Wszystkie sterowniki Delta serii DVP (SLIM) mają wbudowane porty komunikacyjne, dzięki którym mogą wymieniać dane z innymi urządzeniami, korzystając z protokołu Modbus.

Gdy sterownik odpytuje urządzenia w sieci (jest Masterem sieci Modbus), jest odpowiedzialny za tworzenie ramek Modbus. W przypadku komunikacji szeregowej Modbus ASCII/RTU do tworzenia ramek należy użyć instrukcji MODRW.

Funkcja MODRW przyjmuje następujące parametry:

• S1 – adres urządzenia, z którym będzie nawiązana komunikacja (Slave) 1~254;
• S2 – kod funkcji MODBUS;
• S3 – adres Modbus danych Slave’a odczytywanych lub zapisywanych;
• S – bufor danych, rejestr, z którego zostaną  zostaną zapisane/odczytane dane. W przypadku odczytu rejestrów z wykorzystaniem portu COM2 wartości w formie dziesiętnej zostaną zapisane w rejestrach D1296~D1311;
• n – liczba rejestrów, które chcemy zapisać korzystając z instrukcji MODRW.

Znaczenie poszczególnych parametrów może się zmienić w zależności od użytej funkcji Modbus. Poniżej szczegółowo opisano każdą obsługiwaną funkcję. Do najczęściej używanych funkcji należy odczyt wielu rejestrów K3 (H03) i zapis wielu rejestrów K16 (H10).

Dane wprowadzone w bloku MODRW zostaną wysłane lub odczytane ze Slave’a po załączeniu flagi żądania wysłania:

• dla COM 1 – M1312,
• dla COM 2 – M1122,
• dla COM 3 – M1316.

Powyższe flagi zresetują się automatycznie po zakończeniu transmisji.

Po poprawnym zakończeniu odbierania danych zostanie załączona flaga ukończenia odbierania danych:

• dla COM 1 – M1314,
• dla COM 2 – M1123,
• dla COM 3 – M1318.

Dla COM2 można także zastosować flagę M1127, która informuje o zakończeniu wysyłania i odbierania poprzez port RS485.

Błąd komunikacji spowoduje załączenie flag:

• dla COM 1 – M1315,
• dla COM 2:
  • M1129 – time out,
  • M1140 – błąd odbioru danych dla funkcji MODRD/MODWR/MODRW,
  • M1141 – błąd parametru instrukcji MODRD/MODWR/MODRW,
  • D1130 – kod błędu,
• dla COM 3 – M1319.

Funkcja MODBUS K1(H01) odczytuje wyjścia bitowe. Odczyt wyjść bitowych jest możliwy w przypadku sterowników SS2 V3.24, SA2/SX2 V2.82 oraz SE V1.64.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 1: funkcja odczytu wyjść bitowych;
S3 – odczytywany adres Modbus, np. 16#0800, odpowiada fladze M0 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7000;
n – ilość odczytywanych wyjść. Ilość odczytywanych bitów została ograniczona do 64.

Funkcja MODBUS K2(H02) odczytuje wejścia bitowe.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 2: funkcja odczytu wejść bitowych;
S3 – odczytywany adres Modbus, np. 16#0800, odpowiada fladze M0 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7010;
n – ilość odczytywanych wejść. Ilość odczytywanych bitów została ograniczona do 64.

Funkcja MODBUS K3 (H03) odczytuje wiele rejestrów.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 3: funkcja odczytu wielu rejestrów;
S3 – odczytywany adres Modbus, np. 16#1000, odczyt rejestrów od D0 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7020;
n – ilość rejestrów odczytywanych. Ilość odczytywanych rejestrów została ograniczona, ograniczenia zostały podane w tabeli na końcu.

Funkcja MODBUS K4 (H04) odczytuje wiele rejestrów wejściowych. Odczyt jest możliwy w przypadku sterowników SS2 V2.4, SA2/SX2 V2.0 oraz SE V1.0.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 4: funkcja odczytu wielu rejestrów;
S3 – odczytywany adres Modbus 3xxxxx;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7030;
n – ilość odczytywanych rejestrów. Ilość odczytywanych rejestrów wejściowych została ograniczona, ograniczenia zostały podane w tabeli na końcu.

Funkcja MODBUS K5 (H05) zapisuje pojedynczy bit.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 5: funkcja zapisu jednego bitu;
S3 – zapisywany adres Modbus, np. 16#0900, odpowiada fladze M256, w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7040;
n – stan bitu: 0 lub 1. Do zmiany wartości można wykorzystać rejestr, np. D2000.

