永宏PLC硬件手册-03
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永宏PLC通讯⼿册基于永宏PLC 的串⾏⼝通讯原理及其应⽤FATEK PLC Serial Communications and Applications范堤商贸(上海)有限公司:孙恒孝Sunhengxiao摘要:本篇以永宏PLC 为基础,基于串⾏⼝通讯的原理,介绍永宏PLC 在串⾏⼝通讯系统的设计以及软件的应⽤关键词:永宏串⾏⼝通讯 PLC 通讯Abstract::This 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 :FATEK Serials Communication PLC Communications1. 引⾔随着计算机领域技术的不断发展,通讯的在⼯业控制领域的应⽤越来越⼴泛,各种智能终端设备都可以通过通讯的⽅式联接起来,形成⾼度的⾃动化控制集成系统。
最简单的联机⽅式就是采⽤串⾏⼝通讯。
串⾏⼝通讯由于接线简单,成本低,通讯可靠、稳定等优点,在现实系统的集成化、简单化和操作⽅便性上,得以迅速的发展。
2. 串⾏通讯介绍串⾏通讯⼝在系统控制的领域中占据着极其重要的地位,它不仅没有因为时代的进步⽽淘汰,反⽽在规格上越来越完善,应⽤越来越⼴泛。
在⼯业控制领域,串⾏通讯的使⽤⽐⼀般的计算机更为普遍。
常⽤的串⾏⼝通讯有两种:⼀种为RS ‐232串⾏通讯,另⼀种为RS ‐485串⾏通讯。
2.1 RS-232串⾏通讯通常,计算机中标准的串⾏通讯端⼝联接为DB ‐9的9针插头座。
其9针引脚定义如下表1.1。
RS ‐232⽰意图引脚简写意义1 CD 载波检测(Carrier Detect)2 RXD 接收字符(Receive)3 TXD 发送字符(Transmit)4 DTR 数据端准备好(Data Terminal Ready)5 GND 接地端(Ground)6 DSR 数据准备好(Data Set Ready)7 RTS 请求发送(Request To Send)8 CTS 清除以发送(Clear To Send) 9RI振铃检测(Ring Indicator)表1.1:DB ‐9引脚定义在由EIA 制定的RS0‐232C 的标准中,规定了⾼,低电位形成的”0”和”1”讯号标准电压范围。
永宏PLC规格说明书永宏PLC驱动产品规格说明书(本说明书说明驱动产品的功能,性能指标,是测试工程师、文档工程师和开发人员交流的重要依据,是编写测试用例和帮助文档的重要依据。
下边几项是必须填写的,如果还有需要说明的部分,需要编写更多的内容)[项目经理填写]一、产品功能简介本次是在以前的代码上添加数据类型SHORT。
以前这个驱动没有帮助文档,这次补全。
a)硬件功能概述(简要说明硬件设备功能):永宏PLC;b)支持协议说明(说明支持的协议,特别是针对多协议的设备一定要说明该驱动支持哪种协议,对协议支持到什么程度)厂家自定义协议c)支持的硬件型号说明:永宏PLC二、驱动接口:(老开发包,在以前的代码上添加数据类型)(程序员必须填写,对于3.0开发包的编程规范参加附录,测试工程师按下面的规范要求执行测试)3.0以前的开发包三、设备添加方式a)在组态王中定义设备时请选择:通用版:[PLC]〉[永宏电机有限公司]〉[FATEK]〉[COM]英文版:[PLC]〉[FATEK]〉[FATEK]〉[COM]嵌入版设备列表路径:[PLC] > [永宏电机] > [FATEK] > [COM] b)设备向导页选项的特殊说明:c)四、本设备的地址格式及地址范围0-254五、寄存器列说明(参见代码库中的永宏PLC驱动使用说明.doc)说明:1, 对于只写寄存器,请将采集频率设置为02.对于寄存器REG X、REGY、REGM、REGS、REGT、REGC的通道范围0-9999,类型为SHORT,USHORT,LONG时,通道号必须为8的倍数。
由于X、Y、M、S、T、C为单点寄存器,所以在使用SHORT和USHORT访问寄存器时:每一个SHORT 和USHORT数据都对应16个BIT;每一个LONG数据都对应32个BIT。
例如:1)SHORT型的X0寄存器的数据为REGX寄存器0通道开始的16个BIT所组成的10进制数。
附录2:FBs BDAP 显示扩充板使用说明FBs BDAP显示扩充板可用以显示及修改PLC内部万年历(RTC)之各项数据(年/月/日/时/分)外,亦可作为PLC内部组件(接点及缓存器)之显示与设定用,对于接点组件可分别设定其ON/OFF及抑/致能状态。
