永宏PLC通讯说明

11-1 第 11 章 FBs-PLC 的通讯 FBs-PLC 主机设有一个通讯端口界面 Por t0(USB 或 RS232 界面 )。如果添加通讯板 (CB) 则可加增为二～三个通讯端口界面 (根据通讯板的型号而定 )，如果还不够使用的话，可再加 装通讯模块 (CM)，最多可将通讯端口界面扩增为五个 (PORT0~PORT4)。通讯板 (CB)或通讯 模块 (CM)的通讯端口界面都有 RS232 或 RS485 以及以太网络 (Ethernet)三种界面可供选择。 其中 Por t 0 固定为永宏通讯端口，这种通讯端口是由 PLC 的 CPU 来控制该通讯端口， 并用永宏〝通讯驱动程序〞来管理该 Por t 的通讯交易（也就是〝永宏 FATEK 通讯协议 〞）。任何对该 Por t 的存取，都必须符合〝永宏 FATEK 通讯协议〞的格式，PLC 才会反应。 包括起始字符、站号、命令码、本文、校验码、结尾字符等，详细请参考〝附录二 : FATEK 通讯协议〞。 W inProladder 程序包和许多人机与图控软件都具有符合该通讯协议的通讯驱 动程序，因此在硬件接口及通讯参数一致的情况下，连接〝标准接口〞的通讯端口，就可以 通讯联机。如果没有符合该通讯协议的通讯驱动程序，除了可自己编写符合〝永宏 FATEK 通讯协议〞格式的命令来与 PLC 通讯外，也可以使用工业上最常使用的 ModBus RTU 通讯 协议来和 FBs-PLC 联机。 Por t 1～ Por t 4 在出厂设定或对 PLC 作系统初始化时，也默认为 永宏标准通讯接口；而为了适应通讯联机的应用与需求， Por t 1～ Por t 4 除了提供永宏标准 通讯接口外，还提供了支持功能强大的通讯方便指令，让用户可以通过 Ladder 程序编写所 需的应用通讯程序，简易达到系统整合与分散控制的目的。详细细节请参考后续章节。 11.1 FBs-PLC 通讯端口的功能与应用 FBs-PLC 的 5 个通讯端口除有 USB、 RS-232、 RS-485、 Ethernet 等四种硬件界面外， 在软件界面方面也有 3 种软件界面类别，下是各通讯端口所能设定的软件界面类别： 通 讯 端 口 可选择类别 软件界面 Por t0 Por t1 Por t2 Por t4 Por t5 备 注 标 准 界 面 ○ ○ ○ ○ ○ Por t 由 CPU 控制，使用永宏〝 标 准 通 讯 程 序 〞 或 ModBus RTU 通讯驱 动 程 序， 但 Por t0 不支持 ModBus RTU 通讯协议 调 制 解 调 器 专 用 界 面 ○ Por t 由 CPU 控制，使用 MODEM 驱 动 程 序 + 永 宏 〝 标 准 通 讯 驱 动程序〞或 ModBus RTU 通讯 驱动程序 梯形图程序控制界面 ○ ○ ○ ○ Por t 由用户（梯形图程序指令）控制 界 面 类 别 设 定 方 式 － 缓存器 设 定 PLC 自 动设定 PLC 自 动设定 PLC 自 动设定 • 标 准 界 面 ：Por t0～ Por t4 都可设为此界面类别（ Por t0 只能为此界面且只提供 永宏标准通讯驱动程序）。在此界面类别下，该 Por t 是由 FB-PLC 的 标 准 通 讯 驱 动 程 序 （ 采 用 永 宏 FB-PLC 通 讯 协 议 或 ModBus RTU 通讯协议）所控制，故称为〝标准界面〞。欲与〝标准界面 〞通讯，必须符合〝永宏 FB-PLC 通讯协议〞或〝 ModBus RTU〞 通讯协议才能联机。 ※ Por t 0 不 支持 ModBus RTU(通讯协议 )。 11-2 • 数 据 机 专 用 界 面 ： 只 有 Por t1 能 选 择 此 界 面 类 别 。 在 此 界 面 类 别 下 ， Por t1 将 由 FBs-PLC 内部的〝 MODEM 驱动程序〞控制，负责接收电话或拨 号联机等工 作，等 联 机后再交给 永宏〝 标 准驱动程序 控制〞 ， 之 后的运作和上面的〝标准界面〞一样。 • 梯形 图程序 控制界 面 ：Por t1～ Por t4 都可选择该界面类别。在此界面类别下，该 Por t 将 由梯形图指令（如 FUN94、FUN150、FUN151 等）控制，因此用 户通过梯形图程序就可控制该 Por t。 以下各节将以 FBs-PLC 的 5 个通讯端口，分别在 3 种不同的软件界面类别下，作功能 与应用的说明。 ＊ Por t1～ Por t4 通讯参数默认为 : Baud Rate : 9600 bps Data Length : 7 B i ts Par i t y : Even Stop B i t : 1 B i t 11.1.1 通讯端口（Port0）：USB 或 RS232 界面 功能规格 • USB 界面符合标准 USB1.1 的功能规格。 • RS-232 界面功能规格符合 EIA RS-232 标准，通讯参数可设定为 9600、19200、38400、 57600、以及 115200 等五种通讯速率。 基本用途 • 除 了 提 供 标 准 常 用 的 RS-232 界 面 之 外 ， 考 虑 到 越 来 越 多 的 笔 记 型 计 算 机 因 为 轻 薄 ， 而用 USB 口取代 COM 口，于是提供了具有 USB 界面的机型。 • Por t0 最主要的用途是提供程序编辑通讯界面，故在一般情况下都处于被动接收状态。 衍生用途 c除了程序编辑外，也可连接具有永宏通讯驱动程序的人机、图控等 … … 。 d经由界面信号转换为 RS-485 信号，可连接具有 RS-485 界面的外围，例如计算机、 W inProladder、人机、图控 … 等周边或当作永宏多台 PLC 联机网络的仆站 (Slave)。 11.1.2 通讯端口（Port1～Port4）：RS-232 或 RS-485 串行界面 功能规格 • RS-232 界面功能规格符合 EIA RS-232C 标准，通讯参数可调整，最高通讯速率可达 921.6Kbps。出厂时或系统初始化后的通讯参数设为默认的通讯参数。 • RS-485 界面功能规格符合 EIA RS-485 标准。 11-3 基本用途 根据 PLC 主机的缓存器设定软件界面类别，可选择如下的 3 种软件界面类别： c标准界面： 可连接具有 RS-232 或 RS-485 界面的外围，如计算机、W inProladder、人机、图控等。 dPor t1 调制解调器专用界面： 可主动／被动地通过 MODEM 与远方计算机联机或作自动数据采集、警报、异常自动回 报或拨 B.B.Ca l l 远方叫修等。 e梯形图指令控制界面： 通过梯形图程序指令，用户可控制 Por t1～ Por t4，例如 FUN94（ ASCW R）指令接管 Por t1， 能连接具有 RS-232 硬件界面的打印机作中／英文报表打印；FUN151（ CLINK）指令接 管 Por t1～ Por t4，能与永宏 PLC CPU L ink 或具有 RS-232 或 RS-485 界面的外围设备 联机 ; FUN150(MBUS)指令可使 Por t1～ Por t4 当作 ModBus RTU 通讯协议的主站用来连 接具有该通讯协议的仆站。 fPor t2 可提供永宏高速 CPU L ink 功能。 衍生用途 • 在标准界面下，当作永宏 RS-485 多台或 RS-232 一对一 PLC 联机网络的仆站（ Slave）。 • 在梯形图指令控制界面类别下， Por t1～ Por t4 有下列功能 : c利 用 FUN151（ CLINK）指 令 的 MD0 模 式，当作 永 宏 CPU L ink 联机网络的 主站 （ Master）。 d利用 FUN151（ CLINK）指令的 MD1 模式，可主动与具通讯界面的智能型外围，如其 它品牌的 PLC、伺服控制器、温度控制器、变频器、字幕机 … 等连线。 e利用 FUN151（ CLINK）指令的 MD2 模式，可被动地与具有通讯界面的智能型外围 设 备 联机，例如刷卡机、条形码机、电子磅秤 … 等。 fPor t2 可利用 FUN151(CLINK)指令的 MD3 模式，当作永宏高速 CPU LINK 网络联机 的主站。 g利用 FUN150(MBus)指令当作 ModBus RTU 通讯协议的主站来连接具有该通讯协议 的外围设备。 11.1.3 以太网络 (ETHERNET)界面 功能规格 • 符合 IEEE802.3 标准，提供 10Base T 界面。 基本用途 • 提供工厂内部网络联机或因特网连接功能。可连接具有以太网络界面及永宏通讯驱动程 序或 ModBus 驱动程序的 W inProladder、人机、图控 … 等。 11-4 衍生用途 • 可配合 FUN151(CLINK)指令的 MD0 模式，通过以太网络作 PLC 间 CPU LINK(﹡Clien t Mode)，提供人机或图控作远距离网络监控功能。 注 :有关 FBs-PLC 网络界面的使用，请参考后面 11.8 节的说明。 11-5 11.2 如何利用 FBs-PLC 的通讯功能 FBs-PLC 与上位计算机、智能型外围及其它 PLC 的通讯联机构成图请参考〝硬件篇手 册〞第 2.2 节〝 PLC 与外围系统组成〞的图示。 Por t0～ Por t4 的 5 个通讯端口中，只有 Por t2 的通讯端口能做最实时（ Real-Time：也 就是通讯数据在收／发完毕立即处理，不受扫描时间影响）的反应，并采用比 ASCI I 码通讯 速度快一倍的二进制码来通讯。而其它通讯端口在标准模式时都用 ASCI I 码通讯，它的通讯 数据收／发完毕并未立即处理，需要等到程序扫描完毕，进行外围服务（ Housekeep ing） 时才会处理，故会有扫描时间的延时。在应用上 Por t2 应保留给各 PLC 间数据互享的〝多 台 PLC 高速网络联机〞〔也就是 FUN151（ CLINK）的 MD3 模式〕使用，才能达到实时监 控的要求。而 Por t0、 Por t1 、 Por t3、 Por t4 则供智能型外围、人机、图控 …等非实时控制 的数据搜集、监视等方面的应用。 11.3 RS-485 通讯端口硬件配线注意事项 FBs-PLC 的通讯界面中， RS-232 界面只能一对一联机，而 RS-485 则可以多台联机， 其配线距离应遵守 EIA 标准的限制。 在硬件配线方面，都需遵守联机长度尽量短、远离高噪声源的基本原则，而 RS-232 通 信界面为一对一联机而且通常联机长度较短，一般采用市面上标准通讯线或永宏所提供的通 讯线，都不至于发生问题。