三菱和松下實現(xiàn)無協(xié)議串口通信

一、系統(tǒng)概述：

柳鋼某車間一期控制系統(tǒng)主控制器使用松下FPXH系列PLC、主驅(qū)動器使用松下A5系列伺服控制器，二期項目立項開工，控制系統(tǒng)主控制器使用三菱FX5U系列PLC，該三菱FX5U系列PLC本體集成1路以太網(wǎng)通信口、1路RS485串行通信口?，F(xiàn)今要求二期控制系統(tǒng)主控制器三菱FX5U系列PLC通過通信方式定時讀取一期主驅(qū)動器松下A5系列伺服絕對式數(shù)據(jù)（單圈數(shù)據(jù)和多圈數(shù)據(jù)），經(jīng)查松下A5系列伺服通信協(xié)議為非Modbus協(xié)議，故而三菱FX5U只能通過RS2指令無協(xié)議編程實現(xiàn)和松下A5系列伺服串口通信。

二、通信參數(shù)約定：

1、三菱FX5U系列PLC通信參數(shù)：協(xié)議格式為無順序通信、數(shù)據(jù)位設置為8位、校驗方式設置為偶校驗、停止位設置為1位、通信物理層為RS485、通信波特率為9600bps、數(shù)據(jù)處理模式為16位模式、幀頭無添加、幀尾無添加、和校驗不添加、無添加回車和換行符、超時時間設置為1000ms，詳細設置如下圖所示：

2、松下A5系列伺服通信參數(shù)：數(shù)據(jù)位設置為8位、校驗方式設置為偶校驗、停止位設置為1位、通信物理層為RS485、通信波特率為9600bps、軸編號設置為1。

三、松下A5系列伺服通信協(xié)議：

三菱FX5U系列PLC要讀取松下A5系列伺服絕對式數(shù)據(jù)要經(jīng)過4次通信發(fā)送和接收才能完成，其松下A5系列伺服通信協(xié)議流程圖和數(shù)據(jù)格式如下兩圖所示：

其中通信命令詳解如下：

（1）三菱FX5U發(fā)送：81 05

（2）松下A5返回：81 04

（3）三菱FX5U發(fā)送：00 01 D2 2D（2D為LRC校驗碼）

（4）松下A5返回：06 或 15

（5）松下A5返回：80 05

（6）三菱FX5U發(fā)送：80 04

（7）松下A5返回：0B 01 D2 03 11 00 00 D8 FF 01 00 00 00 00 36（36是LRC校驗碼）

（8）三菱FX5U返回：06 或 15

其中數(shù)據(jù)格式詳解如下所示：

以0B 01 D2 03 11 00 00 D8 FF 01 00 00 00 00 36為例說明：

0B：起始符

01：axis軸編號

D2：2為mode命令執(zhí)行模式、D為command控制命令

03：編碼器ID低8位

11：編碼器ID高8位

00：編碼器狀態(tài)低8位

00：編碼器狀態(tài)高8位

D8：單圈數(shù)據(jù)低8位

FF：單圈數(shù)據(jù)中8位

01：單圈數(shù)據(jù)高8位

00：多圈數(shù)據(jù)低8位

00：多圈數(shù)據(jù)高8位

00：固定為0

00：錯誤碼，無錯時為00

36：前14個字節(jié)的LRC校驗碼

四、三菱FX5U系列PLC通信編程詳解：

1、初始化程序命令段：上電初始化時置位M0、復位其他所有標志位和寄存器，M0置位后開始延時，延時時間到達時置位M1、復位M0，M1置位后開始執(zhí)行和松下A5伺服串口通信程序段，程序梯形圖如下圖所示：

2、通信命令程序段1：RS2指令發(fā)送緩沖區(qū)首地址為D10、發(fā)送字節(jié)計數(shù)為2、接收緩沖區(qū)首地址為D20、接收字節(jié)計數(shù)為2，標志位M1置位后開始延時，延時時間到達后，給發(fā)送緩沖區(qū)依次填寫數(shù)據(jù)81、05，將開始發(fā)送標志位SM8561手動置位，發(fā)送完成后進入到等待接收程序命令段。如果接收超時則進入到繼續(xù)定時發(fā)送數(shù)據(jù)H0581程序段；如果接收完成，接收完成標志位SM8562自動置位，判斷接收到的數(shù)據(jù)是否為81 04，如果接收到的數(shù)據(jù)為81 04則進入到下一個通信命令程序段；如果接收到的數(shù)據(jù)非81 04則繼續(xù)定時發(fā)送數(shù)據(jù)81 05，梯形圖程序如下圖所示：

