三菱 FX2n PLC 与 TD 系列变频器通信

本程序使用的是三菱 FX2n-32MR 系列的 PLC 。该款 PLC 共有 18 路数字输入， 16 路继电器输出，平均分成 4 组，每组均不共地。其本身带一个通信口，可做编程口或其他专用通信协议通信时使用。内置 RAM 存储器，电池后备，实时时钟，有 27 种基本指令，内外都有运行停止功能。根据用户需要，还可以添加各种功能扩展板。支持 6 种通信连接：简易 PLC 机间链接，并列链接，计算机链接， U-LINK,I/O 链接，无协议通信。与变频器通信，采用的是最后一种。为与变频器通信，我们选了一个可选件： FX2n-485-BD 。该接口支持RS485 和 RS422 协议。 RS485 通信时需将 RDA 和 SDA 短接， RDB和 SDB 短接。支持三种编程语言，例子程序使用梯形图。

PLC 总体介绍

通信相关字和位特殊数据寄存器 描述D8120 通信格式设置D8122 需要发送的剩余数据的个数D8123 接收数据的个数D8124 帧头D8125 帧尾D8129 数据接收超时值特殊位寄存器 描述M8121 数据发送等待标志，用于其他通信方式。M8122 数据发送请求标志M8123 接收完成标志M8124 载波听标志，用于 RS232 和拨号器连接。M8129 超时标志M8161 8 位 /16 位转化标志

位序列： bit0 Bit （2 ：1 ）Bit3 Bit （ 7654 ） B

it8

Bit9 Bit （101112 ）

Bit13 Bit14 bit15

描述 0 ： 7位1 ： 8位

00 ：无校验01 ：齐11 ：偶

0 ：停止位 1位1 ：停止位 2位

0011 ：3000100 ：6000101 ：12000110 ：24000111 ：48001000 ：96001001 ：19200

0：无帧头1：有帧头

0 ：无帧尾 1 ：有帧尾

011：无协议模式0 ：和校验不加于帧上1 ：相反

0 ：无协议1 ：专有协议

0 ：协议格式11 ：协议格式4

在程序中，我们设置如下： 8 位数据位，无校验， 1 位停止位， 9600 波特率，有帧头和帧尾，无协议模式，不自动加和校验，所以D8120=H0F81 （ H 表示 16 进制）

通信相关字和位 -D8120

D8124 和 D8125 分别是数据帧的帧头和帧尾，所以在程序中D8124=H007ED8125=H000DD8122 和 D8123 分别是剩余发送字符的个数和已经接收到的字符个数，在本程序中不需使用。在进行通讯时，我们设置的通信超时时间是 10ms 。因为在 D8129 中默认单位是 10ms 。所以 D8129=K1 （ K 表示常数）

通信相关字和位

M8161： 8位 /16位选择 当 M8161 为 OFF 时，数据帧处理的是 16 位有效数据。也就是一个字包含两个有效的信息字符。发送和接收都是先低字节后高字节顺序。 当 M8161 位 ON 时，数据帧处理的是 8位有效数据。一个字中只包含一个有效的信息字符，放在低字节中，高字节信息忽略。 M8122：数据发送请求标志 当 PLC 处于接收完成状态或接收等待态时，用脉冲触发 M8122 ，将使得从 D21 开始的连续 12 个数据被发送。当发送完成后， M8122 自动被复位。然后 PLC 进入接收等待状态。

通信相关字和位

M8123 ：接收完成标志 当 M8123 置位时，表明接收已完成，此时需要将接收到的数据从接收缓冲区转移到用户指定的数据区，然后复位 M8123 。M8129 ：超时标志 从下图中我们看到，接收数据中途中断时，如果在 D8129 规定的时间内仍然没有收到新的数据，则超时标志置位。如果该标志置位，则一次接收完成。需要手工复位 M8129 。