但对于高速的 RS-485 网络，因其通讯速率快、距离长、信号衰 减大、站数又多，加上接地电位不良、噪声干扰、终端阻抗匹配、配线方式（ Topo logy）等 问题，如果不加以处理，将造成通讯质量不高，甚至完全不能工作的情形。因此本节特别针 对 RS-485 网络在硬件配在线时需特别注意的事项列在后面，请用户注意。 站数限制 FBs-PLC 的 通 讯 站 数 量 虽 多 达 254 站 ， 但 无 论 是 FBs-PLC 的 RS-485 界 面 还 是 FBs-CM25C 通讯转换器模块的 RS-485 界面，它的硬件驱动能力最多都为 16 站，如果超过 16 站就必须使用 RS-485 增幅器 (FBs-CM5R)，每一个增幅器可再加挂 16 站，直到软件站 数限制 254 台为止。 FBS-PLC #1 #2 Max. 16 station of PLC FBS-PLC FBS-PLC FBS-PLC FBS-PLC FBS-PLC FBS-PLC FBS-CM5R FBS-CM5R Max. 16 station of PLC #16 #17 #18 #32 Max. 254 station of PLC RS485 RS485 RS485 #254 11-6 距离限制 下图为 RS-485 标准界面的传输速率与传输距离的关系图。 10K 4K 1K 100 40 40 40 100K 1M 10M ) Traansm ission D istance ( feet Baud Rate (bps) 传输线 必须使用具有外层屏蔽的双绞线（ Twis ted Pa i r）。传输线的质量，对传输信号影响极大， 质量不好的双绞线（如 PVC 介质的双绞线）在传输速率高时的信号衰减很大，传输距离将 大幅缩短，并且其噪声免疫力较差，容易受噪声干扰。在传输速率高、远距离或噪声大的场 合，请用高质量的双绞线（ Polyethylene 介质的双绞线，如 Belden 9841），其介质损失和 PVC 介质双绞线的损失相差可达 1000 倍之多，但在低传输速率且低噪声的场合，PVC 双绞 线则为可接受又经济的选择。如果传输距离过长导致信号衰减太大，也可以用 RS-485 增幅 器 (FBs-CM5R)将信号放大。 接线拓扑 拓扑（ Topo logy）即传输的连结图形结构， RS-485 的接线拓扑必需为 Bus 方式，也就 是所有传输线必须由第一站接至第二站，再由第二站接至第三站，……按照顺序逐一地接到 最后一站，如下图所示，星型连接及环型连接都不允许。但如果搭配 FBs-CM5H 使用则可 将 RS-485 配成星型网络，只有环型连接仍是不允许的。 RS485D D D D D DF F FG_+G_+ G_+RS485 RS485 the shorter the better the shorter the better BUS connection 11-7 D + FBS-CM5H GND2 CH2+ GND4 CH4+ CH3+ CH3- G_+ RS485 DD F G_+G_+ RS485 RS485 D D F FD D FG GND3 RS-485網路搭配FBS-CM5H 即可配成星狀連結 RS485 D D F_+ G FG GND1 CH1+24+ IN 24- CH1- F RS485 D D + _ G RS485 F G D D + _ G_+ G_+ RS485 RS485 D D F FG CH4- FD D G_+ RS485 DD F CH2- FG D + RS485 D F_ G RS485G_ D F F G RS485 D D + _ RS485 G D D F_+ D + D + D + 環狀連接(不允許) F G RS485 _ +D D 星狀連接(不允許) RS485G+ D D_ F D F_ RS485G G RS485 F D + D _ D F RS485_ G G RS485 D_ F G+ RS485 D_D F 星形连接（不允许） 环形连接（不允许） RS-485网络搭配FBs-CM5H 既可配成星形连接 11-8 FG 接地 虽然 RS-485 网络是可以使用两条线连接，但它较易受噪声干扰，而且其先决要件是任 意一站与站之间的接地电位差（共模电位）不得超过 RS-485 传输 IC 允许的最大共模电压， FBs-PLC 的 IC 请勿超过 7V，否则 RS-485 将无法正常工作。 D D F G_+ D D F G_+ Ecom 7V Place A Place B 但使用上无论接地电位如何，我们建议都使用具有外层屏蔽地网包覆盖的双绞线，而将 各站的 FG 都由该外层覆盖的地线给予连接（如前〝接线拓扑〞所示），来消除共模电位， 并提供传输信号的最短回路，能有效提高抗噪声特性。 终端阻抗 信号传输电路由于各种传输线都有其特性阻抗（以 Twisted Pair 而言约为 120Ω）。当信 号在传输线中传输至终端时，如果它的终端阻抗和特性阻抗不同时，将会造成反射，而使信 号波形失真（凹陷或凸出）。该失真的现象在传输线短时并不明显，但随着传输线的加长会更 加严重，致使无法正确传输，这时就必须加装终端电阻（ Terminator）。