可编程控制器CAN通信手册.pdf
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1、 H1U/H2U系列可编程控制器系列可编程控制器 CAN 通信手册通信手册 V2.00 深圳市汇川控制技术有限公司深圳市汇川控制技术有限公司 第一章 概述.3 1. CAN-LINK网络.4 1.1 硬件接口.4 1.2 CAN-LINK软件配置 .5 1.3 CAN-LINK网络组态 .6 1.4 CAN-LINK网络监控与运行 .6 2. CAN指令6 2.1 远程扩展模块访问指令.6 2.2 CAN自由指令7 2.2.1 CAN数据发送指令.7 2.2.2 CAN数据发送指令.11 2.3 PLC编程参考 .11 3. 协议.14 3.1 CAN-LINK协议 .14 3.1.1 CAN
2、-LINK远程响应帧 .15 3.1.2 CAN-LINK命令帧 .16 3.1.3 CAN-LINK配置帧 .20 3.1.4 CAN-LINK数据帧 .21 3.2 远程读写协议.21 4. 附录.22 第一章概述第一章概述 H1U/H2U系列 PLC 具有 CAN 通信功能,硬件上需要配置 CAN 通讯卡。在 PLC 主模块 上, 可支持自由 CAN 通信指令, 可支持远程模块访问指令 FROM/TO, 同时支持 CAN-LINK 网络功能。 CAN-LINK 是汇川控制技术公司开发的基于 CAN 总线的网络协议,该协议是一个开放 的协议,支持该协议的设备均可接入 CAN-LINK 网络
3、。 H1U/H2U系列 PLC 及其远程扩展模块均可以支持 CAN-LINK 协议,CAN-LINK 组网设 备数量最大可达 63 台。 若是 H1U 产品,要特别注意,必须预置 D8199 为 7,否则可能造成无法通信。 关键词关键词 CAN-LINK:汇川控制技术公司开发的基于 CAN 总线的网络协议,该协议是一个开放 的协议,支持该协议的设备均可接入 CAN-LINK 网络。 CAN-LINK 网络管理主机:CAN-LINK 协议是不存在主从之分的,但需要有一台或多 台设备负责配置和管理 CAN-LINK 网络,承担 CAN-LINK 网络配置和管理功能的设备称为 CAN-LINK 网络
4、管理主机,同一个 CAN-LINK 网络可以有多台网络管理主机。 CAN-LINK 网络设备:满足 CAN-LINK 协议,并接入 CAN-LINK 网络的设备均称为 CAN-LINK 网络设备。 自由 CAN 通信指令:H1U/H2U 控制器均支持自由 CAN 通信指令,用户可通过指令编 程, 实现与具有 CAN 通信功能的设备之间的通信。 具体指令名称为 CAN 发送指令: CANTX; CAN 接收指令:CANRX。 远程模块访问指令:H1U/H2U 控制器支持远程模块、远程 PLC 的访问指令,通过远程 模块访问指令可实现对远程模块的读写。具体指令名称为读指令:FROM;写指令:TO。
5、 兼容本地扩展模块的读写指令。其它满足 CAN 远程访问协议的设备也可以用此两条指令访 问。 1. CAN-LINK 网络网络 1.1 硬件接口硬件接口 CAN-LINK 网络示意图: 图 1-1 CAN-LINK 网络拓朴示意图 H1U/H2U CAN 扩展卡接口定义: 图 1-2 CAN-LINK 接口定义 表 1-1 CAN-LINK 接口引脚定义 管脚号 信号 描述 1 24Vcc 外接直流24V供电电源正 2 CANH CAN总线正 3 PGND 屏蔽地线,接通信电缆屏蔽层 4 CANL CAN总线负 5 0V 外接直流24V供电电源负 组成 CAN-LINK 网络时,所有设备的以上
