培訓(xùn)教程合集版行業(yè)應(yīng)用技術(shù)

1、PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章目錄【通訊篇】. - 2 -基于PLC的串行口通訊原理及其應(yīng)用. - 2 -FBs-PLC的通訊協(xié)議及應(yīng)用. - 10 -PLC在印刷開槽模切機(jī)上的應(yīng)用. - 19 -PLC在針刺機(jī)無(wú)紡布生產(chǎn)線上的系統(tǒng)集成應(yīng)用. - 24 -利用MODBUS實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變頻器系統(tǒng)的設(shè)計(jì). - 29 -通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì) . - 35 -PLC基于調(diào)制解調(diào)器與VB的PLCOPC技術(shù)在PLC上的應(yīng)用. - 40 -無(wú)線客戶端(AP)在PLC上的應(yīng)用. - 46 -基于PLC的通訊原理及其應(yīng)用. - 53 -【高速脈沖篇】. - 58 -PLC應(yīng)用于自助借還終端機(jī). - 58 -PLC在自動(dòng)三維彎管機(jī)

2、系統(tǒng)中的應(yīng)用. - 66 -PLC在電路板檢測(cè)儀上的應(yīng)用. - 73 -PLC在生產(chǎn)線中的應(yīng)用. - 77 -PLC在LED點(diǎn)膠機(jī)上的應(yīng)用. - 80 -PLC在自動(dòng)倦繞搖中的改進(jìn). - 84 -【模擬量篇】. - 90 -PLC在蒸汽鍋爐汽包液位PID系統(tǒng)的應(yīng)用分析. - 90 -PLC在燃煤導(dǎo)熱油鍋爐改造中的應(yīng)用. - 95 -PLC的橡膠配料系統(tǒng). - 98 -基于【溫控篇】. - 103 -PLC在注塑機(jī)上的應(yīng)用. - 103 -PLC在真空成型機(jī)改造中的應(yīng)用. - 110 -【稱重篇】 . - 114 - PLC在窯爐配料稱重系統(tǒng)中的改進(jìn). - 114 -【綜合篇】 . - 120

3、-基于PLC的全自動(dòng)包裝機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì). - 120 -PLC在生產(chǎn)目標(biāo)管理板上的改造. - 125 -PLC應(yīng)用于圓筒自動(dòng)刷膠機(jī). - 133 -PLC應(yīng)用于自動(dòng)配料系統(tǒng). - 138 -PLC在LED燈管焊接機(jī)的改造. - 142 - 1 -PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章基于PLC 的串行口通訊原理及其應(yīng)用【通訊篇】PLC的串行口通訊原理及其應(yīng)用基于FATEK PLC Serial Communications and Applications孫恒孝商貿(mào)（上海）摘要本篇以件的應(yīng)用：PLC 為基礎(chǔ)，基于串行口通訊的原理，PLC 在串行口通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及軟串行口通訊 PLC 通訊ModBus 協(xié)議A

4、bstractThis Paper base FATEK PLC, base on Serials Communications, to introduce the applications of FATEK PLC in the Serials communication systems, and the software Design.Key Words：FATEKSerials CommunicationPLC CommunicationsModBus Protocol 引言隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，通訊的在工業(yè)以通過(guò)通訊的方式聯(lián)接起來(lái)，形成高度的自動(dòng)化口通訊。串行口通訊由于接線簡(jiǎn)單

5、，成本低，通訊可靠、和操作方便性上，得以迅速的發(fā)展。領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，各種智能終端集成系統(tǒng)。最簡(jiǎn)單的聯(lián)機(jī)方式就是采用串行等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的集成化、簡(jiǎn)單化二 串行通訊串行通訊口在系統(tǒng)的領(lǐng)域中占據(jù)著極其重要的地位，它不僅沒(méi)有因?yàn)榈倪M(jìn)步而淘汰，反而在規(guī)格上越來(lái)越完善，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在工業(yè)遍。領(lǐng)域，串行通訊的使用比一般的計(jì)算機(jī)更為普常用的串行口通訊有兩種：一種為 RS-232 串行通訊，另一種為 RS-485 串行通訊。2.1 RS-232 串行通訊通常，計(jì)算機(jī)中標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊端口聯(lián)接為 DB-9 的 9 針插頭座。其 9 針引腳定義如下表 2.1：- 2 -PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章基于PLC

6、 的串行口通訊原理及其應(yīng)用表 2.1 DB-9 引腳定義在由 EIA 制定的 RS0-232C 的標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了高，低電位形成的”0”和”1”訊號(hào)標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，”0”和”1”的規(guī)定如圖 1.1 所示。+15V噪音范圍0+3V+5V-5V-3V1-15V圖 2.1 RS-232 電位標(biāo)準(zhǔn)電位圖在 RS-232 標(biāo)準(zhǔn)中，電壓在+3V+15v(一般使用+6V)之間稱為”0”或者 Space。一般用途是作為 On。壓在-3V-15v(一般使用-6V)之間稱為”1”或者 Mark。一般用途是作為 Off。與計(jì)算機(jī)內(nèi)部一樣，用“高電位”與“低電位”的變化來(lái)組成一串?dāng)?shù)據(jù)。雖然串行通訊簡(jiǎn)單易用，

7、但在工業(yè)領(lǐng)域中，常常著很多的噪聲干擾源，在使用 RS-232 串行通訊時(shí)，經(jīng)常會(huì)受到外界的噪聲干擾。RS-232 串行通訊的傳輸方式如下圖 1.2 所示。端接收端圖 2.2 RS-232 訊號(hào)傳輸方式由圖 1.2 可知，RS-232 為全雙工工作模式，其訊號(hào)標(biāo)準(zhǔn)電位是參考地端而來(lái)的，在訊號(hào)由到接收，要保證兩端的接電端用中傳輸距離可達(dá) 15 米。位下，才能正確的識(shí)別傳輸?shù)挠嵦?hào)。只有一對(duì)一的通訊功能。實(shí)際應(yīng)- 3 -噪聲RS-232 示意圖引腳簡(jiǎn)寫意義1CD載波檢測(cè)(Carrier Detect)2RXD接收字符(Receive)3TXD字符(Transmit)4DTR數(shù)據(jù)端準(zhǔn)備好(Data Te

