000米,抗干扰性能比较好,且成本低,在工业控制设备的通讯中被广泛使用,现在众多厂家的变频器、控制器都采用了该协议。

传送数据格式有HEX码数据和ASCII码两种,分别称为MODBUS-RTU和MODBUS-ASC 协议。

前者为数据直接传送,而后者需将数据变换为ASCII码后传送,因此MODBUS-RTU协议的通讯效率较高,处理简单,使用得更多。

MODBUS为单主多从通讯方式,采用的是主问从答方式,每次通讯都是由主站首先发起,从站被动应答。因此,如变频器之类的被控设备,一般内置的是从站协议,而PLC之类的控制设备,则需具有主站协议、从站协议。汇川小型PLC-MODBUS(485)通讯模式_第1张图片

汇川PLC用扩展指令实现的MODBUS通讯编程

将D8126设定为H20,就将MODBUS-RTU主站协议,RS指令将以MODBUS通讯协议进行通讯,通讯过程中占用的寄存器定义与标准指令不同,请予注意:汇川小型PLC-MODBUS(485)通讯模式_第2张图片

其中RS(MODBUS模式)扩展指令中的各操作数定义与标准的RS指令定义不同,分别为:

S1 为从机地址(高字节)、通讯命令(低字节,按MODBUS协议定义);

S2 为访问从站的寄存器起始地址号;

N 欲读或写的数据长度,单位为word;

D 为读或写数据的存放单元起始地址,占用后续地址单元,长度由 N 决定。

在编程前就将COM1口的通讯协议配置为MODBUS-RTU主站协议,在V24120版本以上的H2U系列PLC中,还可直接使用“MODBUS”指令进行通讯,“MODBUS”指令的4个操作数支持的数据类型比较灵活,编程更方便。

与使用RS扩展指令的条件相同,必需先将D8126设置为H20(RTU)或H30(ASC),选择了MODBUS主站协议,才能进行MODBUS通讯。汇川小型PLC-MODBUS(485)通讯模式_第3张图片

 编程时,在每个RS(MODBUS模式)指令的前面,要根据要进行的通讯操作对象地址、操作类型、操作寄存器地址、数据个数、发送或接收的单元等各操作数单元赋值完毕,一旦开始执行,系统程序会自动计算CRC校验,组织通讯帧,完成发送数据、接收应答操作。

若使用MODBUS-ASC协议通讯( 将D8126设定为H30),其中收发数据的HEX-ASC格式变换由PLC系统程序自动完成,用户使用RS(MODBUS模式)指令的方法与使用MODBUS-RTU协议的方法完全相同。

在H2U、H1U程序中,若有多个RS(MODBUS模式)指令被驱动,系统程序在执行时,仍是将一个RS指令的“发送、等待回答、接收、校验解析存放”等环节进行完毕后,再对下一个RS指令的同样处理,直到所有RS指令执行完毕,重新开始,用户无需关心其执行的时序和过程,简化了PLC编程设计,这是H2U的MODBUS指令的优点所在。

RS(MODBUS模式)指令每当完成一个发送数据、接收应答操作时,就会自动将M8123置位一次,利用该标志,就可以判别RS指令是否已执行完成。参考下图编程:汇川小型PLC-MODBUS(485)通讯模式_第4张图片

因为一次完整的RS(MODBUS)通讯,都是以从机的应答完毕作为结束的,系统程序在该指令接收环节执行完成时,会将M8123置位,因此用户可用M8123作为该指令的结束的判断依据。 

用户程序中,循环执行的RS(MODBUS)指令越少,通讯数据的更新就越频繁,读数刷新速度就越快,提高了实时性,合理安排一些不重要参数的读取频度,可以改善通讯效果。 

利用特殊变量M8129,还可判断通讯超时故障,就可作相应的保护或告警处理。 

与变频器通讯的要点说明

1.  汇川的MD280、MD320变频器采用的是MODBUS-RTU协议,H2U系列PLC内部自带MODBUS-RTU协议,而且是准备好通讯数据后,一个指令就可以实现通讯,这与三菱的编程方法是不同的

2.  MD280变频器的命令源(即启动、停止的命令输入口)有三个:面板、输入端子、通讯口,由功能码F0-00决定,出厂时默认为0,即“面板”的RUN和STOP按键决定。若需要用通讯端口作起停控制,需改F0-00=2

3.  MD280变频器的运行频率,更有11个来源可供选择,由功能码F0-01决定,若要设定成由通讯控制,需改F0-01=8

4. 频率数值需要折算一下,例如变频器最大频率为50.00Hz,希望以40.00Hz运行,则需要发送的数据为40.00×K10000/50.00=K8000

5.  MD280变频器在出厂时,或作过功能码初始化操作后,通讯相关的几项设置是

通讯波特率:FA-00=5,即9600bp

数据格式:FA-01=0,即无校验

通讯地址(本机站号):FA-02=1,即#1

6.  MD280的RS485信号接线端分别为“A+”和“A-”,分布对应“RS485+”和“RS485-”信号接线端

7.  若H2U连接后,无法正常通讯,请检查上述几个功能码,确保无误。若问题依然存在,就应该检查通讯信号线连接是否正确、PLC应用程序编写是否正确了

通讯信号线的连接方法

 

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