Zusammenfassung: Dieser Beitrag nutzt die RS-485-Kommunikationsbefehle einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) von Panasonic (FPG) (MTRN), um die serielle Kommunikation zwischen einer einzelnen Steuerung und mehreren KI-Instrumenten von Xiamen [Yu Dian] zu realisieren und den Betriebszustand jedes Instruments in Echtzeit zu überwachen. Schlüsselwörter: Speicherprogrammierbare Steuerung, MTRN, Kommunikationsbefehle, RS-485-Kommunikationsprotokoll, KI-Instrumentensteuerung. Einleitung: In industriellen Anwendungen werden häufig Instrumente zur Steuerung von Parametern wie Temperatur, Füllstand und Durchfluss eingesetzt. In manchen Fällen ist eine einzelne Steuerung erforderlich, um mehrere Instrumente flexibel zu steuern und die gewünschten Steuerungsziele zu erreichen. Dieser Beitrag nutzt die RS-485-Kommunikationsbefehle einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) von Panasonic (MTRN), um die serielle Kommunikation mit mehreren KI-Instrumenten von Xiamen [Yu Dian] zu vereinfachen. So wird die flexible Steuerung mehrerer Instrumente mit einer einzigen Steuerung erfolgreich realisiert. Die speicherprogrammierbare Steuerung ermöglicht den Anschluss von bis zu 101 [Yu Dian]-Instrumenten an eine einzige RS-485-Schnittstelle. Bei mehr als 60 Geräten ist ein RS-485-Repeater erforderlich. Die RS-485-Schnittstelle ermöglicht Reichweiten von über 1 km. I. Serielles Kommunikationsprotokoll der Yudian AI-Geräte: Die AI-Geräte nutzen die RS-485-Kommunikation (1 Startbit, 1 oder 2 Stoppbits, 8 Datenbits, keine Parität). Die Baudrate für die Datenübertragung beträgt 1,2 kbit/s, 2,4 kbit/s, 4,8 kbit/s, 9,6 kbit/s oder 19,2 kbit/s und kann in den Geräteeinstellungen unter „Baud“ eingestellt werden. II. Systemübersicht: Abbildung 1 zeigt das Blockdiagramm der Gesamtsystemarchitektur mit der hervorgehobenen RS-485-Schnittstelle zwischen der speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) und den AI-Geräten. Die RS-485-Kommunikation ist ein weit verbreitetes Kommunikationsverfahren in industriellen Umgebungen. In der Abbildung ist die SPS über die RS-485-Schnittstelle mit bis zu 101 AI-Geräten verbunden. Jedem Instrument wird zur Identifizierung ein eigener Adresscode zugewiesen (der Adresscode kann im Instrumentenparameter „Addr“ eingestellt werden). Somit kann die RS-485-Schnittstelle der SPS alle angeschlossenen Instrumente über das Kommunikationskabel steuern. III. Das Kommunikationsprotokoll für den Empfang und die Übertragung von Instrumentendaten ist wie folgt: (1) Kommunikationsprotokoll für den Empfang und die Steuerung von KI-Instrumenten: ADDR: 16-Bit-Daten, zwei Bytes groß, Wertebereich 80H–BFH (hexadezimal). Die beiden Wörter müssen identisch sein. ADDR = Instrumentenadresse + 80H. Beispiel: Instrumentenadresse 1 = ADDR = 8181H. Parametercode: 8-Bit-Daten, ein Byte groß. Siehe Parametercodetabelle im „Yudian Communication Association Communication Manual“. Lese- und Schreibbefehle: 8-Bit-Daten, ein Byte groß. Lesen = (hexadezimal) 52H, Schreiben = (hexadezimal) 43H. Zu schreibender Parameterinhalt: 16-Bit-Daten, die zwei Bytes belegen. Beispiele: SV-Wert, oberer Grenzwertalarm, unterer Grenzwertalarm, Ctrl-Steuerungsmodus usw. Prüfcode: 16-Bit-Daten, die zwei Bytes belegen. Prüfcode = ADDR + Parametercode * 256 + Lese- und Schreibbefehle + zu schreibender Parameterinhalt. Beispiel: Bei Geräteadresse = 1 und dem Parametercode 00H ist der zu schreibende Parameterinhalt der SV-Einstellwert = 1234 (hexadezimal = 4D2). Die Formel lautet: 01H + (00H * 256) + 43H + 4D2 = 516H. Prüfcode (2): Das KI-Instrument sendet das Kommunikationsprotokoll zurück. Beim Lesen oder Schreiben sendet das Instrument folgende Daten: PV-Messwert: 1 16-Bit-Datensatz, der zwei Bytes belegt; SV-Einstellwert: 1 16-Bit-Datensatz, der zwei Bytes belegt. Ausgabewert MV: 1 8-Bit-Datensatz, 1 Byte; Alarmstatus: 1 8-Bit-Datensatz, 1 Byte; Lese-/Schreibparameterwert: 1 16-Bit-Datensatz, 2 Byte; Prüfcode: 1 16-Bit-Datensatz, 2 Byte. Details zur Berechnung des Prüfcodes finden Sie im Yudian-Kommunikationsprotokollhandbuch. IV. Verdrahtungsplan für AI-Instrument und speicherprogrammierbare Steuerung [YuDian] AI-Instrument – ​​Panasonic FPG-Speicherprogrammierbare Steuerung V. Anwendungsbeispiel für die Kommunikation zwischen AI-Instrument und speicherprogrammierbarer Steuerung : Beispielprogramm: Parametercode 00H (SV-Einstellwert) an Instrument mit Adresse 1 schreiben und PV-Messwert von Instrument mit Adresse 1 lesen. (1) Kommunikationsformat des Instruments: 1 Startbit, 1 Stoppbit, 8 Datenbits, keine Paritätsprüfung. Baudrate der Datenübertragung: 19,2 kbit/s. Instrumentenadresse: Addr = 1. Automatische Berechnung des Prüfcodes. (2) Einstellung des Kommunikationsformats der programmierbaren Steuerung: Abbildung 2. Hinweis: Das Parameterverhältnis in Abbildung 2 muss dem des Instruments entsprechen. (3) Dateneinstellung und Berechnung des Prüfcodes: Abbildung 3. Die Änderung des DT32710 im Programm entspricht der Änderung des SV-Einstellungswerts. (4) Datenübertragung: Abbildung 4. (5) Datenempfang: Abbildung 5. Im Normalbetrieb blinkt die COM-LED am Instrumentenfeld. Fazit: In diesem Beitrag wird die Kommunikation zwischen einer programmierbaren Steuerung von Panasonic und einem KI-Instrument über RS-485 realisiert. Dadurch können mehrere KI-Instrumente mit einer einzigen Steuerung angesteuert und der Betriebszustand jedes Instruments in Echtzeit erfasst werden. Das Gesamtsystem ist flexibel und komfortabel zu bedienen, hat eine einfache Schemastruktur, geringe Entwicklungskosten und kurze Entwicklungszyklen und arbeitet auch unter rauen Industriebedingungen stabil. Referenzen: (1) Panasonic FP-Serie Programmierbare Steuerung – Handbuch ARCTIF313C-2 '04.09 (2) Xiamen Yudian AI Instrument V6.0 Serielles Kommunikationsschnittstellenprotokoll – Beschreibung des AI-Instruments