การใช้ PLC เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ด้วย MODBUS RTU

การใช้ PLC เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ด้วย MODBUS RTU

การใช้ PLC เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ด้วย MODBUS RTU

            PLC เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมการทำงานของเครื่องจักรหรือกระบวนการผลิตต่างๆ ในอุตสาหกรรมซึ่งในเครื่องจักรหรือในทุกอุตสาหกรรมจะมีอุปกรณ์ในการวัดค่าพารามิเตอร์ เช่น Temperature controller, Power meter และ Flow meter เป็นต้น เพื่อใช้ในการวัดค่าปริมาณต่างๆ ทางฟิสิกส์ เช่น อุณหภูมิความชื้น แรงดัน กระแส ความถี่ และอัตราการไหล เป็นต้น

            PLC Panasonic มีคำสั่งที่ใช้ในการรับ-ส่งค่ากับอุปกรณ์เหล่านี้เพื่อใช้ในการควบคุมการทำงานหรือกระบวนการผลิตให้เป็นไปตามความต้องการของผู้ใช้งาน โดยใช้ Protocol MODBUS RTU ผ่านการติดต่อสื่อสารแบบ RS-485 สามารถใช้ได้กับ PLC  Panasonic รุ่น FP ทุกรุ่น เช่น FP0R, FPX0 และ FP0H เป็นต้น 

การเขียนและตั้งค่าโปรแกรมของ PLC เพื่อเชื่อมต่อรับ-ส่งค่าข้อมูลกับอุปกรณ์ที่ผู้ใช้งานต้องการสามารถทำได้ไม่ยากดังขั้นตอนต่อไปนี้

1. ขั้นตอนการตั้งค่า Communication

1.1 เปิดโปรแกรม FPWINGR7 คลิกที่ Options เลือก System register settings ตามรูปที่ 1.1

รูปที่ 1.1 การตั้งค่า

1.2 การเลือก COM Port (ในกรณีที่มีมากกว่า 1 Port การเลือกจะขึ้นอยู่กับผู้ใช้งานว่าจะทำการต่ออุปกรณ์ช่องไหน จากนั้นเลือกให้ตรงกับอุปกรณ์ที่ต่อใช้งาน COM Port 0, COM Port 1 หรือ COM Port 2) โดยที่

   No.412 Communication Mode เลือก MODBUS RTU

   No.413 Communication Format ต้องตั้งค่าในช่อง Char. Bit, Parity และ Stop Bit ของ PLC
   กับอุปกรณ์ที่นำมาเชื่อมต่อให้เหมือนกัน

  No.415 Baud rate ต้องตั้งค่าของ PLC กับอุปกรณ์ที่นำมาเชื่อมต่อให้เหมือนกัน

รูปที่ 1.2 การกำหนดค่า Communication

จากนั้นกด OK เพื่อเสร็จสิ้นขั้นตอนการตั้งค่า

2. ขั้นตอนการเรียกคำสั่ง RECEIVE และ SEND

2.1 การเรียกคำสั่ง RECV กด F6 (ปุ่มคีย์ลัดในการเรียกใช้ Function) พิมพ์คำว่า recv ในช่อง Input จากนั้นกดปุ่ม enter หรือกดปุ่ม Overwrite ตามรูปที่ 2.1

2.2 การเรียกคำสั่ง SEND กด F6 (ปุ่มคีย์ลัดในการเรียกใช้ Function) พิมพ์คำว่า send ในช่อง Input จากนั้นกด enter หรือกดปุ่ม Overwrite ตามรูปที่ 2.2

รูปที่ 2.2 การเรียกคำสั่ง SEND

3. ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม

3.1 การใช้คำสั่ง RECV เพื่อรับค่าจากอุปกรณ์อื่นๆ เข้ามาที่ PLC

รูปที่ 3.1 ตัวอย่างการใช้คำสั่ง RECEIVE

จากรูปที่ 3.1 R1 คือ Trigger สามารถใช้เป็นตัวอื่นได้ตามเงื่อนไขการทำงานและ F146 RECV คือ คำสั่ง Receive Data เพื่อรับค่าข้อมูลจากอุปกรณ์ซึ่งประกอบด้วยช่อง S1, S2, N และ D ช่องใดที่มี H นำหน้าข้อมูล คือข้อมูลนั้นจะใช้เป็นเลขฐาน 16

3.1.1 การกำหนดค่าในช่อง S1 จากรูปที่ 3.1 ในช่อง S1 จะประกอบด้วยเลข 4 หลัก (H1301 เป็นเพียงตัวอย่าง)

เลขหลักแรก (1) คือ Communication port number อุปกรณ์ต่อกับ COM Port ที่ช่องใดของ PLC

   COM0 มีติดมากับเครื่อง เป็น RS-232 COM0 ใช้ F

   COM1 และ COM2 จะเป็น Communication cassettes COM1 ใช้เลข 1, COM2 ใช้เลข 2

   ยกตัวอย่าง มี Power meter ต่อ RS-485 ที่ COM Port 1 ของ PLC จะกำหนดเลขหลักแรกเป็น 1 (หมายเหตุ : PLC แต่ละรุ่นจะมีจำนวน COM Port ที่ไม่เหมือนกัน)