通信相关字和位

RS 指令：RS 指令是使用 RS232C 口进行发送和接收串行数据的指令。数据格式在 D8120 中设定。并且在 D8120 中修改后必须使 RS 指令复位后更改才生效。在程序中尽管可以多次使用 RS 指令，但同一时间必须保证只有一个RS 指令被驱动。当 PLC 只接收数据时，可将发送数据数置 0 ，而只发送数据时，可将接收数据数置 0 。在一次完整的通讯过程中， RS 指令必须保持一直有效，直至接收数据完成。而数据发送请求位 OFF 时间一般要求大于程序执行一周的时间。和 RS 指令相关的标志位： M8122 ， M8123

通信指令

1 、判断是否有有效的运行停机命令信号，如果没有则发送轮询 1# 机的运行频 率的命令随后立刻开始应答信号接收（发送在定时 1S 到时启动），如接受 完成则对轮询次数累计，并且校验应答信号，如果轮询成功则从 Y1 输出指 示信号并计算出运行频率；如失败则统计轮询失败次数。2 、如果有有效的运行或停机命令则发送广播运行或者广播停机命令，命令的 发送是在判定该命令有效后启动一次。3 、关于轮询和运行、停机命令的发送处理： X0闭合 -表示广播起动 X1闭合 -表示广播停机。 如果 X0闭合则置 M0,X1闭合则置 M1,这样即使 X0 和 X1随后松开，运行和停机 命令也不会消失。

程序构架

4 、如果 M0 或者M1 都没有置位，则发送轮询 1# 机的运行频率命令，否则发送 相应的广播启动和停机命令，发送广播启动或者停机命令时的时序关系 如下： X0闭合 -----> 置位 M0-----> 上次通讯完毕则置 M2----> 设置发送和接收 缓冲区 -----> 单次启动发送 X1闭合 ----> 置位 M1------> 上次通讯完毕则置 M2----> 设置发送和接收 缓冲区 -----> 单次启动发送 上次通讯完毕 ----> 无启动停机命令则等待，定时到后自动启动轮询 1# 机运行频率直至接收完成。

程序构架

如果使用 FX2n-485bd 或者 FX0n-485adp ，请设定 D8120 的(bit11,bit10)=(1,1) 。否则接收到的数据和发送的数据一样。

如果使用 FX2n-232bd 或者类似的 RS232 通讯模块，则请按照 RS232 模式设置 D8120 的 (bit11,bit10) 。

使用 FX2n-485bd 模块时，通讯接收完成的判断标准如下：接收的字节达到指 定的接收长度或者接收到指定的结束字符。由于 FX2n-485bd 模块在做RS485 通讯时， RDA 连接 SDA,RDB 连接 SDB, 发送的信号同样会回到接收线上，因此接 收完成标志可能会多次产生，务必小心处理。如以 TD2000 与 FX2n 通讯为例： 如果指定发送的首字符和尾字符， FX2n 发送完毕，则会因为接收到发送的尾 字符，产生接收完成标志，此时接收到的字符为发送的字符，因此请放弃这 次的接收数据，清掉接收完成标志，等待下个接收完成标志，这次才能接收 到变频器的应答信号。

FX2n 编程注意事项

发送、接收标志的处理：发送启动只需要一次，即置位一次 M8122 ，通讯指令 RS 需要长期驱动，直至发送和接收都完成。发送完成后 M8122会自动清零，接 收完成或超时溢出则 M8123会置位。处理完接收数据后，软件需对M8123清零。

超时标志的处理：在接收数据的过程中，如在 D8129 指定的时间内数据接收 ，则超时标志 M8129 变为 ON, 超时标志出现即表明接收结束， M8123 将置位。

延迟时间处理：由于 FX2n 通讯的收发状态切换较慢，估计取决于 PLC 的扫描 周期，这个时间估计为 2ms左右，因此在与 TD2000/TD1000/TD2100/TD3000 通 讯时，可能接收不到变频器的应答数据，这时只有两种办法： 1 ：变频器软件做非标，增加通讯延时 2 ：请使用 siemens PLC 或者其它快速 PLC 。