8、rminal Ready)5GND接地端(Ground)6DSR數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好(Data Set Ready)7RTS請(qǐng)求(Request To Send)8CTS清除以(Clear To Send)9RI振鈴檢測(cè)(Ring Indicator)PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章基于PLC 的串行口通訊原理及其應(yīng)用在傳輸過(guò)程中，若有噪聲的干擾進(jìn)入，干擾訊號(hào)同時(shí)在原始訊號(hào)線和地線上產(chǎn)生影響，原始訊號(hào)將疊加上干擾訊號(hào)，而地端的干擾訊號(hào)將被地電壓抵消掉了，因此，傳輸訊號(hào)將發(fā)生曲扭，整個(gè)訊號(hào)也將發(fā)生錯(cuò)誤。為了克服以上的干擾，RS-485 串行通訊方式應(yīng)運(yùn)而生。2.2 RS-485 串行通訊RS-485 的工作模式為

9、半雙工模式，通訊訊號(hào)是兩條傳輸線的電位差，屬于差動(dòng)輸入方式，能力強(qiáng)；實(shí)際傳輸距離可達(dá) 1200 米。具有一對(duì)多站的通訊功能。RS-485 的訊號(hào)傳輸方式如圖 1.3 所示。端接收端D+D-圖 2.3 RS-485 訊號(hào)傳輸方式RS-485 傳輸?shù)挠嵦?hào)為：DT=(D+)-(D-)當(dāng)訊號(hào)線受到干擾時(shí)，D+訊號(hào)線和 D-訊號(hào)線分別疊加上一個(gè)Noise 訊號(hào)：(D+)+Noise 和(D-)+Noise。那么此時(shí)的傳輸訊號(hào)將變?yōu)椋篋T=(D+)+Noise- (D-)+Noise= (D+)-(D-)此運(yùn)算結(jié)果與前一方式結(jié)果一樣，證明使用 RS-485 可以有效的防止噪聲的干擾。三PLC 的串行通訊功

10、能PLC 通訊硬件配置FBs 系列 PLC 的通訊功能十分的強(qiáng)大，標(biāo)準(zhǔn)主內(nèi)建一個(gè)通訊端口Port0(RS-232 或者 USB，本3.1篇以 RS-232 做為)，主要作用為作為上位機(jī)的編程或者 HMI 的監(jiān)視與作用。另外根據(jù)實(shí)際的需要，可以選配通訊擴(kuò)展板(FBs-CBXX)或者通訊擴(kuò)展模塊(FBs-CMXX)來(lái)增加通訊端口，總共可以擴(kuò)展到5 個(gè)通訊端口；接口界面支持 RS-232、RS-485 和以太忘界面。另外通訊速度高達(dá) 921.6Kbps。足以滿足系統(tǒng)的數(shù)據(jù)即使交換。PLC 通訊協(xié)議FBs 系列 PLC 提供3.2FATEK 通訊協(xié)議，ModBus 協(xié)議，以及口通訊協(xié)議。用戶可根據(jù)不同

11、的智能終端來(lái)選擇通訊端口的通訊協(xié)議。在此需要注意的是主機(jī)的Port0 口只支持 FATEK 標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議。FATEK 通訊協(xié)議PLC 主機(jī)上各通訊端口在標(biāo)準(zhǔn)通訊模式下都適用此通訊協(xié)議，任何對(duì) PLC 的數(shù)據(jù)讀寫操作， 除了在硬件聯(lián)機(jī)和通訊參數(shù)設(shè)定中必需通訊雙方一致外，在通訊信息格式（Message format）方面也必需符合本通訊協(xié)議的格式，PLC 才能正確響應(yīng)。1)定義主從3.2.1在圍PLC 的通訊結(jié)構(gòu)上，都為主站（MASTER），PLC 是被定義為從站（SLAVE），而任何與PLC 聯(lián)機(jī)的外）來(lái)主動(dòng)發(fā)出命令，從站（PLC）只有即由主站（- 4 -PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章基于PLC 的串

12、行口通訊原理及其應(yīng)用在收到命令信息后，才根據(jù)該命令的要求響應(yīng)信息給下的圖 1.4 所示：，而不能主動(dòng)發(fā)出信息給，如命令信息響應(yīng)信息圖 3.1PLC 與智能終端的主從2)FATEK 通訊協(xié)議格式PLC 的通訊信息格式無(wú)論是命令信息（ 分為 6 個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，如下圖 1.5 所示。發(fā)出）或響應(yīng)信息（仆系統(tǒng)發(fā)出）大概圖 3.2 FATEK 通訊協(xié)議格式協(xié)議格式主要包含了：起始字符、總站號(hào)碼、命令碼、數(shù)據(jù)資料、和結(jié)束字符 6 部分內(nèi)容。由于篇幅在此不再做詳細(xì)，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考FBs-PLC 使用手冊(cè) 2的附錄 2 章節(jié)。3.2.2Modbus 協(xié)議簡(jiǎn)介Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子器上的一種通用語(yǔ)言。通過(guò)此

13、協(xié)議,器相互之間、器經(jīng)由可以和其它之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)。有了它,不同廠商生產(chǎn)的連成工業(yè),進(jìn)行集中。此協(xié)議定義了一個(gè)器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過(guò)何種進(jìn)行通信的。它描述了一器請(qǐng)求其它的過(guò)程,如果回應(yīng)來(lái)自其它的請(qǐng)求,以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并當(dāng)在一 Modbus。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。上通信時(shí),此協(xié)議決定了每個(gè)器須要知道它們的地址,識(shí)別按地址發(fā)來(lái)的消息,決定要產(chǎn)生何種行動(dòng)。如果需要回應(yīng), 絡(luò)上,包含了 Modbus 協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此的解決節(jié)地址、路由路徑及錯(cuò)誤檢測(cè)的器將生成反饋信息并用 Modbus 協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴(kuò)展了根據(jù)

