3 台達PLC的串行通訊功能

　　台達DVP係列PLC各型主機均內(nei) 建2個(ge) 通訊口的標準配置，即一個(ge) RS232和一個(ge) RS485通訊口，其RS232口主要用於(yu) 上下載程序或作為(wei) 與(yu) 上位機、觸摸屏通訊，而RS485口主要用於(yu) 組建485網絡，實現通訊控製。尤其值得一提的是EH機型可通過通訊功能卡擴充一個(ge) RS232或RS485通訊口，使得在組建多重通訊網絡更加方便。

　　相對於(yu) 通訊口的硬件配置，台達PLC在軟件指令上對通訊的支持也是相當豐(feng) 富和便利，主要通過以下三種方式完成485通訊功能：

　　3.1自由通訊方式

　　該方式通過串行數據傳(chuan) 輸指令RS來完成主站與(yu) 從(cong) 站之間的數據交換，可以實現無協議的自由通訊。許多接口設備如變頻器、儀(yi) 表等…若配備RS-485串行通訊，且該設備之通訊格式也有公開即可由PLC使用者以RS指令設計程序來傳(chuan) 輸PLC與(yu) 接口設備之間數據。

　　3.2MODBUS通訊方式（GB/Z 19582）

　　MODBUS協議是目前國際上公開的標準串行通迅協議，也是中華人民共和國國家標準化指導性技術文件GB/Z 19582：基於(yu) Modbus協議的工業(ye) 自動化網絡規範。台達PLC通訊符合MODBUS協議，並且台達其它產(chan) 品如變頻器、溫控儀(yi) 、司服控製器等485通訊均符合MODBUS協議，對於(yu) 符合MODBUS之通訊格式的產(chan) 品，台達PLC提供了更加便利的通訊指令MODRD 、MODWR、MODRW來實現數據的讀寫(xie) ，程序編寫(xie) 中不需關(guan) 注傳(chuan) 送的字符，校驗碼的轉換等等，隻需要確定通訊地址及寫(xie) 入讀出的數據即可，不過在多指令讀寫(xie) 時需要考慮通訊時序問題，避免通訊衝(chong) 突。

　　3.3台達PLC最有特色的通訊命令EASY LINK

　　基於(yu) MODBUS通訊協議，台達EP/EH係列PLC機型提供了更為(wei) 方便快捷的通訊方式——EASYLINK。EASY LINK通訊是台達PLC最有特色的通訊命令，可以提供主站與(yu) 32個(ge) 從(cong) 站通訊，每個(ge) 從(cong) 站讀寫(xie) 各100項數據的能力，且不需要複雜編程即可高速快捷的完成通訊控製，節省大量的編程時間。

　　綜合比較上述三種通訊方式，自由通訊方式的編程最為(wei) 複雜，但它可以與(yu) 非MODBUS協議的設備通訊，設備選擇自由靈活不受限製；MODBUS通訊方式的編程則簡單的多，且也具有一定的編程靈活性，如可優(you) 先與(yu) 某個(ge) 從(cong) 站通訊；而EASY LINK通訊方式是針對符合MODBUS協議互連設備最簡單的通訊方式，幾乎不需要編程即可完成，不需要考慮半雙工通訊方式中通訊時序問題，隻需要指定讀出寫(xie) 入數據的寄存器和數據項數，啟動LINK連接即可完成設備之間的數據通訊。因此對於(yu) 符合MODBUS協議的設備建議采用LINK通訊方式。

　　3.4串行通訊工程要點問題

　　在工業(ye) 自動化控製中，有許多數據信號需要采集、處理，特別對於(yu) 遠距離的設備，一般的傳(chuan) 感器電壓訊號如果傳(chuan) 輸距離過遠的話，會(hui) 造成訊號的衰減，如此一來，將得不到正確的結果，因此，采用傳(chuan) 感器訊號就地處理，而數據傳(chuan) 輸通過數字通訊方式能夠有效的解決(jue) 這一問題，保證數據的正確性與(yu) 準確性；但通訊同樣也會(hui) 受到外界的幹擾，使得通訊質量下降，甚至根本無法建立通訊。要保證通訊正常，在組建通訊網絡時應該注意以下幾點：

