宇電AI儀表在RS-485通信中的應(yīng)用
摘要：利用松下(FPG)可編程控制器(MTRN) RS-485通信指令,實(shí)現(xiàn)單臺(tái)控制器和與多臺(tái)廈門[宇電]AI儀表的串行通信控制,并能實(shí)時(shí)檢測各儀表的運(yùn)行狀態(tài).
關(guān)鍵詞：可編程控制器 MTRN通信指令 RS-485通信協(xié)議 AI儀表控制
引言：工業(yè)場合中,經(jīng)常要用一些儀表去控制,如溫度.液位.流量等.在某些場合,需要1臺(tái)控制器靈活地控制多臺(tái)儀表,以達(dá)到設(shè)計(jì)控制目的.
本文利用日本松下可編程控制器(MTRN) RS-485通信指令,方便的實(shí)現(xiàn)與多臺(tái)廈門[宇電]AI儀表的串行通信.成功的實(shí)現(xiàn)了用單臺(tái)控制器對多臺(tái)儀表的靈活控制。
可編程控制器允許在一個(gè)RS-485通信接口上連接多達(dá)101臺(tái)[宇電]儀表,儀表大于60臺(tái)時(shí),需加一個(gè)RS-485中繼器，RS-485通信口通信距離長達(dá)1KM以上。
一、宇電AI儀表的串口通信協(xié)議
對于AI儀表其通信方式為RS-485, (1個(gè)起始位,1個(gè)或2個(gè)停止位,8位數(shù)據(jù),無奇偶校驗(yàn))通信傳輸數(shù)據(jù)的波特率(1.2K 2.4K 4.8K 9.6K 19.2K 可在儀表叁數(shù)baud中設(shè)定)
二、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
圖1為系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方框圖,這里重點(diǎn)突出可編程控制器與AI儀表RS-485接口部分。在工業(yè)現(xiàn)場,RS-485通信是應(yīng)用較多的一種通信方式,圖中可編程控制器通過RS-485通信接口可與多達(dá)101臺(tái)AI儀表相連接,每臺(tái)儀表被賦予各自的地址碼,用以識別身份,( 地址碼可在儀表叁數(shù)Addr中設(shè)定).這樣可編程控制器的RS-485通信口便能通過通信線對掛在下面的所有儀表進(jìn)行控制操作。
| 圖1：系統(tǒng)的總體方框圖 |
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三、儀表接收和發(fā)送的通信協(xié)議如下
(1)AI儀表接收控制的通信協(xié)議
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ADDR:為一個(gè)16位數(shù)據(jù),占用二個(gè)字節(jié),其數(shù)值范圍16進(jìn)制的80H-BFH,兩個(gè)字必需相同,ADDR=儀表地址+80H 例:儀表地址為1 則ADDR=8181H
叁數(shù)代碼:為一個(gè)8位數(shù)據(jù),占用一個(gè)字節(jié),詳見_?宇電通信協(xié)通信說明書?中的叁數(shù)代碼表格
讀寫指令: 為一個(gè)8位數(shù)據(jù),占用一個(gè)字節(jié),讀=（16進(jìn)制）52H 寫=（16進(jìn)制）43H
要寫入的叁數(shù)內(nèi)容:為一個(gè)16位數(shù)據(jù),占用二個(gè)字節(jié).如SV值.上限報(bào)警.下限報(bào)警.Ctrl控制方式.等.
校驗(yàn)碼: 為一個(gè)16位數(shù)據(jù),占用二個(gè)字節(jié). 校驗(yàn)碼=ADDR+叁數(shù)代碼*256+讀寫指令+要寫入的叁數(shù)內(nèi)容
例:儀表地址=1 要寫入叁數(shù)代碼00H,要寫入的叁數(shù)內(nèi)容SV設(shè)定值=1234 (十六進(jìn)制=4D2) 則公式如下:
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01H+(00HX256)+43H+4D2 =516H校驗(yàn)碼
(2)AI儀表返回通信協(xié)議
無論是讀或?qū)憙x表都返回以下數(shù)據(jù)
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PV測量值:為1個(gè)16位數(shù)據(jù),占用二個(gè)字節(jié)
SV設(shè)定值:為1個(gè)16位數(shù)據(jù),占用二個(gè)字節(jié)
輸出值MV: 為1個(gè)8位數(shù)據(jù),占用一個(gè)字節(jié)
報(bào)警狀態(tài): 為1個(gè)8位數(shù)據(jù),占用一個(gè)字節(jié)
所讀/寫叁數(shù)值: 為1個(gè)16位數(shù)據(jù),占用二個(gè)字節(jié)
校驗(yàn)碼: 為1個(gè)16位數(shù)據(jù),占用二個(gè)字節(jié) 校驗(yàn)碼計(jì)算詳見?宇電通信協(xié)議說明書? 。
四、AI儀表和可編程控制器接線圖
[宇電]AI儀表------松下FPG可編程控制器
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五、 AI儀表和可編程控制器通信應(yīng)用例子程序
例: 將叁數(shù)代碼00H,(SV設(shè)定值)寫入地址1儀表,和讀取地址1儀表的PV測量值。
(1)儀表通信格式設(shè)定
1個(gè)起始位,1個(gè)停止位,8位數(shù)據(jù),無奇偶校驗(yàn).
設(shè)定通信傳輸數(shù)據(jù)的波特率baud=19.2K
設(shè)定儀表地址Addr=1
校驗(yàn)碼自動(dòng)計(jì)算
(2)可編程控制器通信格式設(shè)定 圖2
注: 圖2叁數(shù)比須設(shè)為和儀表一樣
| 圖2 |
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(3)數(shù)據(jù)設(shè)定和校驗(yàn)碼計(jì)算 圖3
| 圖3 |
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程序中改變DT32710就等于改變了SV設(shè)定值.
(4)數(shù)據(jù)發(fā)送 圖4
| 圖4 |
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(5)數(shù)據(jù)接收 圖5
| 圖5 |
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通信正常狀態(tài)下. 儀表面板上com燈將“亮”“滅”閃爍.
結(jié)束語：
本文利用松下可編程控制器和AI儀表進(jìn)行RS-485通信,實(shí)現(xiàn)了單臺(tái)控制器控制多臺(tái)AI儀表的任務(wù),并能實(shí)時(shí)檢測各儀表的運(yùn)行狀態(tài),整個(gè)系統(tǒng)控制靈活方便, 方案結(jié)構(gòu)簡單,開發(fā)成本低,周期短,既使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下也能穩(wěn)定工作。
參考文獻(xiàn)：
(1) 松下FP系列可編程控制器手冊 ARCTIF313C-2 undefined04.09
(2) 廈門宇電AI儀表V6.0串行通信接口協(xié)議 AI儀表說明