14、具 體。Modbus 有兩種傳送方式，RTU（Remote Terminal Unit）方式和 ASC方式。Modbus 以 LSB 在先的形式傳送數(shù)字量，以 MSB 在先的形式傳送模擬量。MODBUS 把通信參與者規(guī)定為“主站”（MASTER）和“從站”（SLAVE）。主站可向多個(gè)從站址編號(hào)。通信請(qǐng)求，最多可達(dá) 247 個(gè)從站。每個(gè)從站的地口通訊協(xié)議3.2.3由于現(xiàn)場(chǎng)中的智能終端各盡不同，一個(gè)器不可能同時(shí)提供所有終端的通訊協(xié)議。這時(shí)最可行的通訊即是采用口通訊協(xié)議。即主站根據(jù)從站（智能終端）規(guī)定的通訊格式來(lái)編寫通訊命令，以符合從站的數(shù)據(jù)格式，以至從站才能識(shí)別主站發(fā)出的命令，以提供對(duì)應(yīng)的報(bào)文響應(yīng)

15、。- 5 -從站(PLC)主站()PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章基于PLC 的串行口通訊原理及其應(yīng)用四PLC 的通訊應(yīng)用4.1 通訊系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)要領(lǐng)在通訊系統(tǒng)中，要保證兩個(gè)（或者多個(gè)）智能下幾點(diǎn)要領(lǐng)：之間正常的、可靠的進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，需遵循以硬件界面的選擇在使用通訊時(shí)，首先要考慮硬件接口標(biāo)準(zhǔn)，即選擇 RS-232 或者 RS-485 界面。這個(gè)選擇根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際要求來(lái)確定。例如要進(jìn)行多站遠(yuǎn)距離的通訊，那就要選擇 RS-485 通訊。保證主從站的通訊協(xié)議一致性1)2)所有的通信中,主站的數(shù)據(jù)格式必須與從站一致,才能保證從站識(shí)別數(shù)據(jù)。另外還需注意每個(gè)都要設(shè)定獨(dú)有的站號(hào)地址。通訊參數(shù)的設(shè)置在保證以上 2

16、個(gè)條件外，同時(shí)還需注意各個(gè)的通訊端口的參數(shù)設(shè)定，如波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位等，也要保證設(shè)定一樣的參數(shù)。通訊命令程序的編寫程序的好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)的通訊質(zhì)量，合理的通訊程序能有效的提高通訊效率。這個(gè)與編程3)4)作的便利性、指令的簡(jiǎn)便性和個(gè)人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有這很大的PLC 通訊程序的。4.2PLC 的編程WinProLadder 提供相當(dāng)便利的通訊指令 FUN150ModBus 和 FUN151C-Link，同時(shí)配合表格命令格式來(lái)完成通訊數(shù)據(jù)的交換。PLC 串行通訊的應(yīng)用PLC 之間的通訊聯(lián)機(jī)PLC 之間的聯(lián)機(jī)方式有 2 種：一種是一般鏈路方式（FUN151：MD0 模式），另一種模式是高4

17、.21)速鏈路方式（FUN151:MD3 模式）?，F(xiàn)分別一下這兩種通訊模式的使用。FBs-PLC 的一般鏈路：將從站 2 的X0X4 傳送到主站 0 的Y0Y4；將主站的 R100 傳送到從站 2 的D50。通訊硬件選擇與參數(shù)設(shè)定由于 FBs-PLC 的內(nèi)建 Port0 口只能作為客戶(SLAVE)模式，所以必須另外擴(kuò)展通訊端口，在此我們選擇 FBs-CB25 來(lái)擴(kuò)展 2 個(gè)通訊口：Pott1(RS-232)和 Port2(RS-485)。這里選擇 RS-232 界面，參數(shù)設(shè)定為默認(rèn)值：9600,E,7,1。根據(jù)PLC 的 RS-232 通訊端口引腳定義，通訊線接法如圖 4.1 所示。圖 4.

18、1 通訊線接線示意圖程序編寫提供的程序編輯”WinProLadder”。傳統(tǒng)化的操作界面，豐富簡(jiǎn)便的指令使得程序的設(shè)計(jì)相當(dāng)?shù)谋憷＿@個(gè)范例的程序單元編輯如下圖 4.2 所示。- 6 -PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章基于PLC 的串行口通訊原理及其應(yīng)用圖 4.2 一般數(shù)據(jù)鏈路程序說(shuō)明：當(dāng) M1960 ON 時(shí)，表示 Port1 在屬于閑置狀態(tài)，該通訊指令可以進(jìn)行運(yùn)行。M0 為中間繼電器，用于指令的 ON/STOP。當(dāng) M9160àON 時(shí)，這時(shí)接通 M0 時(shí),FUN151 指令將進(jìn)入”0”工作模式(PLC 主站協(xié)議)，并通過(guò)”Pt”指定的端口 Port1 將”SR”中的通訊命令傳送到指定的從

19、站中去，等待從站的響應(yīng)，完成通訊。另外”WR”為指定 FUN151 的內(nèi)部工作寄存器空間。其中該范例的通訊命令表格如圖 4.3所示。圖 4.3 一般鏈路通訊表格命令說(shuō)明第 0 筆命令：指定主站從站的X0 狀態(tài)，長(zhǎng)度為 5，即從 X0X4，并到主站的 Y0Y4 上面去。命令輸入方式如圖 4.4 所示。圖 4.4 一般通訊命令輸入(編輯)類似，第 1 筆通訊命令則是將主站的 R100（長(zhǎng)度指定為 1）傳送（命令為寫入）到從站的 D50去。到此，PLC 之間的通訊指令編輯已完整的結(jié)束。在筆者的使用過(guò)程中，的PLC 編程顯得- 7 -PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章基于PLC 的串行口通訊原理及其應(yīng)用相當(dāng)?shù)姆?/p>

