WAGO Series 750 PFC200 IoT C TOYOPUC-NanoとのMODBUS/RTUによる接続方法 アプリケーションノート

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1 アプリケーションノート WAGO Series 750 PFC200 IoT C TOYOPUC-Nano との MODBUS/RTU による接続方法 バージョン 1.0.0J

2 by WAGO COMPANY OF JAPAN, LTD. All rights reserved. ワゴジャパン株式会社 東京都江東区亀戸 錦糸町プライムタワー 電話 : +81 (0) Fax: +8 (0) info@wago.co.jp Web: テクニカルサポート 電話 : +81 (0) ( 平日 AM 9 時 ~PM 5 時 30 分 ) 問い合わせ : 内問い合わせフォーム WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG Hansastraße 27 D Minden Phone: +49 (0) 571/ Fax: +49 (0) 571/ info@wago.com Web: Technical Support Phone: +49 (0) 571/ Fax: +49 (0) 571/ support@wago.com We wish to point out that the software and hardware terms as well as the trademarks of companies used and/or mentioned in the present manual are generally protected by trademark or patent. 本書で使用するソフトウェアおよびハードウェアの名称ならびに会社の商号は 一般に商標法または特許法により保護されています

3 3 目次 1. このアプリケーションノートについての注意事項 著作権... 5 記数法... 5 書体の使い分け... 5 図記号 法的事項 法的根拠 変更の可能性 使用者の資格基準 免責事項 このアプリケーションノートについて 使用機材 アプリケーション概要 準備 WAGO-I/O-PRO CAA のインストール PCwin2 のインストール 通信ケーブルコネクタ D-Sub コネクタへの結線 TOYOPUC-Nano シリアルコネクタへの結線 TOYOPUC-Nano の準備 PCwin2 の設定 リンクパラメータの設定 WAGO-I/O-PRO CAA における設定 MODBUS master configurater MODBUS ネットワーク設定 MODBUS アドレス設定 TOYOPUC-Nano の MODBUS アドレス MODBUS アドレス編集 MODBUS master configuration の完了 タスク構成 WAGO-I/O-PRO CAA プログラム... 26

4 4 9. PCwin2 プログラム... 27

5 このアプリケーションノートについての注意事項 著作権 このアプリケーションノートは図表を含めてすべて著作権で保護されています 本書に明記された著作権条項に抵触する第三者による再利用は禁じられています 複製 翻訳 電子的手段または複写による保存および修正を行うには ワゴジャパン株式会社の同意書が必要です これに違反した場合 当社には損害賠償を請求する権利が生じます 記数法 表 1: 記数法記数法 例 備考 10 進 100 通常の表記法 16 進 0x64 C での表記法 2 進 '100' ' ' ' で囲む 4 ビットごとにドットで区切る 書体の使い分け 表 2: 書体の使い分け 書体イタリック メニュー 説明パス名とファイル名は イタリックで表します 例 : C: programs WAGO-IO-CHECK メニュー項目は ボールドで表します 例 : Save > 連続したメニュー項目は メニュー名の間に > を記します 例 : File>New 入力入力またはオプション領域の指定はボールドで表します 例 : 測定範囲の開始 値 入力または選択値は引用符で囲みます 例 ; 想定範囲の開始の所で値 4mA を入れます [Button] ダイアログボックス内の押しボタンは ブラケットで囲み ボールドで表します 例 : [ 入力 ] [ キー ] キー類はブラケットで囲み ボールドで表します 例 : [F5]

6 6 1.4 図記号 人身事故の危険性! 遵守しなければ 死亡または重傷を伴う危険性の高い 差し迫った危険な状況を示します 電気 電流による人身事故の危険性! 遵守しなければ 死亡または重傷を伴う危険性の高い 差し迫った危険な状況を示します 人身事故の危険性! 遵守しなければ 死亡または重傷を伴うリスクが中等度ある 潜在的に危険な状況を示します 人身事故の危険性! 遵守しなければ 軽度あるいは中程度の傷害を負う可能性がある潜在的に低リスクな危険状況があることを示します 物的損害! 遵守しなければ 物的損害が発生する可能性のある潜在的な危険な状況を示します 静電気放電 (ESD) による物的損害! 遵守しなければ 物的損害が発生する可能性のある潜在的な危険な状況を示します 重要な注意! 遵守しなければ 物的損害が発生する可能性のある潜在的な危険な状況を示します