6、五根线均要一一对应连在一起。并且24Vcc 和 0V 间需要外接 24V 直流电源。总线的两端均要加 120 欧姆的 CAN 总线匹配电阻。 CAN-LINK 接线图如图 1-3 所示: 图 1-3 多台设备组成 CAN-LINK 网络接线图 H1U/H2U远程扩展卡和 CAN 接口卡均内置了匹配电阻,可通过拨码开关接入或断开。 标准的拨码开关定义如下: 图 1-4 CAN-LINK 拨码开关 表 1-2 CAN-LINK 拨码开关定义 拨码号 信号 描述 1 地址线A1 2 地址线A2 3 地址线A3 4 地址线A4 5 地址线A5 6 地址线A6 此六位拨码开关由高到低组合成一个六位二进制
7、数字,用来标识本机站号(若 为PLC主模块,还可以通过D元件设置站号)。“ON”表示1,“OFF”表示 0。高位在高,低位在低。按以下方式组合:A6A5A4A3A2A1。比如A1ON, 其它位为OFF,即二进制地址为:000001,十进制为K01,16进制为h01。若 A5,A4都为ON,其它为OFF,即二进制地址为:011000,十进制为K24,16 进制为h18。 7 波特率 OFF:高速模式,波特率500Kbps,ON:低速模式,波特率100Kbps 8 匹配电阻 若拨码开关为ON,表示接入120欧姆的终端匹配电阻,否则断开 若改变拨码开关,除匹配电阻外,波特率和地址并不能立即生效,需要
8、给系统重新上电 才可能使用新的设置参数。 1.2 CAN-LINK 软件配置软件配置 系统通过以下步骤完成 CAN-LINK 网络的配置 1. 通过 AUTOSHOP 完成 CAN-LINK 网络组态,定义需要交换的数据。 2. 把配置信息下载到 H2U或 H1U系列 PLC 中。 3. 所有 PLC 等可编程设备均要启动 CAN-LINK 网络功能,若非特殊说明,H1U/H2U系 列扩展模块默认是启用 CAN-LINK 功能的,不需要特殊的设置。并且,在有 CAN-LINK 配 置的 PLC 中,需要通过用户程序启动 CAN-LINK 网络配置。 1.3 CAN-LINK 网络组态网络组态
9、CAN-LINK 网络组态有两种方式,绘图式、填表式或指令编写。绘图式比较直观,填 表式即较为简单, 指令编写即需要用户用 CANTX 编写满足 CAN-LINK 配置帧的用户程序。 以下简单介绍一下绘图式,更详细的操作请参见 AUTOSHOP 软件使用说明。 在 AUTOSHOP 软件中, 点击新建 CAN-LINK 网络, 系统将出现一条 CAN-LINK 总线, 然后增加设备,把需要组成 CAN-LINK 网络的设备拖进来,若系统中没有该设备,可以增 加其它设备。CAN-LINK 网络如图 1。 在 CAN-LINK 网络系统中,需要指定一台网络管理主机,网络管理主机一般是 PLC。 当
10、然,若其它设备支持 CAN-LINK 网络管理,也可指定该设备做网络管理主机。 接着设定每台机器的地址,注意,该地址必须与物理地址对应,即必须与拨码开关地址 或通过其它手段设定的地址对应,CAN-LINK 网络目前仅支持 6 位二进制地址,网络最大 支持 64 台设备。 设定地址后,设定每台设备提供的服务,每条服务信息包括:本机服务内容及数量,服 务对象站号,服务对象存储该内容的寄存器起始地址,服务信息发送间隔时间。 配置完成后,把配置信息下载到所指定得网络管理主机中。 1.4 CAN-LINK 网络监控与运行网络监控与运行 CAN-LINK 的网络管理是在网络管理主机上完成的,若此网络主机下
11、载有配置信息, 即可执行网络监控功能。 PLC 在第一次运行时初始化 CAN 硬件的,硬件初始化后 PLC 才能接入 CAN-LINK 网 络,也就是说 PLC 必须在运行后才能执行网络监控命令。 M8287:更新网络配置,用本机的配置信息覆盖原来的配置信息,若通过 CANTX 指令 配置网络,不需要使用该命令。 M8288:在原来配置的接触上增加配置信息,此命令一般用于具有多台网络管理主机时 使用。此命令要慎用,特别是不能重复执行,否则会造成网络配置信息不断增加,从而造成 网络通信量增加,最终可能造成网络通信量过重而使得 CAN-LINK 网络通信缓慢。 网络配置命令执行后,CAN-LINK