20、便。另外值得一提的PLC 之間的高速鏈路。PLC 除了一般的通訊聯(lián)機(jī)外，同時(shí)，可以通過(guò) Port2 通訊端口做 PCU 間高速鏈路通訊，通訊不受掃描周期的影響，最高速度高到921.6Kbps。現(xiàn)就這能做一個(gè)。PLC 之間的 CPU 高速鏈路通訊通訊硬件選擇與參數(shù)設(shè)定2)通訊端口方面PLC 指定只能通過(guò) Port2 做高速鏈路。通過(guò) Port2 的 RS-485 界面，做 4 個(gè)從站直接的數(shù)控鏈路，高速通訊端口參數(shù)設(shè)定指定為:15200,8,E,1。程序編寫在通訊指令中，使用的仍然是 FUN151 指令，只是在”MD”模式中選擇”3”模式，即代表 Port2 口通訊工作在 CPU 高速鏈路的模式

21、。另外”SR”和”WR”的設(shè)定與 MD0 模式類似，只是要注意不要重復(fù)使用即可。FUN151 的指令編輯如圖 4.5 所示。圖 4.5PLC 高速 PCU 鏈路程序說(shuō)明：M1962àON 狀態(tài)時(shí)，表示 Port2 口正屬于空閑狀態(tài)，該指令可以運(yùn)行。在 M1àON 時(shí)，F(xiàn)UN151將通過(guò) Port2,工作在”3”模式下(高速鏈路)，與其他如圖 4.6 所示。PLC 進(jìn)行數(shù)據(jù)同步?！盨R”的通訊命令表格圖 4.6 高速鏈路通訊表格指令說(shuō)明：第 0 筆通訊命令：表示將主站 1 的R0R5(長(zhǎng)度為 6)6 個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)傳送到第 15 從站的 R0R5。即中的所有從站中對(duì)應(yīng)的寄存器

22、數(shù)據(jù)與指令中指定的寄存器同步!第 1 筆通訊命令一樣，是將從站 3 的 D90D93 同步到所有 PLC， 體通訊命令編輯如下圖 4.7 所示。主站 1 和從站 2，3 和 4。具- 8 -PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章基于PLC 的串行口通訊原理及其應(yīng)用圖 4.7 高速鏈路通訊命令輸入(編輯)在指令運(yùn)行中，可以通過(guò)通訊命令表格的監(jiān)視，來(lái)監(jiān)視通訊的當(dāng)前狀態(tài)。或者建立監(jiān)視頁(yè)面來(lái)直接監(jiān)視對(duì)應(yīng)的寄存器和特殊中間繼電器，如Port2 使用 M1962 來(lái)指示端口的占用情況，M1963則指示通訊命令完成，R4158 指示傳送手冊(cè)1,2。另外的 ModBus 通訊和和接收異常狀況。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考協(xié)議通訊將在后續(xù)

23、的文章中做進(jìn)一步FBs-PL使用。五 結(jié)束語(yǔ)綜上，PLC 自身的強(qiáng)大的通訊能力，便利的編程，完全可以勝任各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的通訊要，而且能有效的降低系統(tǒng)開發(fā)的成本。求。合理的利用通訊功能不僅能完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和- 9 -PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章FBs-PLC 的通訊協(xié)議及應(yīng)用FBs-PLC 的通訊協(xié)議及應(yīng)用FATEK FBs-PLCs Intelligent communication interface and Applications孫恒孝商貿(mào)（上海）摘要本文章講述：FBs 系列 PLC 的FBs-PLCPLC 通訊口通訊協(xié)議，以及相關(guān)的應(yīng)用范例通訊協(xié)議。AbstractThis Pape

24、r introduce the intelligent communication interface ofFATEK PLC, and application with some examples.Key Words：FATEKFBs-PLCPLC CommunicationsIntelligent communication interface. 引言電子技術(shù)的日益發(fā)展，通訊接口給工業(yè)的自動(dòng)化集中帶來(lái)巨大的變化，系統(tǒng)的分布，的等都是通過(guò)通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)。各個(gè)智能之間要進(jìn)行正常通訊，首先要保證以下 3個(gè)條件一致：通訊硬件界面相同；通訊參數(shù)設(shè)置一致；以及通訊協(xié)議一致。在串口的通訊中，界面都已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)

25、化，參數(shù)設(shè)定亦可透過(guò)設(shè)定來(lái)保持一致。但在智能自動(dòng)化中，由于品牌和都差異，對(duì)于同一種，不同的品牌就可能不同的通訊協(xié)議！所以，智能的通訊，的選擇是關(guān)鍵！但同種協(xié)議的，就有可能縮小選型范圍，勢(shì)必會(huì)對(duì)系統(tǒng)的組成影響。如造成成本的提升，系統(tǒng)得不到優(yōu)化等?，F(xiàn)就通訊協(xié)議，PLC 的口通訊協(xié)議做。即通過(guò)協(xié)議，可以跟任何一個(gè)智能進(jìn)行連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。大大方便了技術(shù)的選型，更有利系統(tǒng)的優(yōu)化，性價(jià)比的提升！二 系統(tǒng)硬件要求FBs-PLC 通訊功能FBs-PLC 提供相當(dāng)強(qiáng)大的通訊功能，SoC 單晶片中集合 5 個(gè)高速通訊端口。主機(jī)自帶一個(gè)通訊端口。多樣的擴(kuò)展方式，可以選擇通訊模塊或者通訊板實(shí)現(xiàn)通訊端口的擴(kuò)展，單