FBs-PLC 内部已安装 有 120Ω 终端电阻，要施加终端电阻时请打开 PLC 通讯盖板，将指拨开关调到〝ON〞的位置 上（出厂时指拨是置于〝OFF〞位置），但注意终端电阻只能在 Bus 的最左和最右的两侧 PLC 上施加，两侧间的所有 PLC 指拨需置于〝 OFF〞位置，否则会造成 RS-485 推动能力不足。 终端电阻设定应用情况图示如下： SW DD + F SW DD + F SW DD + F SW DD + F NT ON 1 2 NT ON 1 2 NT ON 1 2 NT ON 1 2 (The end of left station) (The end of right station) Should open PLC's cover, adjust to "ON" for most left and right PLC units. adjust to "OFF"  注意 • FBs-PLC 提供的 RS-485 界面终端电阻，除了具有阻抗匹配功能之外，还有偏压 (BIAS) 的功能。可加强当所有驱动器输出全部“ OFF” (无输出 )时对噪声的免疫能力，故应用 时务必保持正确的设定 (至少有一台设为 ”ON”)。 11-9 噪声干扰的对策 当 RS-485 网络已根据前述材质、规则实施配线，或如上述施加 120Ω 终端电阻后，即可 消除绝大多数的噪声干扰情况，但如果还无法消除噪声干扰现象时，表示 RS-485 网络附近有 很强的噪声源产生，解决办法除了使传输线尽量远离噪声源（如电磁阀、变频器、伺服或其它 动力装置）及其电力线外，对噪声源施加噪声抑制组件为最有效的方法。对电磁阀、继电器等 电感性负载的噪声抑制请参考〝硬件篇手册〞第 7.5 小节的说明，下图则是针对变频器、伺服 或其它高噪声动力设备所采取的噪声抑制方法（也就是加 X 电容或 Y 电容或 X+Y 电容三种方 式）。 C C C CC C R S T W R S T W C C C C C C R S T R S T W (Add X capacitor) (Add Y capacitor) (Add X+Y capacitor) C = 0 .22µf～ 0.47µf／ AC630V 注意 • 通讯网路的硬件配线、通讯站的增加、减少，都应在 PLC 断电情况下进行， 避免带电作业，尤其不能在 PLC 运转（ RUN）情形下进行，否则将造成通 讯结果错误，引起 PLC 不正确的输出结果。 11.4 如何使用 FBs-PLC 的通讯端口 计算机设备要能通讯的基本要素，必须收／发双方的c硬件界面与机构d软件界面（即 通讯协议）e通讯参数必须一致。 PLC 也是一样，满足上述 3 个基本要素后， PLC 与 PLC 或其它外围才能通讯。现就这三方面叙述。 11.4.1 硬件界面与机构的匹配 为了满足各种接口设备的不同需求，FBs-PLC 有 USB、RS232、RS485 及 Ethernet 四 种通讯界面可供选择。使用时请确认界面是否一致？如果将不同通讯界面连接在一起，可 能造成硬件永久性的损坏。也请确认连接的信号是否正确？例如： TxD 必须连接到 RxD， RTS 将连接到 CTS， USB、 RS232、 RS485 说明如下： (Ethernet 的说明在 11.8 章节 ) Por t 0 通讯界面 (系统提供 ) Por t 0 固定为永宏通讯协议端口，任何对该 Por t 的存取，必须符合“永宏 FATEK 通 讯协议”的格式， PLC 才会反应。包括起始字符、站号、命令码、本文、校验码、结 11-10 尾字符等。 FBs-PLC 的 Por t 0 通讯端口，提供 USB、RS232 的通讯界面，其只能动作在仆站 (S lave) 模式。 • USB 通讯界面 CPU 型号后加 U 字母的，接头为标准 USB type B 的接头，使用时可采用标准 USB A → USB B 的连接线 (永宏公司提供的产品型号为 FBs-USBP0-180)，连接 PC 与 PLC。 • RS232 通讯界面 CPU 型号后未加 U 字母的，表示 Por t 0 为 RS232 界面，其接头为 4-Pin m ini -DIN 母 座接头，永宏公司提供一条专用连接线，为 9-Pin D-sub 母座接头，给 PC 或其它接 口设备与 PLC Por t0 连接，其接线脚位图如下。 FBs-232P0-9F-150 (Min i -DIN 公座→ 9P D-sub 母座 ) 接线图 : GND +5V RXD 1 2 34 9 8 7 6 5 4 3 2 1 TXD Female Male Mini-DIN (PLC Site) FBs-232P0-9F-400 (Min i -DIN 公座→ 9P D-sub 公座 ) 接线图 : 3 Male 1 5 2 4 6 9 7 8 4 3 Mini-DIN (PLC Site) 2 1 Male GND RXD TXD +5V 型 号 说 明 FBs-232P0-9F-150 FBs RS232 主机 Por t0 转 9Pin D-sub 母座的专用通讯线，长度 150cm FBs-232P0-9M-400 FBs