而缓存器组件在显示方面提供了正数(unsigned)、正负数(signed)及十六进制(Hexadecimal)三种模式,在修改缓存器数值时亦提供上述三种模式。
使用时可安装于各机型之FBs主机上1.1 FBs BDAP功能概要说明下表中各组件之代码分别代表:【T】:定时器现在值缓存器+状态接点【C】:计数器现在值缓存器+状态接点【D】:数据缓存器(D type)【R】:数据缓存器(R type)【F】:档案缓存器【X】:输入接点(DI)【Y】:输出接点(DO)【M】:内部继电器【S】:步进继电器功能内容时间功能显示显示时间功能(需PLC内建有万年历之主机)设定时间的设定(年、月、日、时、分)组件监视功能接点组件监视显示接点组件X、Y、M、S的ON/OFF及抑/致能状态缓存器监控视(16Bits) 显示T、C、D、R、F缓存器之目前值(提供正数/十六进制/正负数显示三种显示模式)缓存器监控视(32Bits) 显示T、C、D、R、F缓存器之目前值(提供正数/十六进制/正负数显示三种显示模式)强制设定/强制清除功能强制接点组件Y、M、S为ON(Set)或OFF(Reset)强制致能/强制抑能功能强制接点组件X、Y、M、S为致能(Enable)或抑能(Disable)强制运转(RUN)功能强制PLC运转(RUN)功能缓存器数值修改功能缓存器数值修改(16Bits) 修改T、C、D、R、F缓存器之目前值(提供正数/十六进制/正负数显示三种数值输入模式)缓存器数值修改(32Bits) 修改T、C、D、R、F缓存器之目前值(提供正数/十六进制/正负数显示三种数值输入模式)操作保护功能提供操作人员密码及管理人员密码保护1.2 FBs BDAP显示区域说明①“RUN”显示,当PLC在运转模式下,即显示”RUN”字样。
第4章:FB-PLC指令一覽表
FB-P LC 之應用指令總共有百餘種,加上D 、P 衍生指令,總數超過300個指令,而且許多應用指令尚具有多輸入控制(最多4個輸入),一個指令最多可組合出8種運作模式。
實際上FB -PLC 之指令集已不下於大型P LC 之指令。
雖然強大之指令功能有助於複雜、巧妙之控制應用,但對一般小型P
LC 之使用者確實是一大負擔,因此我們將永宏PLC 之應用指令區分為基礎功能篇指令(只包含常用之26種應用指令,及4個SFC 指令)及進階功能篇指令(包含較複雜之其他應用指令和高速計數器,中斷等功能),期使初學者或一般使用者能很快地學會基礎功能篇指令,而高階之使用者則能自進階功能篇指令中找到他們之所需。
基本應用指令
交替ON/OFF指令(輸入每一次,D狀態即變換狀態
一次)
SFC指令。
目前此通訊埠只用來接印表機界面,參閱2-27頁列印功能。
因FP-07本身沒電源,故FP-07上之任何操作都必須於FP-07和P LC主機連線完成後才能進行。
連線之程序只需以FP-07專用通訊線(CPFB-150)連接FP-07和P LC主機即可。
若一切運作正常且PLC指定FP-07當作PP(若指定為T CAP請參閱2-40頁),FP-07會顯示如下之PP啟始畫面,表示已連線完成,可開始各種運作了。
本節利用一簡單的程式範例,讓您很快的學會如何以FP-07來編輯(輸入)控制程式,如何運轉(RUN)、停止(STOP)PLC,以及如何在P LC運轉中利用監視模式,來觀看程式執行之結果及對單點或暫存器作強制設定,並對單點作致/抑能控制。
對於輸入接點及程式中由OUT指令驅
狀態,
亦只能維持一極短時間(小於一個掃描時間到之輸入點狀態或程式OUT指令之輸出結果所取次掃描均會更新一次,故您所設定之狀態只維持了從您設定到更新資料蓋過的一短暫時間)。
而上例您所設定之Y6狀態之所以能保持,係因程式中根本沒有去驅動Y6,因之您寫入後就再也沒有程式會去改變它的狀態。
但本程式範例之Y0~Y5均受程式之控制,故您所強制設定之狀態均會被程式執行結果蓋過,而無法保持。
因此對輸入點(X0~X255)及程式中被OUT指令驅動之線圈而言,若欲強制設定其狀態必須先將之抑能(D isable),亦即使之脫離I/O更新或階梯圖程式之控制,而不會去更新。
第3章FB S-PLC的扩展FB S-PLC的扩展是指当FB S-PLC主机所提供的资源不够使用或主机未提供的界面时,可借由扩展机/扩展模块的附加来扩展其I/O数目或界面种类,FB S-PLC的扩展可分为I/O扩展和通讯端口扩展两大类。
3.1I/O扩展FB S-PLC的I/O扩展分为以单一“位”(Bit,也称“单点”)状态为单位的数字量I/O (Digital I/O简称DI/O)扩展及以16位(16个单点)组合成的“字符”(W ord)为单位的数值I/O(Numeric I/O简称NI/O)扩展两种。