26、一主機(jī)可以最多擴(kuò)展至 5 個(gè)通訊端口；數(shù)據(jù)傳輸可以選擇 ASCII 碼或者速度快一倍的二進(jìn)制碼來(lái)傳輸；每個(gè)通訊端口通2.1訊速率高達(dá) 921.6Kbps；支持 RS-232,RS-485,USB 和 Ethernet 等界面；通訊協(xié)議提供標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，工業(yè)界通用的 ModBus 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，以及討。口協(xié)議。這里我們就PLC 的通訊協(xié)議做進(jìn)一步探PLC通訊協(xié)議簡(jiǎn)介2.2所謂通訊協(xié)議，PLC 作為主站，根據(jù)通訊的從站通訊格式來(lái)編寫通訊傳輸數(shù)據(jù)格式，以保證通訊格式的一致性。在符合從站的數(shù)據(jù)格式時(shí)才能識(shí)別主站出來(lái)令要求，再根據(jù)命令來(lái)進(jìn)行處理數(shù)據(jù)、做響應(yīng)回復(fù)等工作。這樣將大大提高PLC對(duì)象的通訊接口兼容。

27、- 10 -PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章FBs-PLC 的通訊協(xié)議及應(yīng)用FATEK-PLCRS-485智能從站 1智能從站 2智能從站 3智能從站N圖 1 RS-485從通訊示意圖如圖 1.1 所示，一個(gè)PLC 可以跟多個(gè)智能從站進(jìn)行通訊；智能從站可以同為一種不同品牌，或者不同即可組網(wǎng)。不同品牌，例如其他品牌的PLC、變頻器、智能儀表等，只要符合 RS-485 通訊要求三系統(tǒng)要求與設(shè)計(jì)3.1 串行口通訊協(xié)議格式在串行通訊中，數(shù)據(jù)的格式一般如下圖所示：圖 2 串行口一般通訊數(shù)據(jù)格式在協(xié)議中，一些通訊協(xié)議要求命令請(qǐng)求碼，一些則不需要；從起始符到結(jié)束符，格式都相似。起始符：表示通訊命令的開始， 常用 0

28、2H 表示。地址：從站的地址， 范圍在“00H7FH”。功能碼：從站所規(guī)定的功能碼，以響應(yīng)主站的作動(dòng)要求。數(shù)據(jù)：根據(jù)命令碼執(zhí)行的數(shù)據(jù)區(qū)。校驗(yàn)：為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠的通訊，協(xié)議中都設(shè)定結(jié)束符：表示一筆通訊命令的完成。通常使用 03H 表示。常見的校驗(yàn)有CRC,CHECKSUM。在所使用的中會(huì)，做相關(guān)的協(xié)議規(guī)定和參數(shù)說(shuō)明，所以我們只要依照的通訊格式編寫通訊命令，請(qǐng)求從站執(zhí)行命令，并根據(jù)主站是否要求做相關(guān)的回應(yīng)，來(lái)完成響應(yīng)。下面，我們會(huì)以與士林變頻器通訊為實(shí)例，做相關(guān)的。PLC 端設(shè)計(jì)3.2PLC 在通訊編程方便提供相當(dāng)便利的指令和編程。在指令方式，使用一個(gè)功能指令配合通訊表格，即可完成通訊命令。下

29、面就對(duì)指令與表格編輯做相關(guān)。PLC 提供兩個(gè)通訊指令FUN150 和 FUN151，其中 FUN150 用于 ModBus 協(xié)議通訊用，這里就不做，詳細(xì)請(qǐng)參考PLC使用手冊(cè)。FBs-PLC 可由 Por t 1、2、3 或 4 等四個(gè)通訊端口來(lái)作多臺(tái)CPU LINK 聯(lián)機(jī)或與具有 RS-232/RS-485 通訊接口的智能型通過(guò)通訊方式作聯(lián)機(jī)整合應(yīng)用。FUN151(CLINK)通訊聯(lián)機(jī)便利指令可指定那個(gè)通訊端口以何種工作模式共有Mode 0 3 四種工作模式， 其中的Mode 3 模式為高速LINK模式只Port 2使用，其余都為“一般LINK 網(wǎng)絡(luò)”，下表是高速LINK 與一般LINK 指令

30、模式的差別說(shuō)明。- 11 -類別項(xiàng)目模式端口傳輸速率通訊協(xié)議傳輸碼校驗(yàn)處理速度命令幀起始符地址功能碼數(shù)據(jù)校驗(yàn)結(jié)束符PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章FBs-PLC 的通訊協(xié)議及應(yīng)用3.3 FUN151(CLINK)通訊聯(lián)機(jī)便利指令FUN151 通訊指令梯形圖符號(hào)如下：Pt ：指定通訊端口，14。MD：0，CPU LINK 的主站（使用通訊協(xié)議）。SR ：存放通訊程序的起始緩存器。WR：指令起始緩存器，共占用8個(gè)緩存器，其它程序不可以重復(fù)使用。圖 3.1 FUN151 指令符號(hào)說(shuō)明：EN：執(zhí)行輸入PAU：執(zhí)行暫停輸入BAT：通訊放棄輸入ACT：通訊正執(zhí)行中輸出ERR：通訊出錯(cuò)指示輸出，可以在監(jiān)視中查找對(duì)應(yīng)

31、的錯(cuò)誤碼。DN：通訊正常完成指示輸出。另外還有通訊端口的特殊繼電器和特殊寄存器，簡(jiǎn)單如下。我們文章內(nèi)容，一下 MD1 模式的工作。對(duì)于 MD2 模式，主要是當(dāng)要求PLC接收其他后再做響應(yīng)時(shí)使用，若只做接收不回應(yīng)，則就不需要該模式，所以我們重點(diǎn)講一下MD1 的工。3.4 FUN151（CLINK）：MD1 通訊聯(lián)機(jī)便利指令(協(xié)議主動(dòng)模式)FUN151（CLINK）：MD1 模式提供PLC 主動(dòng)與具有RS-232/RS-485 通訊端口的智能型機(jī)。聯(lián)機(jī)；通訊格式由WinProladder 程序編寫，必須與所要聯(lián)機(jī)的通訊一致，才能聯(lián)3.4.1 MD1操作數(shù)SR 的說(shuō)明- 12 -FUN151 (CL