7 7 追加情報 : 当取扱説明書に記載されていない追加情報の参照 ( 例 : インターネット )

8 8 2. 法的事項 2.1 法的根拠 変更の可能性 WAGO-I/O-SYSTEM 750 について WAGO Kontakttechink GmbH & Co. KG( ドイツ ) は いかなる変更または修正を行う権利を保有します これは技術の進展に合わせて効率を増すことに役立ちます WAGO Kontakttechink GmbH & Co. KG( ドイツ ) は 特許を得ているか または実用新案による法的保護を受けていることから生ずるすべての権利を保有します なお 他社製品については 常にそれらの製品名の特許権について記載しません ただし それらの製品に関する特許権等を除外するものではありません 使用者の資格基準 750 シリーズ製品を扱う際の全手順は オートメーションに十分熟知した電気機器の専門技術者のみが行うことができます 専門技術者は製品や自動化した環境に対し 現在の基準や指針に精通していなければなりません カプラやコントローラに対する全変更は PLC プログラミングの知識が十分にある有資格者によって必ず実行してください 免責事項 このアプリケーションノートでは様々なハードウェアおよびソフトウェアコンポネントの使用についての記述があります コンポネントは当社以外のメーカーの製品あるいは部品を表す場合があります 製造元からのそれぞれの操作指示および操作指示書の内容は製品が意図された安全な使用の範囲のみに適用します 各製品の製造元は これらの指示内容についてそれぞれ個別に責任を負うものとします このアプリケーションノートに記載されるサンプルアプリケーションは技術的に実現可能なアプリケーションということを表しています これらのコンセプトが実際に実現できるかどうかは様々な条件次第になります 例として異なるバージョンのハードウェアあるいはソフトウェアコンポネントではここで記述したものとは異なる処理が必要な場合があります したがって このアプリケーションノートに含まれる記述は確実に製品特性の基本事項を文書化したものではありません 特定のソフトウェアあるいはハードウェア構成の安全な使用に対する責任は その構成を構築あるいは操作する当事者にあります これはこのアプリケーションノートで記述されているコンセプトの1つが構成の実装に使用された場合でも該当します WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG およびワゴジャパン株式会社は実際にコンセプトに実施することにより起こりうるあらゆる事象について その責任を負いません

9 9 3. このアプリケーションノートについて このアプリケーションノートでは WAGO-SYSTEM 750 PFC200 シリーズ PLC IoT コントローラを MODBUS/RTU のマスタとして TOYOPUC-Nano 1 の内蔵シリアルポート (MODBUS/RTU スレーブ ) 間で RS485 通信でデータ交換を行う場合の手順について記述しています PFC200 PLC はデータプロッタなどアプリケーションや OPC-UA, MQTT などの IT 側のプロトコルに対応した IoT 志向のコントローラです TOYOPUC-Nano のデータを IT 側へ送信するゲートウェイ的な役割に活用して頂けます 3.1 使用機材 このアプリケーションノートでは下表の機材を使用しました 表 3: 使用機材 製造者 内容 型番 数量 備考 WAGO PFC200 PLC IoT C CS 2ETH RS WAGO デジタル入力モジュール WAGO デジタル出力モジュール WAGO アナログ入力モジュール TC K 熱電対用 WAGO アナログ出力モジュール WAGO 終端抵抗モジュール WAGO WAGO-I/O-PRO CAA / WAGO スイッチング電源ユニット J-TEKT TOYOPUC-Nano CPU TUC J-TEKT PWw DC24V 電源 TUV J-TEKT TOYOPUC-Nano 4BS TUR J-TEKT TOYOPUC-Nano I-22 TUR J-TEKT TOYOPUC-Nano O-29 TUR J-TEKT PCwin2 TJA TOYOPUC-Nano は株式会社ジェイテクトのプログラマブルコントローラ (PLC) です