เลขหลักที่สอง (3) คือ MODBUS command จำเป็นต้องเปิด Manual ของอุปกรณ์นั้นๆ ที่เชื่อมต่อกับ PLC จึงจะทราบหมายเลขที่ต้องใช้ MODBUS command

   ยกตัวอย่าง

   H1: Command 01 (Read coil state)

   H2: Command 02 (Read input state)

   H3: Command 03 (Read hold register)

   H4: Command 04 (Read input register)

เลขหลักที่สามและสี่ (01) คือ รับค่าข้อมูลมาจากอุปกรณ์หมายเลขใด ต้องกำหนดหมายเลขให้ตรงกัน กับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับ PLC เช่น Power meter ถูกตั้งเป็นเครื่องที่ 1 เชื่อมต่อกับ PLC ให้กำหนดเป็น 01 ถ้า Power meter ถูกตั้งเป็นเครื่องที่ 10 จะถูกกำหนดเป็น A เพราะเป็นเลขฐาน 16  PLC จะรับข้อมูลจากอุปกรณ์ตามหมายเลขที่ได้กำหนดไว้

3.1.2 การกำหนดค่าในช่อง S2 จากรูปที่ 3.1

   ตัวอย่างคือ H7000 คือ Address ของค่าข้อมูลที่ต้องการอ่าน จำเป็นต้องเปิดดูจาก Manual ของอุปกรณ์นั้นๆ ที่เชื่อมต่อกับ PLC

   ยกตัวอย่าง จากภาพที่ 3.2 ต้องการอ่านค่า Frequency จาก Power meter ที่มี Address = 7000h จึงกำหนดค่าใน S2 เป็น H7000

รูปที่ 3.2 ภาพตัวอย่างค่า Address frequency จาก Manual power meter

3.1.3 การกำหนดค่าในช่อง N จากรูปที่ 3.1

   ตัวอย่างคือ H2 คือ ขนาดของข้อมูลที่รับเข้ามาเป็นจำนวน words (1DT = 1 word = 16 bits) จากภาพที่ 3.2 ค่า Frequency มีค่า 2 words จึงกำหนดเป็น H2 ซึ่งหมายความว่า จะทำการรับข้อมูลเข้ามาเป็นจำนวน 2 words

3.1.4 การกำหนดค่าในช่อง D จากรูปที่ 3.1

   ตัวอย่างคือ DT1 คือ ตำแหน่งการเก็บข้อมูลที่ PLC ได้รับจากอุปกรณ์เข้ามา ซึ่งนำมาเก็บไว้ใน DT หมายเลขต่างๆของ PLC แล้วแต่ผู้ใช้งานกำหนด

   ยกตัวอย่าง ถ้าต้องการรับค่า Frequency จากอุปกรณ์ โดยอิงจากข้อมูลตามภาพที่ 3.2 ทำการรับข้อมูลเป็นจำนวน 2 words โดยกำหนดค่าในช่อง D ในรูปที่ 3.1 เป็น DT1 ซึ่งหมายความว่า ค่าที่รับเข้ามาจะอยู่ ในช่องข้อมูล DT1 และ DT2 ของ PLC  (สัมพันธ์กับจำนวนข้อมูลในช่อง N) คือใช้พื้นที่จำนวน 2 words

            ในการเขียนรับค่าข้อมูลเข้ามา สามารถเขียนรับค่าข้อมูลเพียงครั้งเดียวแล้วข้อมูลจะสามารถเข้ามาหลายค่าได้

โดยการขยายขนาดของข้อมูล มีผลทำให้ค่าข้อมูลจะเข้ามาแบบกวาดค่าทั้งตารางของอุปกรณ์นั้นๆ มาตามขนาดข้อมูลที่ได้กำหนดไว้ เช่น อุปกรณ์ 1 ตัว มีข้อมูล 10 ค่า ขนาดข้อมูลแต่ละค่า เป็นจำนวน 1 word ให้ตั้งขนาดของข้อมูลที่รับเข้ามา (ช่อง N) เป็น HA และช่อง DT ที่รับ

ข้อมูลกำหนดเป็น DT20 ค่าข้อมูลที่รับเข้ามาก็จะเข้ามาทั้ง 10 ค่า โดยค่าจะเริ่มต้นเก็บไว้ที่ DT20 จนถึง DT29 (ค่าที่ 1 อยู่ที่ DT20, ค่าที่ 2 อยู่ที่ DT21 และค่าที่10 อยู่ที่ DT29 ตามลำดับ)