I/O的扩展无论DI/O或NI/O都是以扩展机或扩展模块串联附加在FBS-PLC右侧的“扩展I/O输出插槽”上的方式来扩展。
I/O扩展在软件上的限制为DI/O总数512点(DI与DO各256点),NI/O总数128个字符(NI与NO各64字符),而硬件上的限制有两个:○1. 无论所串接的是何种扩展机或扩展模块,其总数不得超过32台;○2. 扩展机/扩展模块的排线总长(由主机的“扩展I/O输出插槽”起到最后一台扩展机/扩展模块的长度)不得超过5公尺。
注意1. FB S-PLC的数字量I/O总点数限制为 256点DI,256点DO,用户如果串接超过上述点数的DI或DO模块,FB S-PLC将视为不合法的I/O结构,PLC主机将停机不执行,同时显示错误“ERR”灯号及Y0~Y3错误码灯号(请参考第8章8-3页),并在CPU状态指示缓存器 (R4049) 显示其对应的错误码。
2. FB S-PLC的NI及NO总数各为64个W ord,用户如果串接超过上述限制的NI或NO模块,FB S-PLC将视为不合法结构,PLC主机将停机不执行,同时显示错误“ERR”灯号及Y0~Y3错误码灯号(请参考第8章8-3页),并在CPU状态指示缓存器(R4049)显示其对应的错误码。
3. FB S-PLC可串接扩展机/扩展模块的总数限制为32台,如果超过则PLC将视为不合法结构而停机不执行,同时显示错误“ERR”灯号及Y0~Y3错误码灯号(参考第8章8-3页),并在CPU状态指示缓存器(R4049)显示其对应的错误码。
警告1. FB S-PLC扩展I/O排线长度限制最长不得超过5公尺,否则有可能因硬件上的信号延时过长或拾取太大的噪声信号而发生不正确I/O动作,而造成机器设备损害或人员伤害。
此部分的限制由于PLC主机无法检测,必须由用户自行注意及管制。
3.1.1数位量I/O扩展及其I/O编号的对应数字量I/O即所谓的单点状态的I/O,包括数字量输入点(DI编号以X开头)及数字量输出(DO编号以Y开头)两种,FB S-PLC的DI与DO最大都可扩展到256点,(以流水号方式编号,即X0~X255与Y0~Y255,各256点)。
PLC内部的数字量输入接点(X0~X255)的状态是取自主机及扩展机/扩展模块上数字量输入端子台的状态,而主机及扩展机/扩展模块上数字量输出端子台的状态则反应PLC内部数字量输出继电器(Y0~Y255) 的状态。
FB S-PLC主机上,在数字量输入端子台的下方和数字量输出端子台的上方,各有两排对应该端子台的各端子实际位置的文字印刷,用来标示其各端子对应到PLC内部数字量输入接点Xn和数字量输出继电器Yn的编号。
以FB S-24MC主机为例,输入端子台所对应的数字量输入接点编号为X0~13,输出端子台所对应的数字量输出继电器编号为Y0~Y9。
用户只需找出各端子所相对应位置的文字印刷,就可以知道该端子的I/O编号,同时在LED状态显示区则有该主机上所有DI(X0~X13)和DO(Y0~Y9)的ON/OFF状态指示,用户很容易可对应各端子,I/O编号及其LED状态指示,如下图的X10与Y6范例所示:对于主机以外的各种扩展机/扩展模块,虽然也有如同主机上各端子实际位置的文字印刷,以标示其输入/输出编号;但不同于主机上的绝对式的I/O编号安排,扩展/扩展模块上I/O 编号则为相对式编号,其编号仅表示该端子在该扩展机/扩展模块上的顺序编号,例如第1点X(23+14+12)=X493.1.2 数值I/O 扩展及其I/O 通道的对应FB S -PLC 的数值I/O 是将16个单点数据视为一个长度为16位(称之为字符W ord)的数值数据,用来当作0 ~ 65535的数值I/O 。
FB S -PLC 所有的数值数据都存放在PLC 内部的缓存器内(长度为16位),因此数值I/O 又称为缓存器I/O ,用来存放外界数值输入(NI)模块的输入缓存器(IR)共有64个Word(R3840 ~ R3903),用来输出到外界数值输出(NO)模块的输出缓存器(OR)也有64个Word(R3904 ~ R3967)。
对应于FB S -PLC 的输入缓存器(IR)的数值输入(NI)模块有模拟量输入模块、温度模块和指拨开关多任务输入模块。
对应于输出缓存器(OR)的数值输出(NO)模块有模拟量输出模块和7段显示器模块。
其中模拟量输入、温度输入、模拟量输出等三种界面都为单一电压或电流信号,而指拨开关输入或7段显示器输出则为适合人类习惯的BCD 数字型式的信号,但无论其电压或电流大小,或BCD 数值多少,都由其对应的缓存器的16bit 数值来表示。