Funkcja MODBUS K6 (H06) zapisuje pojedynczy rejestr.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 6: funkcja zapisu jednego rejestru;
S3 – zapisywany adres Modbus, np. 16#1100 odpowiada rejestrowi D256 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7041;
n – stała wartość 1.

Funkcja MODBUS K15 (H0F) zapisuje wiele bitów.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 15: funkcja zapisu wielu bitów;
S3 – zapisywany adres Modbus, np. 16#0A00, zapis flag od M512 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7048;
n – ilość zapisywanych bitów. Ilość zapisywanych bitów została ograniczona do 64.

Funkcja MODBUS K16 (H10) zapisuje wiele rejestrów.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 16: funkcja zapis wielu rejestrów;
S3 – zapisywany adres Modbus, np. 16#1200 odpowiada rejestrowi D512 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7058;
n – ilość zapisywanych rejestrów. Ilość zapisywanych rejestrów została ograniczona. Ograniczenia zostały podane w tabeli na końcu.

Funkcja MODBUS K23 (H17) odczytuje i zapisuje wiele rejestrów, łącząc działanie funkcji K4 (H04) i K16 (H10). Odczyt/zapis wielu rejestrów jest możliwy dla sterowników SS2 V3.0, SA2 V2.6 oraz SX2 V2.4.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 23: funkcja odczytu/zapisu;
S3 – dwa rejestry z adresem Modbus, np. S3 – adres odczytu, S3+1 – adres zapisu;
S – dwa rejestry indeksujące bufor danych, np. S – numer rejestru, do którego zostaną odczytane dane, S+1 – numer rejestru, z którego należy pobrać dane do zapisu w Slave’ie;
n – dwa rejestry z liczbą rejestrów, np. n – liczba odczytywanych, n+1 – liczba zapisywanych. Ilość odczytywanych/zapisywanych rejestrów jest ograniczona do 16.

Poniżej przedstawiono przykład konfiguracji funkcji:

1. adres Modbus odczytu, np. 16#1000 w rejestrze D7080;
2. numer rejestru przechowującego odczytane dane, np. 7020 w D7082. Dane odczytane zostaną przeniesione do D7020;
3. liczba odczytywanych rejestrów, np. 8 w D7084;
4. adres Modbus zapisu, np. 16#1200 w rejestrze D7081;
5. numer rejestru przechowującego dane zapisywane przez funkcję, np. 7058 w D7083. Zostaną zapisane dane z rejestru D7058;
6. liczba zapisywanych rejestrów, np. 7

Poniżej przedstawiony jest opis programu do wymiany komunikacji Modbus na przykładzie COM2 z falownikiem

Najważniejsze networki w programie:

1. Network 1 – ustawienie portu RS485

W tym networku odbywa się definicja ramki komunikacyjnej oraz prędkości komunikacji na porcie komunikacyjnym COM2

W tym networku można zmienić:

a) time-out wpisując wartość do rejestru D1120, domyślnie wynosi on 50 ms,

b) prędkość i ramkę komunikacji – wartość jest kodowana w zapisie heksadecymalnym, aby ją zmienić należy wpisać wartość wyliczoną przez pomocniczy konwerter zaszyty w środowisku ISPSoft: Help -> Auxiliary Edition -> Protocol <-> Settting Code

c) tryb ASCII/RTU – jeśli flaga M1143 jest zresetowana to wybrany jest tryb ASCII, jeśli flaga ta jest zasetowana to wybrany jest tryb RTU

2. Network 7 – zapis jednego rejestru

W tym networku następuje zapis do falownika o adresie 2 przy użyciu funkcji Modbus K6 do rejestru 2001H komendy częstotliwości z zmiennej Fal2_zadana_czestot.

Jeśli istnieje potrzeba zapisu rejestru do kolejnego urządzenia slave, należy skopiować ten network i w skopiowanym networku zwiększyć wartość w instrukcji porównania o jeden oraz adres urządzenia slave w S1. Dokładny opis instrukcji MODRW znajduje się w poprzednim rozdziale.

3. Network 8 – odczyt wielu rejestrów

W tym networku następuje odczyt z falownika o adresie 2 funkcją Modbus K3 z rejestrów 2103H i 2104H aktualnej częstotliwości i aktualnego prądu w zmiennych Fal2_aktualna_czestot i Fal2_aktualny_prad.

