今回の記事はRevi ConnectとSchneider Modicon M221をModbus RTUで通信します。Revpi ConnectがMaster側でSchneider Modicon M221がSlaveになり、Revpi ConnectはRs485>USBの変換機を使用します。

そしてSchneider側でIO Checkのプログラムを作成しデータの一致性のCheckを行います。

よろしくお願いします。

Thanks!

この記事で使用するRevPI ConnectはPILZ JAPANが貸してくださった機材で、Schneider Modicon M221はマナ・デザインワークスからの機材になります。

PILZ

PILZは安全およびオートメーション技術のソリューションでトータルソリューションサプライヤとしてのFA現場を支え、人の安全だけではなく、機械、および環境の安全を保証し、機械や設備をいかに安全に稼働させます。ピルツは全世界に42の現地法人や支社を設置し、包装、自動車産業、ロボットアプリケーション、さらに風力発電、鉄道技術など様々な分野で活躍しています。

Office:

ピルツジャパン株式会社

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Mana Design Works

Mana Design Worksは大阪に本社あるSiemensの正式なソリューションパートナーで、内容は自体はシュナイダーですが、Siemens製のCPU・HMI・Drive・Motion Controller・SCADAから国産メーカまで常に最適な提案できます。

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こちらはMana Design Works 様のホームページです。

どうぞよろしくお願いします。

https://mndw.jp/

Tools

USB To RS485 485 コンバータ変換アダプタ win7 8 XP Vista Linux Mac OS をサポート

RevPI Side

Connect it!

RS485>USBの変換機をRevpi ConnectのUSB Portに接続します。

Find your ports

Putty SSHをPCとRevpi Connectで接続し、いま稼働してるPortをList Upします。

python -m serial.tools.list_ports

よし、/dev/ttyUSB2はそのUSB>RS485変換が認識されていますね。

/dev/ttyUSB0=Port1,/dev/ttyUSB0=Port2,/dev/ttyUSB2=Port3なので、Port Numberは3になります。

/dev/ttyAMA0
/dev/ttyUSB0
/dev/ttyUSB1
/dev/ttyUSB2
4 ports found

Check it

もしそのPortがほんとにUSB>RS485の変換器かどうか確定できないなら、以下のコマンドを実行してください。

pi@RevPi8172:~ $ dmesg | grep tty

ch341-uart converter now attached to ttyUSB2というメッセージが見えたでしょうか。そのch341-uart converterはまさにUSB>RS485の変換器で、ttyUSB2にAttachしたと。

[ 0.000000] Kernel command line: coherent_pool=4M bcm2708_fb.fbwidth=656 bcm2708_fb.fbheight=416 bcm2708_fb.fbswap=1 smsc95xx.macaddr=B8:27:EB:FF:FD:0E vc_mem.mem_base=0x3ec00000 vc_mem.mem_size=0x40000000 dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait nosplash plymouth.ignore-serial-consoles
[ 0.001422] console [tty1] enabled
[ 1.585736] 3f201000.serial: ttyAMA0 at MMIO 0x3f201000 (irq = 81, base_baud = 0) is a PL011 rev2
[ 5.397721] usb 1-1.5.2: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0
[ 5.401178] usb 1-1.5.3: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB1
[ 10.819530] usb 1-1.2: ch341-uart converter now attached to ttyUSB2

Edit CODESYSControl.cfg

次あhCodesysのcfg Fileを修正します。

nano /etc/CODESYSControl.cfg

その2つの設定を追加してください。

[SysCom]
Linux.Devicefile=/dev/ttyUSB

Edit config.txt

今度はRevpi ConnectのConfig Fileを修正します。

sudo nano /boot/config.txt

Fileの一番下に以下の設定を追加して、電源を入れ直してください。

enable_uart=1

Codesys

Add Modbus COM

Devices>Add Deviceします。

Modbus>Modbus Serial Port>Modbus COMを選び>Add Devicesします。

Modbus COM Objectが追加されました。

Add Modbus Master

次はModbus MasterをProjectに追加します。

Modbus Serial Master> Modbus Master, COM Portを選び>Add Devicesします。

Modbus Masterを追加しました。

Add Modbus Slave

次はRevPI ConnectにあるModbus Masterと通信するModbus Slaveを設定します。

Modbus Slaveを追加しました。

Program

次はプログラムを作成します。

GVL

まずGlobal Variable ListからModbus RTU通信用の変数とRevPI Connectデバイス用の変数を定義します。

{attribute ‘qualified_only’}
VAR_GLOBAL
RevPiStatus :BYTE;
RevPiIOCycle :BYTE;
RS485ErrorCnt :WORD;
Core_Tempature :BYTE;
Core_Fequency :BYTE;
LED:BYTE;
init:BOOL;
Unit1_MultipleRegister :ARRAY[0..9]OF WORD;
Unit1_ReadingRegister :ARRAY[0..9]OF WORD;
END_VAR