RS232 主机 Por t0 转 9Pin D-sub 公座的专用通讯线，长度 400cm FBs-USBP0-180 FBS-主机 Port0 USB 通讯连接线(市面上 USB A B 标准品)，长度 180cm 11-11 F B s − 2 3 2 P 0 − 9 F − 1 5 0 （接头规格） （连接线长度）单位公分 F： Female（母座） M： Male（公座） 9： 9Pin D-sub P0： Por t0（ RS-232） PLC 侧 通讯端口 P0： Por t0（ USB） 232： RS-232 FBs-PLC 产品名称 外界界面 信号准位 USB： USB1.1 Por t 1 ~ Por t 4 通讯界面 (可扩展 ) 若添加通讯板 (CB)则可扩展一 ~两个通讯端口界面 (依通讯板的型号而定 )，如仍不够使 用的话，则可再加装通讯模块 (CM)，最多可将通讯端口界面扩展成四个 (Por t1 ~ Por t4)。 Por t1 ~ Por t4 在出厂设定或对 PLC 作系统初始化时，默认为永宏标准通讯接口；而为 了适应通讯联机的应用与需求， Por t1 ~ Por t4 除了提供永宏标准通讯界面外，也提供 支持功能强大的通讯方便指令，让用户可通过 Ladder 指令，编写所需的应用通讯程序， 很容易就可达成系统组合与分散监控的目的。 通讯板 (CB)或通讯模块 (CM)的通讯端口界面都有 RS232 或 RS485 两种可供选择。 • RS232 通讯界面 每一通讯板 (CB)或通讯模块 (CM)提供一组或两组 RS232 通讯界面 (9 P in D-sub 母座接 头 )，应用时，用户可到计算机店购买标准 9 P in RS232 连接线，或根据如下所示的接 线图自行制作 9 P in RS232 连接线。 信号名称 脚位 接头类别 TXD RXD RTS CTS SG DTR DSR 公座（ MALE） 3 2 7 8 5 4 6 9Pin D-sub 母座（ FEMALE） 2 3 8 7 5 6 4 只有 Por t1 ,Por t2 使用 FBs-PLC 未使用 9P D-SUB 母座与 9P D-SUB 公座 (RS232 界面 )接线图 : 9 8 7 6 5 4 3 2 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 MaleFemale （ （ ） ） 11-12 9P D-SUB 公座与 9P D-SUB 公座 (RS232 界面 )接线图 : 9 8 7 6 5 4 3 2 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 MaleMale 如果自行制作 RS-232 连接线，当信号接脚定义不确定时，可用万用电表直流电压档作 简单测量，即可轻易正确判断传输脚（ TXD）与接收脚（ RXD）；这样便可轻易制作连接线！ 9 Pin 接头：第 5 脚为信号地（ SG）； 用万用电表测量第 2 脚（红棒）与第 5 脚（黑棒），如为 −9 伏特上下， 即代表第 2 脚为传输脚；如为 0 伏特上下，即代表第 2 脚为接收脚。 用万用电表测量第 3 脚（红棒）与第 5 脚（黑棒），如为 −9 伏特上下， 即代表第 3 脚为传输脚；如为 0 伏特上下，即代表第 3 脚为接收脚。 • RS485 通讯界面 每一通讯板 (CB)或通讯模块 (CM)提供一组或二组 RS485 通讯界面，采用 3-Pin 欧式活动 端子台，其脚位图如下所示。 +(D+) (D ) G(FG) 11.4.2 通讯协议选择与设定 Por t1～ Por t4 除了默认提供永宏通信协议外，也可被规划为 ModBus (S lave)通讯协议。 经由 W inPro ladder 中设定步骤如下 : • 点选通信协议 : PLC 设定 通信协议 Æ 可设定为 ModBus 或 FATEK 通讯协议 : 11-13 • 经由特殊暂存器设定通讯协定 (设定方式一 : 适用于所有 OS 版本之 FBs 系列 PLC) R4047：高字节 = 55H，规划通讯端口 ModBus RTU 通讯协议界面 =其它值， Por t1~4 不支持 ModBus RTU 通讯协议 (预设为 FATEK 通讯协议 ) 低字节 = Por t1~4 ModBus RTU 通讯协议的设定 格式如下： 高字节 低字节 55H b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 b0，保留 b1=0， Por t1 指定为永宏通讯协议接口 =1， Por t1 指定为 ModBus RTU 通讯协议接口 b2=0， Por t2 指定为永宏通讯协议接口 =1， Por t2 指定为 ModBus RTU 通讯协议接口 b3=0， Por t3 指定为永宏通讯协议接口 =1， Por t3 指定为 ModBus RTU 通讯协议接口 b4=0， Por t4 指定为永宏通讯协议接口 =1， Por t4 指定为 ModBus RTU 通讯协议接口 • • • b5~b7，保留 ※ 允许指定多个 Por t 为 ModBus RTU 通讯协议接口，只要将相对应的位设定为 1。 