　　（1）保證通訊協議一致，所有聯機之從(cong) 站接口設備波特率及通訊格式需與(yu) 主站相同，合理分配各從(cong) 站的站地址，避免地址衝(chong) 突。

　　（2）合理布線，減少外界幹擾對通訊的影響。走線走得好，可以很大程度減少幹擾的影響，提高通訊的可靠性，走線應遵循兩(liang) 個(ge) 原則：遠離電源線，變頻器等幹擾源；當網線不能與(yu) 電源線等幹擾源避開時應與(yu) 電源線垂直，不能平行，並采用質量高的雙絞線走線

　　（3）通訊速率的選擇，一般來說提高通訊波特率能夠提高通訊效率，但並非一味的提高就肯定好，傳(chuan) 輸速率的提高同時加大了傳(chuan) 輸錯碼率，使傳(chuan) 輸質量下降，特別是在工業(ye) 控製場合外界幹擾比較大的情況下，有時適當降低傳(chuan) 輸速率會(hui) 得到更好的傳(chuan) 輸效率。

    （4）正確編製通訊程序。PLC通訊程序的編製在實現串行通訊中也是非常關(guan) 鍵的一步，一個(ge) 合理的通訊程序能夠提高通訊效率，而不完善的通訊程序則會(hui) 導致通訊效率下降，甚至通訊失敗，使PLC出現運行錯誤。由於(yu) RS485通訊采用半雙工的工作模式，因此通訊程序的編寫(xie) 主要是對通訊指令的分時處理程序，在此用以下兩(liang) 個(ge) 通訊程序來描述如何合理編製PLC通訊程序，程序主要是PLC通過485通訊方式讀寫(xie) 三台變頻器的頻率，均實際測試運行過：

　　3.5 台達PLC通訊程序要點

　　（1）“固定時序通訊程序”是台達PLC通訊技術工程處理通訊常用方法，利用固定計時的方法來實現分時通訊，這樣的寫(xie) 法比較容易造成通訊時序上的問題。Modbus 通訊規格是采用主/從(cong) 模式，也就是主站發通訊命令給從(cong) 站，從(cong) 站收到之後再回應主站，這一收一回才算完成一個(ge) 完整的通訊資料交換，該程序有使用到M1127來判斷，但是決(jue) 定下一個(ge) 通訊指令是否運行的接點開關(guan) 卻不是由通訊旗標來決(jue) 定，而是由100ms 的 timer來決(jue) 定，這樣很容易有問題生成，因為(wei) 通訊的整個(ge) 時間包含通訊資料在線上傳(chuan) 輸的時間加上通訊資料在主/從(cong) 站處理的時間，若這時間超過100ms，那就很容易造成從(cong) 站回傳(chuan) ，而主站送資料出去，造成資料在線上碰撞，因而影響傳(chuan) 輸的正確性，如果把timer時間延長，還是會(hui) 碰到有問題，因為(wei) 這種寫(xie) 法，通訊旗標的動作與(yu) 決(jue) 定傳(chuan) 送的旗標本身並未同步，因而會(hui) 有時間差，造成資料不正確。該程序在EH機型上測試，發現通訊速度比較慢，且讀回來的數據有時會(hui) 發生交叉的現象，即從(cong) 站2的頻率讀到從(cong) 站4的寄存器上，錯誤讀寫(xie) 的情況可見圖一。使用這種編程方法在通訊正常時沒有問題，一旦當通訊數據錯亂(luan) 時，就會(hui) 造成數據傳(chuan) 送錯誤，嚴(yan) 重時甚至導致PLC死機，參見圖1。

　　圖1 錯誤讀寫(xie) ，紅圈部分信道D200數據變為(wei) K3000，應該是K1000

　　（2）“通訊旗標方式程序”是調整後的程序，可以比較一下，其主要區別在於(yu) Modbus Read/Write 指令在程序使用上搭配M1127， M1129， M1140， M1141 來判斷，由這幾個(ge) 旗標的狀態來決(jue) 定下一個(ge) 通訊指令的運行時間，能夠很好的處理串行通訊的時序問題，保證通訊的可靠及效率，正常通訊監控畫麵如圖二。在用固定時序通訊中，即使通訊正常完成，那末也要等到100MS以後做下一個(ge) 通訊，比如寫(xie) 指令通訊完成耗時20MS，則需要等待80MS，降低了通訊效率，而采用通訊旗標會(hui) 在通訊完成或出現錯誤的情況下轉入執行下一個(ge) 通訊指令，有效利用了時間，參見圖2。