10 アプリケーション概要 TOYOPUC-Nano WAGO:WAGO-I/O-PRO CAA J-TEKT:PCwin2 USB ケーブル シリアルケーブル Ethernet ケーブル PFC200 PLC デジタル入力モジュール デジタル出力モジュール アナログ入力モジュール アナログ出力モジュール 終端抵抗モジュール 図 1: アプリケーション概要

11 11 4. 準備 実際に接続を行う前に 以下の準備をしておきます 4.1 WAGO-I/O-PRO CAA のインストール MODBUS/RTU マスタの設定を行う WAGO-I/O-PRO CAA を事前にインストールしておきます 詳しくは WAGO-I/O-PRO CAA の取扱説明書をご覧ください! WAGO-I/O-PRO CAA のインストール方法について詳しくは取扱説明書をご覧ください 4.2 PCwin2 のインストール MODBUS/RTU スレーブの設定を行う PCwin2 のインストールを事前に行います 詳しくは PCwin2 の取扱説明書をご覧ください! PCwin2 のインストール方法について詳しくは J-TEKT 刊行の該当取扱説明書をご覧ください 4.3 通信ケーブルコネクタ WAGO PFC200 PLC と TOYOPUC-Nano 間を接続するための通信ケーブルコネクタを用意します 通信コネクタケーブルを制作するには RS485 準拠のフィールドバスケーブルを使用します 推奨ケーブル : 倉茂電工 PRF-SB(PROFIBUS-DP 用 ) D-Sub コネクタへの結線 PFC200 PLC のシリアルポート X3 に接続する D-Sub 9 ピンオスコネクタを用意します 図 2: シリアルポート X3

12 12 表 4:PFC200 D-Sub コネクタピンアサイン (RS485) ピン番号 (PRF-SB) 線色 適用 3 緑 RS485 Data+ 5 シールド FG 8 赤 RS485 Data- 推奨コネクタ :IM-DSM9-26NK( ワゴジャパン ) TOYOPUC-Nano シリアルコネクタへの結線 TOYOPUC-Nano に付属しているシリアル通信ポート用コネクタには下表のように結線します 表 5:TOYOPUC-Nano シリアル通信用コネクタ 端子台記号 (PRF-SB) 線色 適用 L(+) 緑 RS485 Data+ L(-) 赤 RS485 Data- FG シールド FG

13 13 5. TOYOPUC-Nano の準備 TOYOPUC-Nano( 例 ) は以下のように電源と通信ケーブル類を接続します 0 V DC24 V USB ケーブル シリアル通信ケーブル 図 3:TOYOPUC-Nano( 例 ) 接続箇所 TOYOPUC-Nano の取扱方法について! TOYOPUC-Nano の取扱方法については株式会社ジェイテクト刊行の該当取扱説明書をご覧ください 6. PCwin2 の設定 PCwin2 の取扱方法について! TOYOPUC-Nano における PCwin2 の取扱方法については TOYOPUC PCwin2 取扱説明書 ( 株式会社ジェイテクト刊 ) をご覧ください 以降は 1:1 接続の場合です! 以降の例は TOYOPUC-Nano と PFC200 PLC IoT コントローラを 1:1 で接続させた場合の例です

14 リンクパラメータの設定 ファイルメニューから新規作成コマンドを選択して 新規プロジェクトを用意します 続いて 左側ビューのプロジェクトツリーからパラメータフォルダをダブルクリックし ツリーが開いたらリンクパラメータをダブルクリックします 図 4: リンクパラメータ リンクパラメータの設定ダイアログが現れたら リンクパラメータ設定一覧の中で任意のリンク No. にカーソルを合わせてリンク設定ボタンをクリックします 図 5: リンクパラメータの設定ダイアログ 図 6: リンクダイアログ