设定范例： R4047=5502H，指定 Por t1 为 ModBus RTU 通讯协议接口 R4047=5504H，指定 Por t2 为 ModBus RTU 通讯协议接口 R4047=5506H，指定 Por t1 与 Por t2 为 ModBus RTU 通讯协议接口 ModBus※ 与 FATEK 数 据 地 址 的 转 换 原 则 请 参 考 12 章 的 详 细 说 明 。 11-14 • 经由特殊暂存器设定通讯协定 (设定方式二 : FBs PLC OS 版本 V4.24 以后方可使用 ) R4047：高位元组 = 56H，规划通讯埠为 ModBus RTU/ModBus ASCII 通讯协定界面 =其他值，无上述之功能 (预设为 FATEK 通讯协定 ) 低位元组 = Por t1~4， FATEK/ModBus RTU/ModBus ASCII 通讯协定之指定 格式如下： 高位元组 低位元组 56H b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 位 元 数 值 说 明 0 或 1 Por t1 为 FATEK 通讯协定 2 Por t1 为 ModBus RTU 通讯协定 b1b0 3 Por t1 为 ModBus ASCI I 通讯协定 0 或 1 Por t2 为 FATEK 通讯协定 2 Por t2 为 ModBus RTU 通讯协定 b3b2 3 Por t2 为 ModBus ASCI I 通讯协定 0 或 1 Por t3 为 FATEK 通讯协定 2 Por t3 为 ModBus RTU 通讯协定 b5b4 3 Por t3 为 ModBus ASCI I 通讯协定 0 或 1 Por t4 为 FATEK 通讯协定 2 Por t4 为 ModBus RTU 通讯协定 b7b6 3 Por t4 为 ModBus ASCI I 通讯协定 Por t1～ Por t4 作为 ModBus RTU\ModBus ASCI I 通讯协定主站 ※ 若 PLC 之通讯埠欲作为 ModBus RTU/ModBus ASCII 之仆站时 (Slave)，仅须依上述方式 规划为 ModBus RTU/ModBus ASCII 通讯协定界面即可使用。 ※ 若 PLC 欲 作 为 ModBus RTU/ModBus ASCI I 之 主 站 时 (Master ) ， 必 须 使 用 FUN150(M-BUS)指令 (参考下图 )。……关于 FUN150(M-BUS)指令之详细说明，请参考第 12 章。 11-15 11.4.3 通讯参数的设定 FBs-PLC 5 个通讯端口中，其通讯参数是可以设定的。此外，Por t0～ Por t4 的通讯参数 在出厂时或系统初始化后，将默认为与 Por t0 相同的通讯参数（如下表）。 传输速率（ Baud Rate） 9600 bps 数据长度（ Data Length） 7 Bi ts 对偶检查（ Par i t y Check） Even 停止位（ Stop B i t） 1 Bi t 预设通讯参数内容 通讯端口 设定缓存器 默认值 预设 Baud Rate 其余通讯预设参数 Por t0 R4050 5621H 9600 bps 7-b i t Data、 Even、1-bi t Stop Por t1 R4146 5621H 9600 bps 7-b i t Data、 Even、1-bi t Stop Por t2 R4158 5621H 9600 bps 7-b i t Data、 Even、1-bi t Stop Por t2(高速 ) R4161 5665H 153600 bps 8-b i t Data、 Even、1-bi t Stop Por t3 R4043 5621H 9600 bps 7-b i t Data、 Even、1-bi t Stop Por t4 R4044 5621H 9600 bps 7-b i t Data、 Even、1-bi t Stop ※ 当通讯端口被设定为 ModBus RTU 通讯协议时， Data b i t 固定为 8 位。 ※ Por t1～ Por t4 也提供 User-def ined 的 Baud Rate 设定 (1125 bps～ 1152000 bps)。 ※ Por t0 只能变更 Baud Rate，其余参数固定为 7-bi t Data、 Even、1-b i t Stop，并且通讯 协议也固定为永宏标准通讯协议。 