在NI/O 模块上的任一个IR 或OR 所对应的电流/电压信号或BCD 数值信号,我们都称之为通道(Channel 简写CH),NI 模块上的通道称为数值输入通道(NI 通道),而NO 模块上的通道则为数值输出通道(NO 通道),各模块上的各NI 与NO 通道所占用的IR/OR 数目,依模块种类或数码表示的不同而有所不同,下表为各NI/O 模块上各NI 与NO 通道所占用IR 和OR 数目:NI/O 模块名称NI 通道 标示 NO 通道标示 占用IR 数(W ord) 占用OR 数(W ord)备 注CH0 1 CH1 1 CH2 1CH3 1CH4 1 FB S -6ADCH51CH0 1FB S -2DA CH11CH0 1 CH1 1CH2 1 FB S -4DA CH3 1CH0 1CH1 1CH2 1 CH31CH0 1FB S -4A2DCH1 1FB S -32DGI无标示 8 只有一个CH ,故不标示3(D)FB S -7SG1 CH04(ND)3(D) CH04(ND) 2(D)FB S -7SG2CH14(ND)D :译码模式ND :非译码模式FBS-TC2 1 只有一个CH ,故不标示 FB S -TC6/RTD6 无标示 1 只有一个CH ,故不标示 FB S -TC16/RTD16无标示 1 只有一个CH ,故不标示NI/O模块上各通道与PLC内部IR和OR的对应方法是由PLC主机的扩展界面开始算起,第1个NI通道对应到PLC内部IR缓存器的起头(R3840),R3840加上第一个NI通道所占用的IR数目后,即为第2个NI通道所对应的IR号码,第2个NI通道的IR号码加上第2个NI通道所占用的IR数目,即为第3个NI通道所对应的IR号码,……,同理,第1个NO 通道对应到PLC内部OR的起头(R3904),R3904加上第1个NO通道所占用的OR数目即为第2个NO通道所对应的OR号码,……。
(在累计NI通道时,只管NI通道不管其中间插入的DI/O和NO通道。
同样地在累计NO通道时,也不管DI/O和NI通道)。
下图范例,可帮助用户易于对应NI/O各通道与PLC内部IR和OR的关系。
FB S-PLC在开机时会自动检测扩展界面所串接的各种扩展/扩展模块的种类与CH数,然后自动读取NI模块上各CH的输入值存放在R3840 ~ R3903的对应的IR中,以及将R3904~R3967的OR值自动输出到NO模块上对应的各CH上,用户无需作任何规划或者设定。
3.2通讯端口扩展FB S-PLC的主机内含一个通讯端口(port 0,可为USB或者RS232),当要增加通讯端口时可借由附加通讯板(Communication Board简称CB)或通讯模块(Communication Module简称CM)来扩展,FB S的CB与CM有以下种类:型 号 规 格FB S -CB2一个RS232(port2)的通讯板FB S -CB22 两个RS232(port1 & port2)的通讯板 FB S -CB5 一个RS485(port2)的通讯板FB S -CB55 两个RS485(port1 & port2)的通讯板FB S -CB25一个RS232(port1)加一个RS485(port2)的通讯板 通讯 板 CBFB S -CBE 一个以太网络(Ethernet)的通讯板 FB S -CM22 两个RS232(port3 & port4)的通讯模块 FB S -CM55 两个RS485(port3 & port4)的通讯模块FB S -CM25 一个RS232(port3)加一个RS485(port4)扩展通讯模块FB S -CM25E 一个RS232(port3)加一个RS485(port4)附加以太网络的通讯模块 通讯 模 块 CMFB S -CM55E一个RS485(port3)加一个RS485(port4)附加以太网络的通讯模块通讯板用于port1和port2的通讯端口的扩展,可直接安装在FB S 主机上,通讯模块则用于port3和port4通讯端口的扩展,为独立的模块,需紧接FB S 主机的左侧安装,再通过14pin 的连接头和主机连接。
通讯板的盖板上及通讯模块上都直接标示各通讯端口的编号,用户看标示就知道该通讯端口的编号,除了内含通讯端口(Port0)必须以机型选择USB 或RS232界面外,其余的各通讯端口(Port1~4)都可以选用CB 和CM 的方式,任意选择RS232或者RS485界面。
下图为5个(最大)通讯端口的扩展范例(CB22+CM25E):。