15 15 リンクダイアログが現れたら ラック No. は内蔵 スロット No. はシリアル通信ケーブルを結線する L3 あるいは L4 を選択します リンクモジュール名を MODBUS にして OK ボタンをクリックしてダイアログを終了します 続いて 詳細設定ボタンをクリックしてシリアル通信の設定を行います なお この設定は後の PFC200 PFC IoT コントローラのシリアル通信設定と合わせておかなければなりません 図 7: シリアル通信設定ダイアログ シリアル通信は下表のように設定を行いました 表 6: シリアル通信設定例 パラメータ 設定 備考 局番 3 PFC200 PLC は局番 2 のため それ以降で設定 パリティ なし 通信速度 bps 2 線式 /4 線式 2 線式 RS422/232C RS422 RS485 にて使用 リンクパラメータの設定ダイアログのリンクパラメータ設定一覧に所定のリンク No. に上記設定の内容が記入されていれば OK ボタンをクリックし 設定を終了します 以上で TOYOPUC-Nano 側の設定は終了です 他のフィールドバスの設定や I/O モジュールの設定が残っている場合は引き続きそれらの設定作業を行いプロジェクトファイルを保存します

16 16 7. WAGO-I/O-PRO CAA における設定 TOYOPUC-Nano の設定が終了したら 次に PFC200 PLC IoT コントローラの設定を行います WAGO- I/O-PRO CAA を起動し ファイルメニューから新規作成コマンドを選択します 図 8: ターゲット設定ダイアログターゲット設定ダイアログが現れたら コンフィグレーションメニューで使用する PFC200 PLC IoT コントローラ ( 例 ) を選択します 選択が終わったら 次に進むために OK ボタンをクリックします 図 9: 新しい POU ダイアログターゲット設定ダイアログの OK ボタンをクリックすると それに代わり新しい POU ダイアログが現れます POU の言語設定においてプログラミングに使用する言語を選択します ( 例では FBD: ファンクションブロックダイアグラム ) 設定が終わったら OK ボタンをクリックします 7.1 MODBUS master configurater プロジェクトファイルの設定が終了したら プログラム作成の前に MODBUS/RTU のネットワーク設定を行います

17 17 WAGO-I/O-PRO CAA の左側ビューの下部にあるタブから リソースタブを選択します 図 10: リソースタブ リソースタブのツリーの中から PLC 構成をダブルクリックします 図 11:PLC 構成 PLC 構成をダブルクリックしたら 中央上部のビューにある PLC Configuration ツリーからまず PLC Configuration にカーソルを合わせます

18 18 図 12:PLC Configuration プロジェクト内にコンフィグレーションファイルを保存チェックボックスにチェックを入れます 次に Modbus- Master にカーソルを合わせます 図 13:Modbus-Master Network view ボタンをクリックします MODBUS ネットワーク設定 Network view ボタンをクリックすると MODBUS master configurator ダイアログが現れます 図 14:MODBUS master configurator ダイアログ

19 19 ダイアログ内のツリー上の MODBUS master にカーソルを合わせて右クリックし Add serial Interface コマ ンドを選択します 図 15: シリアルインターフェース追加シリアルインターフェースが追加されます ポート番号は自動的に 2 になります 次にシリアル通信の各パラメータを設定するために Interface にカーソルを合わせて右クリックします Edit コマンドを選択すると Settings: Serial Interface ダイアログが現れます 図 16:Settings: Serial Interface ダイアログこのダイアログでシリアル通信のパラメータを設定します この設定はポート番号と PCwin2 にはないパラメータを除いて 6.2 節で PCwin2 において設定した内容と異なってはいけません 設定が完了したら OK ボタンをクリックしてダイアログを終了します ダイアログを終了したら 同じく Interface にカーソルを合わせて右クリックし Add MODBUS slaves コマンドを選択します

20 20 図 17:MODBUS slave selection MODBUS slave selection ダイアログが現れたら MODBUS/RTU スレーブとして generic を選択するために generic にカーソルを合わせてダブルクリックし 下部 Choosen devices に登録されたら OK ボタンをクリックしてダイアログを終了します 図 18:ModbusSlave メニュー 次に出来上がった ModbusSlave 上にカーソルを合わせて右クリックし Edit コマンドを選択します

