基于PROFIBUS现场总线的三菱Q系列PLC与P+F编码器通讯

钱 进，陈 晖，郭 鹏，徐 丽

（江苏扬力铸锻有限公司，江苏 扬州 225104）

1 PROFIBUS 总线

PROFIBUS 是目前国际上应用最广泛的现场总线标准之一，以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规，已成为最重要的现场总线标准。符合IEC 61158国际标准，JB/T10308.3-2001（中国标准2001 年），GB/T20540-2006（中国标准2006 年）。

PROFIBUS 协议包括三个主要部分:

（1）PROFIBUS DP。主站和从站之间采用轮循的通讯方式，主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级通信；

（2）PROFIBUS PA。电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯；

（3）PROFIBUS FMS。定义了主站和主站之间的通讯模型，主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。

PROFIBUS DP 用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（PLC）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态.诊断和报警处理。

2 P+F 编码器

倍加福的新一代磁式旋转编码器是专为严苛的工业环境而设计的。它的精准度和强健的技术结合紧凑的外壳设计可用于大多数具有挑战性的应用中。即使高机械负荷、受振动、灰尘和极端的温度也不会对强有力的磁式编码器产生影响。这给使用者提供了可靠的生产过程,并且适用于不同应用场合。

绝对值编码器可以为每个轴位置提供一个绝对的码值。特别是在位置控制中，绝对值编码器减轻了控制器的计算任务，并且降低了其他附加的输入部件的成本。

此外，在电源启动后或者电源故障，不需要参考驱动，可获得当前的准确位置。并行编码器是通过几根电源线传输数据而串行编码器是通过标准的接口和协议来传输数据。

在倍加福的编码器系列中带有很多种类接口的绝对值编码器：Parallel Interface；SSI-Interface ；AS-Interface；CAN；DeviceNet；Ethernet；PROFIBUS；PROFINET。

绝对值编码器为每一个轴位提供一个独一无二的编码位置值。所有的位置值均通过光电传感器阵列对一道或多道码盘上的编码实例取样得到。

3 三菱Q 系列PLC 与P+F 编码器DP通讯配置

3.1 硬件配置

系统配置：主站为三菱Q03UDECPU 可编程控制器+QJ71PB92V 通讯模块，编程装置为GX Configurator-DP+GX WORKS2；从站为P+F 编码器。

主站三菱Q03UDECPU 系列PLC 使用的是QJ71PB92V 通讯模块，PROFIBUS 引脚分配图如图1所示。

图1 QJ71PB92V 引脚分配图

从站P+F 编码器，PROFIBUS 接线端子如图2所示。

图2 P+F 编码器接线端子

3.2 软件配置

首先打开GX Configurator-DP 软件进行主站参数项目的设置，如图3 所示。FDL address 设置站号，设置范围：0～125（默认值：0）；Starting I/O number 总线模块的起始地址，取决于前面模块所占字节数。

图3 Master Settings(主站设置)画面

点击Next，进入自动刷新参数设置，如图4 所示，可以使用Block Transfer 设置I/O 数据的自动刷新（所有从站的I/O 数据被刷新到相同的软元件中时），软元件在下面的Input（默认值：D1000）或者Output（默认值:D2000）中设置,根据需要设置完成，点击Finish。

图4 自动刷新设置

配置P+F 编码器参数前，首先在Global GSD data 栏中右击添加P+F 编码器的GSD 文件（仅需一次）。双击P+F Encoder 进行编码器的添加，然后进行编码器站号、数据格式、编码器旋转方向、单圈分辨率、总量程的配置，如图5 所示。

图5 编码器参数配置

GX Configurator-DP 中配置好的文件下载到可编程控制器中，再根据通讯模块使用的软元件表（表1），激活Y0 即可完成三菱Q 系列PLC 与P+F 编码器的数据交换。

表1 软元件列表

4 结论

本文所述基于PROFIBUS 现场总线的三菱Q 系列PLC 与P+F 编码器通讯的方法，已经应用在我司闭式压力机的凸轮角度显示和滑块高度自动调整上，目前在客户现场运行稳定。