Jeśli istnieje potrzeba odczytu rejestrów z kolejnego urządzenia slave, należy skopiować ten network i w skopiowanym networku zwiększyć wartość w instrukcji porównania o jeden oraz adres urządzenia slave w S1. Dokładny opis instrukcji MODRW znajduje się w poprzednim rozdziale. W przypadku COM2 odczytywane dane trafiają do bufora zaczynającego się od rejestru D1296, więc jeśli jest potrzeba czytania większej ilości danych należy dodać bloki MOV z kolejnymi rejestrami po D1296. Ważne jest, aby rejestr podany w S nie był wykorzystywany w żadnym innym celu, nigdzie indziej w projekcie, poza kolejnymi instrukcjami MODRW.

4. Network 12 – zapętlenie licznika

W tym miejscu odbywa się zapętlenie komunikacji Modbus, dlatego w instrukcji porównania (większe niż) należy wpisać liczbę, odpowiadającą ilości dodanych instrukcji MODRW, licząc od 0 – powinna to  być liczba wpisana w ostatniej instrukcji porównania w networku z instrukcją MODRW, w przykładowym programie są tylko dwie instrukcję MODRW: 0 – do zapisu i 1 – do odczytu, stąd w zapętleniu liczba 1.

W poniższej tabeli wymieniono maksymalne wartości parametru n w zależności od wykorzystanej funkcji, portu i wariantu protokołu Modbus ASCII/RTU.

Opublikowano: 21 maja 2024

W większości aplikacji panel HMI pełni rolę nadrzędną nad sterownikiem PLC i jest dla niego masterem komunikacyjnym. Jednakże czasami istnieje potrzeba, by to sterownik przejął kontrolę nad wymianą danych, a panel operatorski stał się slave’m. Z tego względu we wszystkich dostępnych modelach HMI, poza standardowymi ustawieniami komunikacji, dostępne są również te, w których panel ma za zadanie jedynie odpowiadać na zapytania wysyłane z zewnętrznego urządzenia.
W tym artykule postaramy się przybliżyć sposób konfiguracji panelu operatorskiego oraz sterownika tak, by to PLC zarządzało całością komunikacji między tymi urządzeniami.

W przedstawionym poniżej przykładzie sterownik będzie odczytywał wartość zmiennej $M0 (zmienna podtrzymywana w pamięci HMI) oraz zapisywał zmienną do rejestru $0.

Pierwszą czynnością, którą należy wykonać, jest ustawienie parametrów komunikacyjnych panelu operatorskiego. W przypadku łączenia się poprzez RS232 lub RS485 należy, na odpowiednim porcie COM, wybrać w polu „Manufacturers”: Modbus oraz w polu „series”: ASCII(Slave) bądź RTU(Slave) – zależnie od sposobu komunikacji. Pozostałe ustawienia dotyczą samego połączenia poprzez Modbus i powinny być takie same jak te w sterowniku PLC. Całość ustawień została zaprezentowana na poniższej grafice:

Jeśli panel operatorski wyposażony jest w port ethernetowy można odczytywać (i zapisywać) z niego dane używając protokołu Modbus TCP/IP. W tym celu wystarczy ustawić podstawowe parametry sieci HMI w zakładce „LocalHost”. Komunikacja odbywa się wtedy poprzez domyślny port 502.

Każdy rejestr panelu operatorskiego ma przyporządkowany komunikacyjny numer decymalny – w przypadku standardowej czterocyfrowej adresacji rejestrów należy wykorzystywać jedynie pierwsze 4 cyfry adresów zgodnie z poniższą tabelą:

UWAGA: W nowszych wersjach paneli nie występuje przesunięcie pomiędzy adresami Modbus, a rejestrami wewnętrznymi HMI. Przykładowo dla rejestru $M0 adres decymalny będzie wynosił 2000, dla $M1 będzie to 2001 itd.

Ostatnim krokiem jest odpowiednie ustawienie parametrów komunikacji PLC oraz zapisanie instrukcji do wymiany danych z HMI. Proces ten pokażemy na przykładzie sterownika serii slim Delta Electronics, który komunikuje się z panelem przy pomocy RS485 (ustawienia HMI widoczne są na pierwszym obrazku niniejszego artykułu).