21 21 図 19:Communication settings Communication settings ダイアログにおいては MODBUS unit ID のテキストボックスに TOYOPUC- Nano において設定した局番を記入します 記入後はダイアログを終了するために OK ボタンをクリックします MODBUS アドレス設定 次に TOYOPUC-Nano との間で MODBUS/RTU によるデータ交換を行うためのアドレス設定を行います アドレス設定においては設定したいアドレス ( アレイも含む ) 分 設定したスレーブ下の Generic viriables を右クリックし Add コマンドを選択し アドレスを追加していきます 図 20:MODBUS アドレス追加状況 TOYOPUC-Nano の MODBUS アドレス TOYOPUC-Nano では使用できる MODBUS アドレスは下表のようになります したがって 次節ではそれに基づいて設定を行います 表 7:TOYOPUC-Nano MODBUS アドレス対照表 (16 進数 -タスク P1 のみ ) ビット / ワード別 ビット (FC01,02,05,0F 用 ) MODBUS アドレス下位 MODBUS アドレス上位 識別子 TOYOPUC アドレス下位 TOYOPUC アドレス上位 点数 0x8000 0x81FF P 000 1FF 512 0x8200 0x84FF K 000 2FF 768 0x8500 0x85FF V 00 FF 256 0x8600 0x87FF T,C 000 1FF 512 0x8800 0x8FFF L 000 7FF 2048

22 22 ワード (FC03,04,06,10 用 ) 0x9000 0x97FF X,Y 000 7FF x9800 0x9FFF M 000 7FF x2000 0x201F P 00 1F 32 0x2020 0x204F K 00 2F 48 0x2050 0x205F V 0 F 16 0x2060 0x207F T,C 00 1F 32 0x2080 0x20FF L 00 7F 128 0x2100 0x217F X,Y 00 7F 128 0x2180 0x21FF M 00 7F 128 0x2200 0x25FF S 000 3FF x2600 0x27FF N 000 1FF 512 0x2800 0x2FFF R 000 7FF x3000 0x3FFF D 000 FFF 4096 TOYOPUC-Nano MODBUS アドレスについて! TOYOPUC-Nano における MODBUS アドレスの対照全体については TOYOPUC-Nano 取扱説明書 ( 株式会社ジェイテクト刊 ) をご覧ください MODBUS アドレス編集 追加したアドレスを編集したい場合は 編集したいアドレスにカーソルを合わせて右クリックから Edit Address コマンドを選択します Edit Address コマンドを選択すると MODBUS address ダイアログが現れます 図 21:MODBUS address ダイアログ

23 23 表 8:MODBUS address ダイアログ 種別 パラメータ名称 意味 備考 Presentation big endian(b1 B2 B3 B4) バイト配列方法 変更不可 Read MODBUS FC 読込系機能コード (none, Read coils(fc1), Read discreate inputs (FC2), Read holding registers (FC3), Read input registers (FC4) Write MODBUS FC 書込系機能コード (none, Write single coil(fc5), Write single register (FC6), Write multiple coils (FC15), Write multiple registers (FC16) ビット系 (FC1, FC2) ワード系 (FC3, FC4) Address 読込アドレス 10 進数 (#10) あるいは 16 進数 (16#) で設定 Bit offset レジスタにおけるビットアドレス格納位置 レジスタのみ有効 ビット系 (FC5) ワード系 (FC6) FC15, 16 はそれぞれビッ ト ワード系で読書両方対 応 Address 書込アドレス 10 進数 (#10) あるいは 16 進数 (16#) で設定 Bit offset レジスタにおけるビットアドレス格納位置 レジスタのみ有効 アドレスの設定が終了したら OK ボタンをクリックしてダイアログを閉じます MODBUS のアドレス設定が完了すれば 下図のようにアドレスツリーが完成します 図 22:MODBUS アドレス設定例 MODBUS アドレスの設定が完了したら MODBUS master configurator 画面左下の OK ボタンをクリックし画面を閉じます MODBUS master configuration の完了 MODBUS/RTU ネットワークを構築したら プロジェクトに反映できるように Generate code をクリックしてアドレス変数を作成し Save configuration で設定を保存します