32、INK)高速LINKMD3Port238.4Kbps921.6KbpsFATEK協(xié)議原始碼 二進(jìn)制碼CRC-16立即處理一般LINKMD0Port 144.8Kbps921.6KbpsFATEK協(xié)議ASCII 碼Check sumHousekeeping才處理MD1MD2協(xié)議PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章FBs-PLC 的通訊協(xié)議及應(yīng)用SR：數(shù)據(jù)傳送表格的起始寄存器。即與FUN151指令中的SR對(duì)應(yīng)，例如SR填寫“R5000”時(shí)，則RS+0就為R5000，而RS+1即是R5001，以此類推。高字節(jié)低字節(jié)SR+0SR+1低字節(jié)有效,0：僅傳；1：傳后接收回應(yīng)低字節(jié):接收信息的起始符；高字節(jié)：接收信息的

33、結(jié)束符SR+2傳輸數(shù)據(jù)總長(zhǎng)度，MAX=511個(gè)WORDSR+3SR+4低字節(jié)有效低字節(jié)有效SR+5低字節(jié)有效SR+N低字節(jié)有效說(shuō)明：1.在選擇“只傳送”模式時(shí)，接收信息的起始符+結(jié)束符無(wú)意義；2.在使用“傳送后接收”時(shí)，要設(shè)定好起始單有效；結(jié)束符，以保證通訊接收無(wú)誤，通訊程序也簡(jiǎn)3.當(dāng)接收回應(yīng)信息時(shí)，接收完畢后CPU將計(jì)算總接收數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，填到WR+8寄存器。3.4.2 MD1操作數(shù)WRWR：通訊指令高字節(jié)的說(shuō)明占用寄存器，具體寄存器作用如下所示。低字節(jié)WR+0WR+1通訊結(jié)果碼，=0時(shí)，通訊正常；=2時(shí)，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度有誤(長(zhǎng)度為0或大于511);=A時(shí)，從站無(wú)反應(yīng)；=B時(shí)，通訊異常(接收到錯(cuò)誤數(shù)

34、據(jù))WR+2WR+3WR+4WR+4:B0=1, 端口被占用；本指令等待B12=1,“ACT”輸出指示B13=1,“ERR”輸出指示B14=1,“DN ”輸出指示權(quán)；WR+5WR+6WR+7 WR+8WR+9總共接收到幾個(gè)Byte數(shù)據(jù)接收到的第一byte數(shù)據(jù)(有起始接收到的第二byte數(shù)據(jù)為起始符)WR+N接收到的第N byte數(shù)據(jù)(有結(jié)束為結(jié)束符)3.4.3泛用通訊表格的編輯在SR的寄存器空間，對(duì)應(yīng)的建立一個(gè)通訊表格，在表格中依照從站的通訊協(xié)議，編寫通訊數(shù)據(jù)；這樣很直觀，很有效率就能完成從站通訊數(shù)據(jù)的編寫。當(dāng)然，用戶可以對(duì)寄存器做好各項(xiàng)運(yùn)- 13 -. . . . . . .接收數(shù)據(jù)N結(jié)果碼

35、0內(nèi)部使用內(nèi)部使用內(nèi)部使用內(nèi)部使用內(nèi)部使用內(nèi)部使用內(nèi)部使用總共接受數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)接收數(shù)據(jù)1接收數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)N僅傳/傳后接受回應(yīng)接收信息結(jié)束符接收信息起始符傳送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)3PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章FBs-PLC 的通訊協(xié)議及應(yīng)用算后，對(duì)應(yīng)的填寫正確數(shù)值，也能完成通訊命令的編寫。例如SR+1為R5001寄存器，假設(shè)的起始02H，結(jié)束03H，可以直接將數(shù)據(jù)“0203H”往5001里面送.但當(dāng)中運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等的計(jì)算較表格，比較復(fù)雜，建議還是采用表格編寫。在WinProLadderc程序的管理窗口中的“泛用通訊表格”上，點(diǎn)擊右鍵來(lái)建立一個(gè)表格；或者可以選擇FUN151指令，然后按“Z”建來(lái)建立

36、。通過(guò)這樣的操作后，會(huì)彈出“ 編輯框，如下圖3所示。此時(shí)的表格類別固定為“泛用通訊表格”；通訊表格”的在表格名稱中給表格起名稱“口通訊”；不能重復(fù)。起始地址輸入與 UN151 的 SR 起始地址一致(若是使用“Z”自動(dòng)為 SR 的起始值”)。表格容量設(shè)定一般為動(dòng)態(tài)分配，這樣在添加命令時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分配空間；使用空間也不能與程序其他地方重復(fù)使用。另外在連接 PLC 后，“資料由 PLC 加載”和“資料由 ROR 加載”才能生效；即表示表格資料將從PLC 中提取上來(lái)。在完成上面的設(shè)定以后，表格即完成建立。圖 3通訊表格圖 4通訊表格在通訊模式中，選擇“只傳送”或者“傳送后接收回應(yīng)”；即與 SR 中的