3.2 การใช้คำสั่ง SEND ส่งค่าจาก PLC ไปเข้าที่อุปกรณ์อื่นๆ

รูปที่ 3.3 ตัวอย่างการใช้คำสั่ง SEND

จากรูปที่ 3.3 R2 คือ Trigger สามารถใช้เป็นตัวอื่นได้ตามเงื่อนไขการทำงาน และ F145 SEND คือ คำสั่งส่งข้อมูล (Send Data) เพื่อส่งค่าข้อมูลไปที่อุปกรณ์ ซึ่งประกอบด้วยช่อง S1, S2, D และ N ช่องใดที่มี H นำหน้าคือข้อมูลนั้นจะใช้เป็นเลขฐาน 16

 3.2.1 การกำหนดค่าในช่อง S1 จากรูปที่ 3.3 ในช่อง S1 จะประกอบด้วยเลข 4 หลัก(H1601 เป็นเพียงตัวอย่าง)

เลขหลักแรก (1) คือ Communication port number อุปกรณ์ต่อกับ COM Port ที่ช่องใดของ PLC  COM0 มีติดมากับเครื่อง เป็น RS-232C COM0 ใช้ F COM1 และ COM2 จะเป็น Communication cassettes COM1 ใช้เลข 1, COM2 ใช้เลข 2

   ยกตัวอย่าง มี Power meter ต่อ RS-485 ที่ COM Port 1 ของ PLC จะกำหนดเลขหลักแรกเป็น 1 (หมายเหตุ : PLC แต่ละรุ่นจะมีจำนวน COM Port ที่ไม่เหมือนกัน)

เลขหลักที่สอง (6) คือ คือ MODBUS command จำเป็นต้องเปิด Manual ของอุปกรณ์นั้นๆ ที่เชื่อมต่อกับ PLC จึงจะทราบหมายเลขที่ต้องใช้ MODBUS command

   ยกตัวอย่าง H5: Command 05 (Force a single coil) or Command 15 (Force multiple coils)

   H6: Command 06 (Pre-set a single register) or Command 16 (Pre-set multiple registers)

   HD: One-bit transfer by Command 15

   HE: One-word transfer by Command 16

เลขหลักที่สามและสี่ (01) คือ ส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ปลายทางหมายเลขใด  ต้องกำหนดหมายเลขให้ตรงกันกับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับ PLC เช่น Power meter ถูกตั้งเป็นเครื่องที่ 1 เชื่อมต่อกับ PLC ให้กำหนดเป็น 01 ถ้า Power meter ถูกตั้งเป็นเครื่องที่ 10 จะถูกกำหนดเป็น A เพราะเป็นเลขฐาน 16  PLC จะส่งข้อมูลและอุปกรณ์ตามหมายเลขที่ได้กำหนดไว้จะรับข้อมูล

3.2.2 การกำหนดค่าในช่อง S2 จากรูปที่ 3.3

   ตัวอย่างคือ DT100 คือ ตำแหน่งเริ่มต้นของช่องเก็บข้อมูลที่ต้องการจะส่งข้อมูลจาก PLC ไปยังอุปกรณ์ปลายทาง

 3.2.3 การกำหนดค่าในช่อง D จากรูปที่ 3.3

   ตัวอย่างคือ K1000 คือ หมายเลข Address ปลายทางที่ต้องการส่งข้อมูลจำเป็นต้องเปิด Manual ของอุปกรณ์นั้นๆ จะมีตารางข้อมูลแต่ละ Address จึงจะทราบที่อยู่ของ Address ที่ต้องการใช้งาน เช่น ต้องการจะส่งค่าข้อมูลชดเชยอุณหภูมิจาก PLC ไปยัง Temp controller ที่ตำแหน่งชดเชยอุณหภูมิมีตำแหน่งของ Address คือ 1000 ให้กำหนดค่าในช่อง D เป็น K1000

3.2.4 การกำหนดค่าในช่อง N จากรูปที่ 3.3

   ตัวอย่างคือ K2 คือ ขนาดของข้อมูลที่ต้องส่งไปยังอุปกรณ์ปลายทางเป็นจำนวน words (1DT = 1 word = 16 bits) ถ้ากำหนดเป็น K2 คือ การส่งข้อมูลไปเป็นจำนวน 2 words จากตัวอย่าง DT100 และ DT101 (สัมพันธ์กับตำแหน่งเริ่มต้นข้อมูลในช่อง S2) ไปที่อุปกรณ์ปลายทางที่ Address คือ 1000 และ 1001

          เนื่องจากการเชื่อมต่อแบบ RS-485 เป็นการเชื่อมต่อแบบ Half duplex จึงมีข้อจำกัดในการสื่อสาร คือไม่สามารถใช้ SEND (ส่งค่าข้อมูล) และ RECEIVE (รับค่าข้อมูล) ได้พร้อมกัน หรือใช้คำสั่ง SEND หรือ คำสั่ง RECEIVE หลายๆ ตัวพร้อมกัน จึงต้องเขียนโปรแกรมให้ PLC ทำงานโดยใช้คำสั่งสลับกัน อาจจะใช้เป็น Timer ในการกำหนดการใช้ฟังก์ชันเพื่อไม่ให้ทำงานพร้อมกัน เป็นต้น

สนใจสินค้า หรือสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม

E-mail : [email protected]

パナソニック　サンクス　センサー タイ　代理店