24 24 図 23:MODBUS master configuration 7.2 タスク構成 MODBUS master configurator でネットワーク設定が完了したら 同じくリソースタブのツリーにある タスク構成に移り プログラムタスクを設定します まず タスク構成フォルダにカーソルを合わせて 中央のビューにあるタスク構成フォルダを右クリックし タスクの追加コマンドを選択します 図 24: タスクの追加 タスクの追加を選択したら NewTask フォルダが作成されますので 任意のタスク名に変更し属性の設定を行います 図 25: タスク属性

25 25 タスク属性について 優先度とプロパティはそれぞれのコントローラにより異なるので それぞれのコントローラの取扱説明書を参照してください 属性を設定したら 呼び出すプログラムを登録します 名前を付けたタスク上で右クリックし プログラム呼び出し追加コマンドを選択します 図 26: 入力アシスタントプログラム呼び出し右隣のボタンをクリックし 入力アシスタントダイアログから PLC_PRG を選択し OK をクリックします 以上で設定は完了です

26 26 8. WAGO-I/O-PRO CAA プログラム 前記プロセスが完了したら WAGO-I/O-PRO CAA 上に TOYOPUC-Nano との MODBUS 通信用の変数 プログラム MBCFG_ModbusSlave が自動作成されます そのプログラムを利用してアサインプログラムを 作成します 図 27:MODBUS 変数プログラム 図 28:MODBUS 変数の割り付け プログラム上への変数割り付けは MBCFG_ModbusSlave をコピーしておき ドット. を加えると 使用でき る変数一覧が表示されますので それを割り付けていきます WAGO-I/O-PRO CAA の取扱方法について! WAGO-I/O-PRO CAA の取扱方法については該当取扱説明書をご覧ください

27 27 9. PCwin2 プログラム WAGO-I/O-PRO CAA プログラム同様に PCwin2 にもアサインプログラムを作成します 図 29:PCwin2 アサインプログラム WAGO-I/O-PRO CAA と PCwin2 の変数ついて! WAGO-I/O-PRO CAA と PCwin2 ではそれぞれの入出力変数の関係が逆転します PCwin2 でネットワークアドレスを割り当てる場合はその関係に注意してください

28 28 挿入図リスト 図 1: アプリケーション概要 図 2: シリアルポート X 図 3:TOYOPUC-Nano( 例 ) 接続箇所 図 4: リンクパラメータ 図 5: リンクパラメータの設定ダイアログ 図 6: リンクダイアログ 図 7: シリアル通信設定ダイアログ 図 8: ターゲット設定ダイアログ 図 9: 新しい POU ダイアログ 図 10: リソースタブ 図 11:PLC 構成 図 12:PLC Configuration 図 13:Modbus-Master 図 14:MODBUS master configurator ダイアログ 図 15: シリアルインターフェース追加 図 16:Settings: Serial Interface ダイアログ 図 17:MODBUS slave selection 図 18:ModbusSlave メニュー 図 19:Communication settings 図 20:MODBUS アドレス追加状況 図 21:MODBUS address ダイアログ 図 22:MODBUS アドレス設定例 図 23:MODBUS master configuration 図 24: タスクの追加 図 25: タスク属性 図 26: 入力アシスタント 図 27:MODBUS 変数プログラム 図 28:MODBUS 変数の割り付け 図 29:PCwin2 アサインプログラム... 27

29 29 挿入表リスト 表 1: 記数法... 5 表 2: 書体の使い分け... 5 表 3: 使用機材... 9 表 4:PFC200 D-Sub コネクタピンアサイン (RS485) 表 5:TOYOPUC-Nano シリアル通信用コネクタ 表 6: シリアル通信設定例 表 7:TOYOPUC-Nano MODBUS アドレス対照表 (16 進数 -タスク P1 のみ ) 表 8:MODBUS address ダイアログ... 23

30 30 ワゴジャパン株式会社 東京都江東区亀戸 錦糸町プライムタワー電話 : +81 (0) Fax: +8 (0)