37、 SR+0 相對(duì)應(yīng)。起始碼和結(jié)束碼：設(shè)定接收信息的起始結(jié)束符；與 SR 中的 SR+1 對(duì)應(yīng)。在“通訊命令表格編輯”中，即要依從站通訊協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)格式來(lái)輸入命令。通訊傳送的是 ACSII 碼，命令可以使用十進(jìn)制、十六進(jìn)制和字符來(lái)表示；在要用字符表示時(shí)，要使用“”單引號(hào)引起來(lái)，表示字符的 ACII 碼。接下內(nèi)容，我們以實(shí)例應(yīng)用來(lái)通訊口的 MD1 主動(dòng)模式的應(yīng)用。四4.1通訊協(xié)議的應(yīng)用PLC 與士林(SS 系列)變頻器通訊4.1.1 硬件配置士林變頻器提供的是 RS-422/485 的通訊界面，在這里RS-485 的通訊界面。硬件上配線如下圖所示。- 14 -PLC 端增加一塊 FBs-CB25

38、 來(lái)擴(kuò)充一個(gè)PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章FBs-PLC 的通訊協(xié)議及應(yīng)用圖 5PLC 與士林變頻器通訊配線圖另外在 FBs-CB25 端，請(qǐng)?jiān)O(shè)定終端電阻的撥動(dòng)開關(guān)到”O(jiān)”狀態(tài)，表示使用終端電阻。變頻器端的通訊參數(shù)設(shè)定方式來(lái)源:1(Pr31)訊波特率：;9600(Pr32);站號(hào)：1(Pr36);數(shù)據(jù)位： 8BIT(Pr48);停止位：1 停止位(Pr49); 校驗(yàn)：無(wú)校驗(yàn)(Pr50);CR 校驗(yàn)(Pr51)將波特率、停止位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)設(shè)定與PLC 端的 Por2 口一致，其他參數(shù)根據(jù)需要做調(diào)整。4.1.2 士林變頻器通訊協(xié)議上位頻器資料讀出14523資料寫入變頻器à上位機(jī)1 上位機(jī)通訊

39、請(qǐng)求；2 等待時(shí)間3 變頻器回應(yīng)數(shù)據(jù)4 上位機(jī)處理時(shí)間5 上位機(jī)回復(fù)數(shù)據(jù)4.1.3 變頻器通訊數(shù)據(jù)格式1， 上位機(jī)至變頻器通訊要求(我們內(nèi)容只格式 A：寫資料至變頻器。其他從略)。123456789101112132， 資料寫入時(shí)，變頻器回應(yīng)數(shù)據(jù)格式資料無(wú)誤格式資料有誤格式123412345其中句柄說(shuō)明(ASCII CODE)STXH02CRH0DETXH03NAKH15ENQH05LFH0A- 15 -ACKH06NAK變頻器站號(hào)錯(cuò)誤碼CR、LF碼ACK變頻器站號(hào)CR、LF碼ENQ站號(hào)命令碼等待時(shí)間資料SUMCHECKCRPLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章FBs-PLC 的通訊協(xié)議及應(yīng)用另外，SUM-

40、CHECK 計(jì)算范圍為：從站號(hào)開始到資料的的低字節(jié)結(jié)束數(shù)據(jù)的 ASCII 碼總和；取低字節(jié)部分。計(jì)算范例如下：其他通訊格式請(qǐng)參考士林變頻器使用手冊(cè)。4.1.4 通訊字依據(jù)以上通訊協(xié)議規(guī)定，可以得到4.1.5 PLC 程序輸入變頻的運(yùn)行和停止命令如下。正轉(zhuǎn)命令：當(dāng) FAH 的資料為“2”時(shí)變頻器正轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)格式如下：停止命令：當(dāng) FAH 的資料為“0”時(shí)變頻器正轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)格式如下：根據(jù)以上程序部分：令 在中編寫程序如下。- 16 -ENQ站號(hào)命令碼等待時(shí)間資料SUMCHECKCR00FAH0000HD905H30H30H46H41H30H30H30H30H30H44H37H0DHENQ站號(hào)命令碼等待

41、時(shí)間資料SUMCHECKCR00FAH0002HD905H30H30H46H41H30H30H30H30H32H44H39H0DH項(xiàng)目命令數(shù)據(jù)內(nèi)容字節(jié)數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)指令FAH0000HFFFFHb0:保留b1:正轉(zhuǎn)(STF) b2:逆轉(zhuǎn)(STR) b3:低速(RL)b4:中速(RM)b5:高速(RH)b6:第 2 加選擇(RT) b7:變頻器停止輸出(MRS) b8b15:保留0000H 為停止4byte運(yùn)轉(zhuǎn)頻率寫入EEH0000H9C40H4bytePLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章FBs-PLC 的通訊協(xié)議及應(yīng)用圖 6PLC 通訊程序示意圖表格部分：圖 7PLC 通訊表格示意圖從 R5003 開始到 R50

42、15，共有 13 個(gè)寄存器，則系統(tǒng)將自動(dòng)將數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 13 填寫到 R5002 中： (ASCII 碼)?！?DH”另外通訊數(shù)據(jù)的，可以通過(guò)拖選“資料預(yù)覽”中的數(shù)據(jù)范圍來(lái)計(jì)算。如該正轉(zhuǎn)命令的數(shù)據(jù)校驗(yàn)總和值為R5004R5012，在拖選中該范圍后，表格底下的“總和值(字節(jié))=”將計(jì)算得到“D9”。4.1.6 PLC 程序執(zhí)行到這，變頻器正轉(zhuǎn)命令編輯完畢。這樣，我們運(yùn)行 PLC。將 M1 接點(diǎn)至 ON 后，PLC 將通訊數(shù)據(jù)送達(dá)變頻器。此時(shí)，變頻器將正轉(zhuǎn)運(yùn)行！同時(shí)變頻器將向PLC 回應(yīng)數(shù)據(jù)到 WR 中?；貞?yīng)數(shù)據(jù)如下：WR+0WR通訊結(jié)果碼，=0時(shí)，通訊正常；B14=1,“DN ”輸出指示總共接收到4