MAIN

次はRevPI Connect側は単なるInput DataをそのままOutputにLoopbackする簡単なプログラムです。

PROGRAM PLC_PRG
VAR
Status:BYTE;
IOCycle:BYTE;
RS485_ErroCnt:WORD;
Core_Temperature:BYTE;
Core_Fequency:BYTE;
A1,A2,A3 :INT;
B1:BOOL;
data1,data2:ARRAY[0..9]OF WORD;
END_VAR

Status:=GVL.RevPiStatus;
IOCycle:=GVl.RevPiIOCycle;
RS485_ErroCnt:=GVL.RS485ErrorCnt;
Core_Temperature:=GVL.Core_Tempature;
Core_Fequency:=GVL.Core_Fequency;

data1:=GVL.Unit1_MultipleRegister;
data2:=GVL.Unit1_ReadingRegister;
GVL.Unit1_MultipleRegister:=GVL.Unit1_ReadingRegister;

Modbus COM Configuration

Modbus COM Objectを開き>General TabからCOM Port・Baud rateなどの通信設定を入力します。

Modbus Master Configuration

次はModbus Masterを開き>General TabからTransmission modeをRTU Modeに設定します。そしてTimeout時間を調整し・あと一番したにあるAuto-restart communcationのCheckboxをCheck入れます。

Modbus Slave Configuration

今度はSlaveの接続設定になります。まずGeneral TabからSlaveアドレスとTimeoutを設定しましょう。

次はModbus Slave Channel Tabを開きます。Add Channelから接続Channelを追加できます。今回はFunction Code 16、Offset=100から10個のWordデータとFunction Code 04、Offset=0から10個のWordデータを構築します。

最後はMdobusGenericSerialSlave I/O MappingのTabからIO Mappingを設定します。

Schneider Side

次はSchneider Sideです。

Connect It!

RJ45のCableはSchneider TM221のSL1 Portに接続します。

SL1?

そのSL1 RJ45 PortのPin 配列は以下になります。

Pin	RS232	RS485
1	RxD	N.C.
2	TxD	N.C
3	RTS	N.C
4	N.C.	D1
5	N.C.	D0
6	CTS	N.C.
7	N.C.*	5 Vdc
8	Common	Common

Wire

色はこちらです。

Basic

Configure SL1

まずはSL1の通信設定を行います。ConfigurationのTabを開き、SL1(Serial Line)をクリックします。

ProtocolをModbus選び>Physical mediumをRS485、Applyで設定をSaveします。

Configure Modbus Slave

次はSchneider TM221のModbus Slaveを設定します。SL1(Serial Line)>Modbusをクリックします。

DeviceをNoneにし>Tranmission ModeをRTU>AddressはSlaveで、AddressのFieldから自分のSlave Addressを設定すればOkです。

RevPi Connect 側のModbus RTU MasterはSlave 番号1と接続だと設定したので、ここでAddressも1にします。

Flow

こちらはSchneider側のFlowです。

Programming

Instruction memo – Comparison Block

今回でよく使用するのは比較命令です。BarsかComparison Blockを選択します。

RungにDropします。

Comparision命令が追加されました。

Operation expressionのFieldからは比較の式を直接入力できます。

例えば％MW0 = %MW100なら、％MW0と％MW100の値が対等であればTrueになります。

Mappings

次はSchneider側で使用するMemory Devicesの一覧です。

Memory Bits

Address	Symbol	Description
%M0	B_DEVICE_EQ1	True=INPUTとOUTPUT値が同じ
%M1	B_DEVICE_EQ2	True=INPUTとOUTPUT値が同じ
%M2	B_DUMMY

Memory Words

Address	Symbol	Description
%MW0	INPUTREGISITER_0	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の出力
%MW1	INPUTREGISITER_1	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の出力
%MW2	INPUTREGISITER_2	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の出力
%MW3	INPUTREGISITER_3	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の出力
%MW4	INPUTREGISITER_4	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の出力
%MW5	INPUTREGISITER_5	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の出力
%MW6	INPUTREGISITER_6	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の出力
%MW7	INPUTREGISITER_7	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の出力
%MW8	INPUTREGISITER_8	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の出力
%MW9	INPUTREGISITER_9	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の出力
%MW100	MULTIREGISTER_0	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の入力
%MW101	MULTIREGISTER_1	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の入力
%MW102	MULTIREGISTER_2	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の入力
%MW103	MULTIREGISTER_3	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の入力
%MW104	MULTIREGISTER_4	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の入力
%MW105	MULTIREGISTER_5	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の入力
%MW106	MULTIREGISTER_6	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の入力
%MW107	MULTIREGISTER_7	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の入力
%MW108	MULTIREGISTER_8	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の入力
%MW109	MULTIREGISTER_9	Modbus RTU 用のRegister、Schneider側の入力
%MW200	IODATANOMATCHED_COUNTER	InputとOutput不一致のCounter
%MW201	IODATA_MATCHED_COUNTER	InputとOutputが一致のCounter
%MW202	REFLASHEDTIMER_SETTING	更新Cycleの時間設定