11-16 Ø Por t0～ Por t4 通讯参数设定 56H 通讯参数 B 1 5 B 8 B 7 B 0 0： Even Par i t y 奇／偶对偶 1： Odd Par i t y 0： 7 Bi ts 数 据 长 度 1： 8 Bi ts ※ R4161 只能 8-b i t 0： None Par i ty 对 偶 检 查 1： W ith Par i t y 0： 1 Bi t 停 止 位 1： 2 Bi ts B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 ～ ～ 内容值 通讯速率 0 0 0 0 0 4800 bps 0 0 0 1 1 9600 bps 0 0 1 0 2 19200 bps 0 0 1 1 3 38400 bps 0 1 0 0 4 76800 bps 0 1 0 1 5 153600 bps 0 1 1 0 6 307200 bps 0 1 1 1 7 614400 bps 1 0 0 0 8 7200 bps 1 0 0 1 9 14400 bps 1 0 1 0 A 28800 bps 1 0 1 1 B 57600 bps 1 1 0 0 C 115200 bps 1 1 0 1 D 230400 bps 1 1 1 0 E 921600 bps 1 1 1 1 F User-def ined ※ R4161(PORT2) 高速的通讯速 率必须 ≥38400bps 11-17 Por t 1～ Por t 4 提供 User-def ined 的 Baud Rate 设定 (1125 bps～ 1152000 bps) 计算公式 Baud_Rate_Div = ) Baud_Rate 18432000 ( -1 (15～ 16383) Baud_Rate = ) 1 DivBaud_Rate_ 18432000 ( + (1125 bps～ 1152000 bps) 通讯 Por t 除数设定缓存器 公 式 Por t 1 D4000 D4000 = ) Baud_Rate 18432000 ( -1 Por t 2 D4001 D4001 = ) Baud_Rate 18432000 ( -1 Por t 3 D4002 D4002 = ) Baud_Rate 18432000 ( -1 Por t 4 D4003 D4003 = ) Baud_Rate 18432000 ( -1 设定范例 1 例如要设定 Port 1 Baud Rate 为 1200 bps，则 R4146 = 56XFH : D4000 = ) 1200 18432000 ( - 1 = 15359 设定范例 2 例如要设定 Port 2 Baud Rate 为 256000 bps，则 R4158 = 56XFH : D4001 = ) 25600 18432000 ( - 1 = 71 11-18 设定 PLC 与人机或图控联机时不检查站号 当 PLC 与 W inProladder 或 FP-07C 联机时 ,使用永宏内部通讯命令格式 ; 当 PLC 与人机或图控联机时，使用永宏外部通讯命令格式。 R4149 低字节 = 1， Por t 0 对外部通讯命令格式不检查站号。 R4155 低字节 = 1， Por t 1 对外部通讯命令格式不检查站号。 R4155 高字节 = 1， Por t 2 对外部通讯命令格式不检查站号。 R4156 低字节 = 1， Por t 3 对外部通讯命令格式不检查站号。 R4156 高字节 = 1， Por t 4 对外部通讯命令格式不检查站号。 设定 PLC 延时响应时间 PLC 接收到通讯命令并处理后，会等到延时响应时间到，才会响应该笔通讯命令。 R4040 低字节： Por t 0 延时响应设定 (单位为 mS)。 R4040 高字节： Por t 1 延时响应设定 (单位为 mS)。 R4041 低字节： Por t 2 延时响应设定 (单位为 mS)。 R4041 高字节： Por t 3 延时响应设定 (单位为 mS)。 R4042 低字节： Por t 4 延时响应设定 (单位为 mS)。 设定传送延时时间 当 PLC 的通讯 Por t 有使用 FUN150(M-BUS)或 FUN151(CLINK)当作 ModBus 或 Fatek 通讯网络的 Master 时，可设定下笔通讯命令要等到传送延时时间到，才发送出去。 R4147 高字节： Por t 1 传送延时设定 (单位为 10mS)。 R4159 高字节： Por t 2 传送延时设定 (单位为 10mS)。 R4045 高字节： Por t 3 传送延时设定 (单位为 10mS)。 R4048 高字节： Por t 4 传送延时设定 (单位为 10mS)。 设定接收响应等待时间 PLC 的通讯 Port 使用 FUN150(M-BUS)或 FUN151(CLINK)当作 ModBus 或 Fatek 通讯 网络的 Master 时，当送出一笔命令后，必须在此设定时间内完成所有响应信息的传送，如 果在此设定时间到达时，接收方无响应或响应未完成，都判定此笔通讯交易命令失败。 R4147 低字节： Por t 1 响应等待设定 (单位为 10mS)。 R4159 低字节： Por t 2 响应等待设定 (单位为 10mS)。 R4045 低字节： Por t 3 响应等待设定 (单位为 10mS)。 R4048 低字节： Por t 4 响应等待设定 (单位为 10mS)。 11-19 设定判断新信息接收间隔时间 1 . 当 PLC 的通讯 Por t 设定为 ModBus RTU 通讯协议时，系统会以默认的接收间隔时间来 区分每笔通讯命令，如果系统默认值会造成偶有通讯不良情况时，可将 M1956 设定为 1， 并设定 R4148 的高字节用来改善通讯不良现象。 