43、個(gè)Byte數(shù)據(jù)第一byte數(shù)據(jù)：CAK碼WR+8WR+9WR+10第二byte數(shù)據(jù)：30H 第三byte數(shù)據(jù)：30H第四byte數(shù)據(jù)：CR碼WR+11這兩筆為站號(hào)：0WR+12五 結(jié)束語(yǔ)- 17 -00H00HH04H06H30H30H0DHPLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章FBs-PLC 的通訊協(xié)議及應(yīng)用綜上，我們就通訊的主動(dòng)模式做了，由于篇幅，請(qǐng)讀者自試變頻器停止命PLC 強(qiáng)大的令，以及通訊的MD2模式，請(qǐng)客戶自行參考PLC 相關(guān)使用手冊(cè)的。通訊能力，便利的編程，幾乎可以兼容所有智能通訊。極大程度的提高可編程器的接口兼容性，使得客戶在選型、系統(tǒng)配置上大大的提供便利性。參考文獻(xiàn)可編程器使用手冊(cè) I 和

44、使用手冊(cè) II.電機(jī)12PLC 編程使用手冊(cè).電機(jī)3 士林變頻器 SS 系列使用手冊(cè).蘇州士林電機(jī)- 18 -PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章PLC 在印刷開槽模切機(jī)上的應(yīng)用PLC 在印刷開槽模切機(jī)上的應(yīng)用吳光裕商貿(mào)（上海）一工藝模切機(jī)的工是利用鋼刀、鋼線（或鋼板雕刻成的模版），通過(guò)壓印版施加一定的，將在具有或紙板軋切成一定形狀。若是將整個(gè)壓切成單個(gè)圖形稱作模切；若是利用鋼線壓出痕跡或者留下彎折的槽痕稱作壓痕；如果利用陰陽(yáng)兩塊模板，在效果的圖案稱為凸凹?jí)河?，以上可以統(tǒng)稱為模切技術(shù)。表面壓印出印刷開槽模切機(jī)就是模切機(jī)的其中一種，它將多色印刷，開槽壓痕，模切成形的功能集于一身，用于紙品包裝行業(yè)中的商標(biāo)、紙

45、盒、賀卡等的模切、壓痕和冷壓凸作業(yè)，是包裝成型的重要。開槽部送紙部模切部印刷部二 一般模型印刷開槽模切機(jī)一般由以下幾個(gè)部分組成，（1）送紙部：電控部分采用 PLC、觸摸屏和變頻器。操作員可在觸摸屏設(shè)定紙張的長(zhǎng)、寬等相關(guān)數(shù)據(jù)， 調(diào)整前擋板、側(cè)擋板的位置，使得后續(xù)的各部定位準(zhǔn)確，取得良好的印刷、模切效果。（2）印刷部：由多個(gè)單色印刷部組成，均采用 PLC 與觸摸屏。彩色原稿經(jīng)過(guò)電子分色制版成反面圖像，然后通過(guò)印刷機(jī)進(jìn)行印刷，將水墨從印刷機(jī)網(wǎng)紋輥上轉(zhuǎn)移到印刷版上，再將水墨從印刷版上轉(zhuǎn)移到瓦楞紙板上。通過(guò)套色、疊色得到正面的圖像，實(shí)現(xiàn)原稿樣箱的上可以調(diào)整印刷位置，印壓滾筒的深度等。（3）開槽部：對(duì)印刷

46、好的紙板進(jìn)行壓線開槽的工序。各刀具的位置通過(guò)觸控畫面可調(diào)。在觸摸屏（4）模切部：模切的相位可通過(guò)觸摸屏調(diào)整設(shè)定，由 PLC 程序的開模效果。，配合高速脈沖計(jì)數(shù)，取得精準(zhǔn)三 技術(shù)難度由印刷開槽模切機(jī)具備的功能來(lái)看，它對(duì)所采用的 PLC 提出了以下的。（1）位置檢測(cè)比較多，位置信號(hào)是通過(guò)編碼器給 PLC 的，因此對(duì) PLC 的高速計(jì)數(shù)器的數(shù)量有要求。如送紙部有 6 個(gè)編碼器，印刷部各站有 8 個(gè)編碼器，開槽部和模切部各有 7 個(gè)。雖然反饋脈沖的頻率- 19 -PLC 行業(yè)應(yīng)用技術(shù)文章PLC 在印刷開槽模切機(jī)上的應(yīng)用不高，但一般計(jì)數(shù)器是無(wú)法勝任的。（2）各站之間需要作數(shù)據(jù)通訊，如各站的故障信息，位置

47、參數(shù)與當(dāng)前值，生產(chǎn)參數(shù)，互鎖信號(hào)等等。這些數(shù)據(jù)的收發(fā)，有的是主站與從站之間的，也有的是從站與從站之間的。因此通訊部分的設(shè)計(jì)是一個(gè)難點(diǎn)。程序（3） 各個(gè)站都需要（4） 程序量較大。變頻器，一般用通訊方式。因此對(duì)通訊口的數(shù)量有要求。四方案PLC 是電機(jī)有效公司研發(fā)生產(chǎn)的小型 PLC，近 20 年的專注研發(fā)，F(xiàn)Bs 系列的性能與品質(zhì)在小型 PLC 上睥睨業(yè)界，甚至可媲美中型 PLC。FBs 系列的 MC 高功能型主機(jī)，具備以下高端性能：（1） 單機(jī)最大支持 5 個(gè)通訊口，支持 RS-232，RS485，USB 和以太網(wǎng)接口。（2） 單機(jī)支持 8 個(gè)高速計(jì)數(shù)器，4 個(gè)硬件高速計(jì)數(shù)器的輸入頻率為單獨(dú) 200kHz，4 個(gè)的輸入頻率為總和 5kHz。（3） 單機(jī)支持 4 軸高速脈沖數(shù)出，最大輸出頻率為 200kHz。（4） 單機(jī)支持 16 點(diǎn) 中斷輸入，本體的輸入點(diǎn)具有信號(hào)捕捉功能。（5） 全系列具有 20k 步的程序容量。系