3、通信命令程序段2：RS2指令發(fā)送緩沖區(qū)首地址為D40、發(fā)送字節(jié)計數(shù)為4、接收緩沖區(qū)首地址為D50、接收字節(jié)計數(shù)為1，標志位M4置位后開始延時，延時時間到達后依次給發(fā)送緩沖區(qū)填寫數(shù)據(jù)00 01 D2 2D，將開始發(fā)送標志位SM8561手動置位，發(fā)送完成后進入到等待接收程序命令段。如果接收完成，接收完成標志位SM8562自動置位，判斷接收到的數(shù)據(jù)是否為06，如果接收到的數(shù)據(jù)為06則進入到下一個通信命令程序段；如果接收到的數(shù)據(jù)非H06則進入繼續(xù)定時發(fā)送數(shù)據(jù)81 05程序命令段，梯形圖程序如下圖所示：

4、通信命令程序段3：RS2指令發(fā)送緩沖區(qū)首地址為D70、發(fā)送字節(jié)計數(shù)為2、接收緩沖區(qū)首地址為D80、接收字節(jié)計數(shù)為2，標志位M7置位后則進入到等待接收程序命令段，如果接收超時則進入到繼續(xù)定時發(fā)送數(shù)據(jù)81 05程序段；如果接收到的數(shù)據(jù)為80 05則開始給松下A5伺服發(fā)送80 04，發(fā)送完成進入到下一個程序命令段；如果接收到的數(shù)據(jù)非80 05則進入到繼續(xù)定時發(fā)送數(shù)據(jù)81 05程序命令段，程序梯形圖如下圖所示：

5、松下A5伺服絕對式數(shù)據(jù)的處理與保存：D130、D131、D132等3個寄存器中保存的是松下A5伺服單圈數(shù)據(jù)和多圈數(shù)據(jù)的原始值，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，D200和D201組成的32位寄存器中保存的是單圈數(shù)據(jù)、D202保存的是多圈數(shù)據(jù)，程序梯形圖如下圖所示：

五、松下A5系列伺服通信測試：

使用USB轉(zhuǎn)RS485電纜連接電腦和松下A5系列伺服，串口調(diào)試助手通信測試命令如下所示：

串口調(diào)試助手發(fā)送：81 05、松下A5伺服返回81 04

串口調(diào)試助手發(fā)送：00 01 D2 2D、松下A5伺服返回06

松下A5伺服發(fā)送：80 05、串口調(diào)試助手返回80 04

松下A5伺服發(fā)送：0B 01 D2 03 11 00 00 D8 FF 01 00 00 00 00 36、串口調(diào)試助手返回06

以上說明，松下A5伺服通信測試無誤。

六、三菱FX5U系列PLC通信測試：

使用USB轉(zhuǎn)RS485電纜連接電腦和三菱FX5U系列PLC，串口調(diào)試助手通信測試命令如下所示：

三菱FX5U發(fā)送：81 05、串口調(diào)試助手返回81 04

三菱FX5U：00 01 D2 2D、串口調(diào)試助手返回06

串口調(diào)試助手發(fā)送：80 05、三菱FX5U返回80 04

串口調(diào)試助手發(fā)送：0B 01 D2 03 11 00 00 D8 FF 01 00 00 00 00 36、三菱FX5U返回06

以上說明，三菱FX5U通信測試無誤。

七、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：

將三菱FX5U系列PLC和松下A5系列伺服連接起來，通信測試后，發(fā)現(xiàn)PLC可以定時讀取到伺服絕對式數(shù)據(jù)，并可將讀取到的絕對式數(shù)據(jù)保存至指定的寄存器中，通信已然成功。

責任編輯：haq