FX2n 编程注意事项

广播命令处理：对于广播启动和广播停机，由于变频器没有应答数据，因此在接收处理时务必小心，有以下建议：1 ．不要指定接收的字节数为零，因为一旦指定接收的字节数为 0 ，则需要进行 相关的处理 FX2n才能再次进入接收状态（请参考三菱 PLC 手册）2 ．为了让广播命令也能产生两次接收完成标志，请指定接收的字节小于发送的 字节数，一般取小于发送字节数的一半即可，同时设置超时判断，建议尽量 短，例如 10ms 。3. 对于 TD2000/TD1000/TD2100/EV2000建议指定接收的首尾字节，这样在发送 和接收字节数不同时，可以通过尾字节 (0DH)产生两次接收完成标志。对于 TD3000由于没有固定的尾字节，只能通过超时或者接收长度到产生接收完成 标志。当然如果指定通讯的首尾字节，则接收字节的长度取发送字节和接收 字节中的较大者比较合适，因为接收完成标志完全由通讯结束字符产生。

FX2n 编程注意事项

变频器设置：F002=2 ，上位机控制F115=1 ，显示功能块 F116~F137

F116=5 ， 9600BPS

F117=0 ， 0， 8， 1， 0

F118=1 ，地址接线：首先将 FX2n-485-BD 上的 RDA-SDA端子短接， RDB-SDB端子短接 ；然后 RDA 接变频器 485+ ， RDB 接变频器 485- 。PLC 运行： PLC 程序上电完毕后，默认为停止状态，可将编程端口处运行开关拨到 RUN 位置使之运行。

PLC与 TD2000 变频器通信程序

初始化，只执行一次。 PLC 运行后， M8002仅在瞬间为 ON ，其余时间均保持 OFF 。设置数据长度 8 位、无校验、波特率 9600、有起始和终止字符、选择 RS485模式，指定首字节为” 0X7E”, 尾字节为” 0x0D”, 通讯超时为10ms, 设置通讯为 8 位数据模式，清零M0~M4,清零 D10 。

如果 M2 为 OFF, 则无有效的广播命令，发送轮询 1# 机的运行频率。如果T7 定时没到，则设置 T7 定时 1S,同时累计循环次数。 T7 的时间单位默认100ms 。

PLC与 TD2000 变频器通信程序

如果 T7 定时 1S 到，则计算 1S 内循环的次数（主要是为了测试扫描周期的长度）。同时如果 M2 为 OFF(意味着没有有效的广播命令 ) ，则开始轮询1# 变频器的运行频率。准备完毕发送的字符后，清除上次的接收次数计数器 D200,同时启动发送 (M8122置为 ON) 。频率查询命令每 1S执行一次。

PLC与 TD2000 变频器通信程序

如果 M0 和 M2都为 ON, 则表示广播启动命令有效，发送广播启动命令，特意指定接收字节为 7，便于产生两次接收完成标志。

PLC与 TD2000 变频器通信程序

如果 M1 和 M2 都为ON, 则表示广播停机命令有效，发送广播停机命令，特意指定接收字节为 7 ，便于产生两次接收完成标志。

PLC与 TD2000 变频器通信程序

如果 M2 为 ON, 表示广播命令被接收有效，单次启动发送（置位M8122 ） ,同时清零接收次数计数器。如果超时溢出，则清除超时溢出标志。如果 X000端子闭合，则置位 M0, 如果X001端子闭合则置位M1 。

PLC与 TD2000 变频器通信程序

对接收完成标志计数，如为第一次，则直接清除该标志，第二次再接收该标志时，则正式接收应答信号，如果是应答变频器的运行频率，则判断应答、校验是否成功，应答成功则输出 Y000 指示，校验成功，则把运行频率显示在 D100 单元，同时轮询次数记录在 D121 单元。轮询失败次数记录在D120 中。接收完成时，如果同时 M2 为 ON, 则清除 M0 、 M1 、 M2 ，如果 M2 为 OFF, 且 M0 或者 M1 为 ON, 则置位 M2。

初始化程序PLC与 TD3000 变频器通信程序

如果无有效广播命令，则查询命令有效。如果 T7 定时器定时时间 1S 到，则发送频率查询命令

PLC与 TD3000 变频器通信程序

广播开机PLC与 TD3000 变频器通信程序

广播停机

PLC与 TD3000 变频器通信程序

接收数据的处理PLC与 TD3000 变频器通信程序