M1956=1 时 ; R4148 高字节： Por t 1～ Port 4 判断新信息接收间隔时间设定 (单位为 mS) 2. 当 PLC 的通讯 Por t 有使用 FUN151(CLINK)来与外界外围作通讯联机时，如通讯协议本 身并无结束码来当作每一笔通讯讯息的区分，则 R4148 的高字节用来当作判断新信息的 接收间隔时间。 R4148 高字节： Por t 1～ Port 4 判断新信息接收间隔时间设定 (单位为 mS) 万能通行站号 PLC 与 W inProladder 软件或 FP-07C 联机时，使用永宏内部通讯命令格式 ;当操作 W inProladder 而不确定要联机的 PLC 站号时，可将联机站号设定为 255，则 PLC 对内部通 讯命令不检查站号而可轻易联机并确知该 PLC 的站号。 相关内部 RELAY 通讯 Port Por t Ready 指示 RELAY 完成最后一笔命令的指示 RELAY Por t1 M1960 M1961 Por t2 M1962 M1963 Por t3 M1936 M1937 Por t4 M1938 M1939 11.4.4 软件界面类别的设定 如 11.1 节所述， FBs-PLC 的通讯端口共有 3 种软件界面类别，其中 Por t0 固定为〝标 准界面〞。Por t2～ Por t4 都为〝标准界面〞及〝梯形图指令掌控界面〞两种界面，而其界面 类型是 PLC 的 CPU 根据用户程序而自行判断设定的（当用户程序中有使用到通讯控制指令 FUN150、FUN151 时，则自动设为〝梯形图指令掌控界面〞）。因此 5 个通讯端口当中，只 有 Por t1 需利用缓存器作软件界面类别设定 (要设定为调制解调器专用界面时 )。 R4149 高字节 = 55H， Por t 1 可通过 Modem 及由 Ladder 程序作拨号控制，达到远程 CPU Link，自动数据收集与异常监控应用。 = AAH， Por t 1 可通过 Modem 提供远程维修与程序修改功能。 = 其它值，无上述功能。 11-20 11.5 软件界面类别的说明与应用 11.5.1 标准界面 标准界面是由 FBs-PLC 内部的 CPU 来管理该通讯端口，并利用永宏 “标准通讯驱动 程序” 或“ ModBus 通讯驱动程序”来管理该 Por t 的通讯交易，任何对该 Por t 的存取， 必须符合“永宏 FATEK-PLC 通讯协议”或 “ModBus 通讯驱动程序”的格式，PLC 才会反 应。FP-07C 与 W inProladder 程序包及许多人机与图控软件都具有符合此通讯协议的通讯驱 动程序，因此在硬件界面及通讯参数一致的情况下，插入“标准界面”的通讯端口，即可连 机使用。如果没有符合此通讯协议的通讯驱动程序，就必须自行编写符合“永宏 FATEK-PLC 通讯协议”或“ ModBus 通讯驱动程序”的格式命令来与 PLC 通讯。 11.5.2 调制解调器专用界面 当 R4149 的高字节 (H igh Byte)的值设定为 AAH 时，即代表将 Por t 1 设为调制解调器专 用界面。在此界面类别下，虽然 CPU 仍然使用永宏“标准通讯驱动程序”或“ ModBus RTU 通讯驱动程序”来管理 Por t1 的通讯交易，但必须通过 MODEM 来连机，也就是无论是主动 拨号或被动接收，在通讯进行前，Por t 1 主控权是交给“ MODEM 驱动程序”来管理，此时 无法对 PLC 作任何存取动作。 MODEM 驱动程序只负责 MODEM 连机管理工作，一旦收发 双方 MODEM 连机成功，便功成身退，将 Por t 控制权交给永宏“标准通讯驱动程序”掌管， 此时 Port 1 将变成“标准界面”，用法已在上节叙述，本节仅针对 MODEM 的主动拨号连机 及被动接收连机的运作方式作说明。 在 调 制 解 调 器 界 面 类 型 下 FBs-PLC 主 机 能 够 依 其 内 部 电 话 号 码 缓 存 器 （ R4140～ R4145）的设定，选择由 Por t 1 主动拨号到远方的调制解调器或被动地接收远方调制解调器 拨号进来的电话，一旦两方连机成功后，便可通过电话线作传送或接收数据了，以下为上述 两种方式的说明。 A.被动接收模式 当 FBs-PLC 主机内部的 MODEM 电话号码缓存器未存入“有效的电话号码”（请参考 B 项说明）时，PLC 主机会自动进入被动接收模式，即将 MODEM 设为接收模式，并等待远方 MODEM 拨号进来，如果拨号进来的信号正确并连机成功，则 PLC 立即脱离接收模式，而进 入连机状态，这远方 MODEM 便可任意存取或控制此 PLC 主机了。但请特别注意 PLC 主机 只有在其电源或 MODEM 电源打开（ OFF→ ON）瞬间才会去查看 MODEM 电话缓存器的内 容，因此 R4140～ R4145 的任何变动（如存入电话号码或将电话号码清除）只有在 PLC 主 机或 MODEM 电源切断再打开电源后才会发生作用。 B.主动拨号模式 当 PLC 主机内部的 MODEM 电话号码缓存器内存入“有效的电话号码”则在 PLC 主机 及 MODEM 电源均打开的瞬间，PLC 主机会自动进入主动拨号模式，即自 Por t 1