基于PROFIBUS現場總線的三菱Q系列PLC與P+F編碼器通訊

錢 進，陳 暉，郭 鵬，徐 麗

（江蘇揚力鑄鍛有限公司，江蘇 揚州 225104）

1 PROFIBUS 總線

PROFIBUS 是目前國際上應用最廣泛的現場總線標準之一，以其獨特的技術特點、嚴格的認證規范、開放的標準、眾多廠商的支持和不斷發展的應用行規，已成為最重要的現場總線標準。符合IEC 61158國際標準，JB/T10308.3-2001（中國標準2001 年），GB/T20540-2006（中國標準2006 年）。

PROFIBUS 協議包括三個主要部分:

（1）PROFIBUS DP。主站和從站之間采用輪循的通訊方式，主要應用于制造業自動化系統中單元級和現場級通信；

（2）PROFIBUS PA。電源和通信數據通過總線并行傳輸，主要用于面向過程自動化系統中單元級和現場級通訊；

（3）PROFIBUS FMS。定義了主站和主站之間的通訊模型，主要用于自動化系統中系統級和車間級的過程數據交換。

PROFIBUS DP 用于現場層的高速數據傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發送輸出信息。總線循環時間必須要比主站（PLC）程序循環時間短。除周期性用戶數據傳輸外，PROFIBUS-DP還提供智能化設備所需的非周期性通信以進行組態.診斷和報警處理。

2 P+F 編碼器

倍加福的新一代磁式旋轉編碼器是專為嚴苛的工業環境而設計的。它的精準度和強健的技術結合緊湊的外殼設計可用于大多數具有挑戰性的應用中。即使高機械負荷、受振動、灰塵和極端的溫度也不會對強有力的磁式編碼器產生影響。這給使用者提供了可靠的生產過程,并且適用于不同應用場合。

絕對值編碼器可以為每個軸位置提供一個絕對的碼值。特別是在位置控制中，絕對值編碼器減輕了控制器的計算任務，并且降低了其他附加的輸入部件的成本。

此外，在電源啟動后或者電源故障，不需要參考驅動，可獲得當前的準確位置。并行編碼器是通過幾根電源線傳輸數據而串行編碼器是通過標準的接口和協議來傳輸數據。

在倍加福的編碼器系列中帶有很多種類接口的絕對值編碼器：Parallel Interface；SSI-Interface ；AS-Interface；CAN；DeviceNet；Ethernet；PROFIBUS；PROFINET。

絕對值編碼器為每一個軸位提供一個獨一無二的編碼位置值。所有的位置值均通過光電傳感器陣列對一道或多道碼盤上的編碼實例取樣得到。

3 三菱Q 系列PLC 與P+F 編碼器DP通訊配置

3.1 硬件配置

系統配置：主站為三菱Q03UDECPU 可編程控制器+QJ71PB92V 通訊模塊，編程裝置為GX Configurator-DP+GX WORKS2；從站為P+F 編碼器。

主站三菱Q03UDECPU 系列PLC 使用的是QJ71PB92V 通訊模塊，PROFIBUS 引腳分配圖如圖1所示。

圖1 QJ71PB92V 引腳分配圖

從站P+F 編碼器，PROFIBUS 接線端子如圖2所示。

圖2 P+F 編碼器接線端子

3.2 軟件配置

首先打開GX Configurator-DP 軟件進行主站參數項目的設置，如圖3 所示。FDL address 設置站號，設置范圍：0～125（默認值：0）；Starting I/O number 總線模塊的起始地址，取決于前面模塊所占字節數。

圖3 Master Settings(主站設置)畫面

點擊Next，進入自動刷新參數設置，如圖4 所示，可以使用Block Transfer 設置I/O 數據的自動刷新（所有從站的I/O 數據被刷新到相同的軟元件中時），軟元件在下面的Input（默認值：D1000）或者Output（默認值:D2000）中設置,根據需要設置完成，點擊Finish。

圖4 自動刷新設置

配置P+F 編碼器參數前，首先在Global GSD data 欄中右擊添加P+F 編碼器的GSD 文件（僅需一次）。雙擊P+F Encoder 進行編碼器的添加，然后進行編碼器站號、數據格式、編碼器旋轉方向、單圈分辨率、總量程的配置，如圖5 所示。

圖5 編碼器參數配置

GX Configurator-DP 中配置好的文件下載到可編程控制器中，再根據通訊模塊使用的軟元件表（表1），激活Y0 即可完成三菱Q 系列PLC 與P+F 編碼器的數據交換。

表1 軟元件列表

4 結論

本文所述基于PROFIBUS 現場總線的三菱Q 系列PLC 與P+F 編碼器通訊的方法，已經應用在我司閉式壓力機的凸輪角度顯示和滑塊高度自動調整上，目前在客戶現場運行穩定。