　　圖2 正常通訊監控畫麵

4 台達PLC與(yu) 鬆下變頻器通訊案例

　　采用台達ES係列PLC，用通訊方式來改變鬆下VF0C係列變頻器的設定頻率，PLC端使用485口，無協議方式來模擬VF0C變頻器的通訊協議。

    4.1通訊協議

　　VF0C係列變頻器留有485通訊口，並提供內(nei) 部通訊協議如下：

　　寫(xie) ：% ［站號］ #WD ［功能號］ ［起始地址］ ［結束地址］ ［數據］ ［BCC］ \CR

　　讀：% ［站號］ #RD ［功能號］ ［起始地址］ ［結束地址］ ［BCC］ \CR

　　如果寫(xie) 正確，返回：%01$WD BCC\CR

　　如果讀正確，返回：%01$RD ［數據］ BCC\CR

　　分別規定了字節數，在以下表格以寫(xie) 數據為(wei) 例做詳細說明：

　　在鬆下VF0C係列變頻器中，站號默認為(wei) 01，通訊格式為(wei) 9600、N、8、1，通訊方式是ASCII方式，數據為(wei) 十六進製，存儲(chu) 模式為(wei) 8位模式。設定頻率的地址是DT237，而讀設定頻率的地址為(wei) DT133，而且在DT237和DT133的數據都是以0.01Hz為(wei) 單位的。下麵以寫(xie) 頻率為(wei) 例，來做詳細說明。

　　4.2實例說明

　　假設要寫(xie) 入的頻率是43.5Hz，那麽(me) 需要寫(xie) 入的數值應為(wei) 10FE（4350），變頻器的存儲(chu) 模式為(wei) 8位模式，應從(cong) 低位開始寫(xie) 入，那麽(me) 應該先寫(xie) FE後寫(xie) 10。校驗碼是把從(cong) 起始碼到數據碼所有的字節進行異或所得。

　　XOR：%01#WDD0023700237FE10=52（HEX）

　　那麽(me) 得出以下所有通訊格式碼：

　　%01#WDD0023700237FE1052\CR

　　通訊方式是ASCII方式，數據是十六進製格式，把這些格式碼按正確的次序發出，就可以把數據43.5HZ寫(xie) 入到變頻器設定頻率DT237中。

　　4.3 梯形圖設計

　　在PLC中，無協議通訊也是從(cong) 低位開始發送數據的，可選用8位模式和16位模式傳(chuan) 送，不同就在於(yu) 發送數據寄存器中的8位數據還是16位數據，在這裏以16位模式做說明。梯形圖如下：把格式碼數據253031235744443030323337303032333745463130520D按照從(cong) 低位到高位的順序依次存入到D0~D11中去，占用12個(ge) 連續的數據寄存器，就是說有24個(ge) 字節的數據。設定通訊參數9600，N，8，1，ASCII方式，16位模式。當M0接通一次，就可以發送一次數據，寫(xie) 一次頻率。

　　4.4 程序優(you) 化

　　如果再加上讀頻率的程序，就可以做成小閉環，完成讀寫(xie) 頻率的程序優(you) 化。因為(wei) 在寫(xie) 頻率的數據發送成功後，可做延時3秒後讀頻率，在讀成功以後，把讀回的頻率數據和要寫(xie) 入的頻率數據做比較，如果相等，則通訊程序停止，如果不相等，再執行寫(xie) 頻率——》讀頻率——》比較。

5 結束語

　　綜上所述，台達PLC具有強大的串行通訊功能，且相關(guan) 應用指令豐(feng) 富，能夠很好的完成各種通訊需求，合理利用通訊功能將大大降低設備的製造成本，節省配線，提高抗幹擾能力，由於(yu) 台達產(chan) 品均符合MODBUS協議，因此可以把台達產(chan) 品通過通訊方式整合在一起，實現各種各樣的功能要求。