Ustawienia komunikacji RS485 dla PLC zostały pozostawione na wartościach domyślnych, tj. 9600, E, 1, ASCII oraz adres urządzenia wynoszący 1 (panel ma zmieniony adres komunikacyjny na wartość 2). Teraz wystarczy ustawić odpowiednio blok MODRW tworzący ramkę komunikacyjną, tak by odczytywał rejestr $M0 oraz nadpisywał $0 (w przypadku testowanego HMI nie występuje przesunięcie adresów – patrz uwaga pod tabelą adresową). Instrukcje uzupełniono zgodnie z poniższą grafiką, używając dla $M0 wartości 2000 (odczyt w buforze PLC w rejestrze D1296), a dla $0 wartości 0 (zapis wprost z rejestru D140):

W sterownikach PLC serii slim odczyt rejestrów po Modbus odbywa się do rejestrów buforowych D1296-D1311. Dlatego dla poprawnego odczytania danych zastosowano poniższy zapis:

Opublikowano: 24 października 2017

Sterowniki Delta serii DVP (SLIM) posiadają instrukcje bitowe, dzięki którym można operować na bitach rejestrów. W niniejszym artykule przybliżono wszystkie dostępne instrukcje.

Instrukcja BOUT pozwala na wysterowanie bitu w słowie. Jeżeli sygnał En jest aktywny, bit będzie ustawiony. W przeciwnym przypadku bit będzie zerowany. Parametry BOUT:

• D – rejestr, w którym będzie wysterowany bit,
• n – numer bitu (0-15).

Instrukcja BSET ustawia bit w słowie, gdy sygnał En jest aktywny. Parametry BSET:

• D – rejestr, w którym będzie ustawiony bit,
• n – numer bitu (0-15).

Instrukcja BRST zeruje bit w słowie, gdy sygnał En jest aktywny. Parametry BRST:

• D – rejestr, w którym będzie zerowany bit,
• n – numer bitu (0-15).

Instrukcja BLD tworzy styk NO z bitu w słowie. Parametry BLD:

• S1 – rejestr, z którego będzie odczytywany bit,
• S2 – numer bitu (0-15),
• Q – 0, gdy wybrany bit jest wyzerowany, 1, gdy wybrany bit jest ustawiony.

Instrukcja BLDI tworzy styk NC z bitu w słowie. Parametry BLDI:

• S1 – rejestr, z którego będzie odczytywany bit,
• S2 – numer bitu (0-15),
• Q – 1, gdy wybrany bit jest wyzerowany, 0, gdy wybrany bit jest ustawiony.

Dla wygody programowania wprowadzono dodatkowe instrukcje, które dodają instrukcje BLD (styk NO) lub BLDI (styk NC), szeregowo lub równolegle względem zaznaczonego elementu. Poniżej wymieniono instrukcje:

• BAND – dodanie BLD szeregowo,
• BANI – dodanie BLDI szeregowo,
• BOR – dodanie BLD równolegle,
• BORI – dodanie BLDI równolegle.

Oprócz instrukcji bitowych istnieje notacja grupująca flagi M. Zgrupowanie kilku flag M pozwala na przenoszenie flag M na bity rejestru D, a także przenoszenie bitów rejestru D na flagi M.

Aby zgrupować kolejne flagi M należy posłużyć się zapisem w formacie:

K{n}M{m}, gdzie {n} = {1, 2, 3, 4} – liczba 4 bitowych paczek, {m} – numer pierwszej flagi w grupie. Oprócz flag M można wykorzystać wejścia X, wyjścia Y i flagi S.

Przykłady:

• K1M0 – grupa 4 bitów zaczynająca się od M0, czyli M0~M3,
• K2M10 – grupa 8 bitów zaczynająca się od M10, czyli M10~M19,
• K3M2000 – grupa 12 bitów zaczynająca się od M2000, czyli M2000~M2011,
• K4M16 – grupa 16 bitów zaczynająca się od M16, czyli M16~M31.

Zgrupowane flagi mogą być przepisane do rejestru z wykorzystaniem instrukcji MOV.

Na rys. poniżej przedstawiono przykład przeniesienia 16 flag do rejestru D1 i przeniesienie bitów rejestru D1 do flag M16~M32. Kolejne flagi są przepisywane do bitów rejestru, zaczynając od bitu najmłodszego, tj. bitu 0. Podczas przenoszenie bitów rejestru do flag, najmłodszy bit rejestru jest zapisywany w pierwszej fladze.

Opublikowano: 30 października 2017