三菱电机 Q 系列 PLC 与图尔克 RFID 串行通信说明

三菱电机Q系列PLC与图尔克RFID串行通信说明
作者巢晓阳
实验对象：
三菱电机Q系列PLC：Q38B+Q61P+Q03UDECPU+QJ61BT11N+QJ71C24N
图尔克RFID：BL20-E-GW-RS-MB/ET（串口网关），BL20-2RFID-S（RFID模块），TN-Q80-H1147（RFID读写头），TW-R50-B128（RFID载码体）。

由于图尔克的该串口网关采用Modbus-RTU通信，所以此次QJ71C24N串口模块采用预定义协议方式来进行通信。

一．QJ71C24N串口模块的设置（GX Works2）
1．在“智能功能模块”上点击右键，并选择“添加新模块”。

2．在弹出的对话框中选择如下：
3．双击“开关设置”。

在弹出的对话框中设置如下（此次采用RS485通信，设置CH2如红框中所示）：
其中，“通信协议设置”选择“通信协议”表示采用预定义协议方式。

4．双击“各种控制指定”并设置如下：
5．选择“工具”/“通信协议支持功能”/“串行通信模块”。

6．在弹出的窗口中选择“文件”/“新建”。

点击“添加”。

在弹出的对话框中设置如下（由于采用Modbus-RTU通信，“类型”选择“通信协议库”，“制造商”选择“Schneider Electric”，“型号”选择“MODBUS”）：
根据此次通信的需要，添加以下2个协议：
1）Write Multiple Registers（功能代码：16）
2）Read Input Registers（功能代码：04）
7．选择“编辑”/“软元件批量设置”。

在弹出的对话框中设置如下：
8．在完成以上设置以后，选择“在线”/“模块写入”将协议设置数据写入到QJ71C24N串口模块中。

9．PLC程序编写（需要使用CPRTCL专用指令来执行预定义协议）
其中，专用指令CPRTCL中的第1个K2表示CH2，第2个K2表示连续执行2条协议，D302中指定的是第1个执行的协议编号为1，D303中指定的是第2个执行的协议编号为2。

二．图尔克串口网关（BL20-E-GW-RS-MB/ET）的设置
该串口网关的默认设置为：Modbus-RTU，数据位8位，偶校验，停止位1位。

另外，可以通过DIP开关进行地址号、波特率、RS232/RS485选择等项的设置。

下图为DIP 开关的示意图：
此次实验中，地址号（ADDRESS：对应D0和D134）设为4（22拨到ON），波特率（Bps）设为9600bps（2个开关均为OFF），RS485（开关拨到ON）。

之前QJ71C24N串口模块的“开关设置”中也已按以上进行了相应的设置。

三．接线
四．Modbus通信说明
1．Modbus寄存器地址表（串口网关）
2．指令
1）Write Multiple Registers（功能代码：16）
根据之前在QJ71C24N串口模块中添加协议时所设置的软元件以及Modbus寄存器地址表，其中Head holding register number（对应D1）应为2048（十进制），由于每个RFID模块占用输出地址长度为24个字节，所以Write points（对应D2）应为12，Number of bytes（对应D3）应为24。

Device data（对应D4~D15）中的具体内容将在第四项的“输出地址”中详细说明。

2）Read Input Registers（功能代码：04）
根据之前在QJ71C24N串口模块中添加协议时所设置的软元件以及Modbus寄存器地址表，其中Head input register number（对应D135）应为0，由于每个RFID模块占用输入地址长度为24个字节，所以Read points（对应D136）应为12。

正常情况下，将会返回以下数据：
Device data（对应D139~D150）中的具体内容将在第四项的“输入地址”中详细说明。

五．图尔克RFID通信具体说明
每个RFID模块（BL20-2RFID-S）有2个通道，可以连接2个读写头。

共占用输入地址长度为24个字节，输出地址长度为24个字节，即每个通道占用输入地址12个字节，占用输出地址12个字节。

1．输入地址（对应D139~D150）的定义如下：
Done（对应D139.7）：完成读写操作
Busy（对应D139.6）：接收到读写命令，正在等待载码体
XCVR CON：读写头与模块正常通讯标志
XCVR_ON：读写头处于激活状态
Read Data（对应D141~D144）：读出的数据（最多一次读8个字节）
TP（对应D139.2）：载码体在读写头范围内
Error：当出现故障时，此位为1
2．输出地址（对应D4~D15）的定义如下：
XCVR（对应D4.7）：激活读写头
TAG_ID：读取载码体的ID号
Read（对应D4.4）：读命令
Write（对应D4.3）：写命令
Reset：复位命令
Byte count 2,1,0（对应D4.A,D4.9,D4.8）：一次读写的字节数 000=1、001=2、
010=3…111=8（最多一次读写8个字节）
Address high_byte：读写载码体内数据的起始字节数（高8位）
Address low_byte：读写载码体内数据的起始字节数（低8位）
Write Data（对应D6~D9）：要写入载码体的数据（最多一次写8个字节）
1）激活读写头，使XCVR=1（输出）。

2）设置读写载码体的起始地址Address byte=0（输出），设置数据长度Byte Count（输出）为8个字节。

3）当进行读操作时，READ（输出）置1后再为0。

当进行写操作时，WRITE（输出）置1后再为0。

六．具体PLC程序
以下程序会进行初始值的设定以及执行预定义协议专用指令。

以下程序会将D1200~D1203中的数据写入到RFID载码体中。

以下程序会将从RFID载码体中读取到的数据保存到D2200~D2203中。