12、 网络将自动执行,各设备开始自动交互数据。 2. CAN 指令指令 2.1 远程扩展模块访问指令远程扩展模块访问指令 通过扩展模块指令,可读写通过 CAN 连接的远程扩展模块(需要扩展模块支持)和远 程 PLC。该指令兼容本地扩展模块访问指令。 硬件接口参考 1-1。 指令格式如下: 读模块数据指令:FROM(M1,M2,D,n) 写模块数据指令:TO(M1,M2,D,n) 参数说明: M1:大于 100 表示 CAN 远程模块,模块地址100。小于 100 表示本地扩展模块。 M2:模块寄存器地址。对扩展模块来说是 BFM 地址,对 PLC 来说是 D 元件序号。 D:PLC 通信缓冲区。若
13、为 FROM 指令,即把指定地址的模块的指定寄存器读到此缓 冲区中;若为 TO 指令,即把此缓冲区的数据写入到指定地址的模块的指定寄存器中。 n:表示读写的寄存器(BFM 区)个数 指令执行说明:该指令被驱动后,马上通过 CAN 对外部模块发送一帧数据,等待外部 模块响应,若在规定时间(D8281 设定,以 ms 为单位)收到外部模块的正确响应数据,指 令执行正常并更新数据,否则报错。若是超时,M8290 将置位。 2.2 CAN 自由指令自由指令 CAN自由指令目的是方便用户与不满足 CAN-LINK协议或远程扩展模块访问协议的设 备通信用,通过该指令,用户可编写任意 CAN 通信用户协议。
14、 2.2.1 CAN 数据发送指令数据发送指令 指令格式:CANTX(Addr1,Addr0,D,n) Addr1,Addr0:CAN 标识符(地址) Addr1.bit15:保留 Addr1.bit14:保留 Addr1.bit13:CAN 标识符位数设定。 “0”表示标准 CAN 标识符(11 位标识符) , “1” 表示扩展 CAN 标识符(29 位标识符) 。若为 11 位标识符,Addr0 的低 11 位表示标识符。 若为 29 位标识符,Addr0 表示低 16 位标识符,Addr1 的 012 位表示高 13 位标识符。 D:发送缓冲区,D 元件。从该 D 元件开始的最大 4 个
15、 D 元件作为发送缓冲区。 n:发送数据个数,以字节为单位,最大为 8。 CAN 数据发送指令是立即执行的,若 3ms 内没有发送成功,将报 6380 故障;若 CAN 忙,将报 6382 故障。下面将举例说明 CANTX 指令应用。 1. 10ms 发送一组数据,缓冲区为 D1013,D0 存发送的字节数。如图 2-1 所示。 图 2-1 CANTX 用户指令 若 D0 = k8,D10 = h1234,D11 = h5678,D12 = h9ABC,D13 = hDEF0 发送的数据如表 2-1 所示: 表 2-1 发送数据 第一字节 第二字节 第三字节 第四字节第五字节第六字节第七字节
16、第八字节 h12 h34 h56 h78 h9A hBC hDE hF0 若接收端字节从高到低, CAN 接收数据寄存器 MDL = h12345678, MDH = h9ABCDEF0 若 D0 = 1,只发送一个字节:h12 若 D0 = 3,发送前三个字节:h12,h34,h56 依次类推。 2. 通过 CANTX 配置 CAN-LINK 网络,假设有 7 台 PLC 组成一个 CAN-LINK 网络, 站号从 17。有如下要求: (1)通过 CANTX 指令来配置 CAN-LINK 网络。 (2)所有 PLC 的 D110D179 的数据相同,其中 D110D119 由 1#PLC 更
17、新,D120 D129 由 2#PLC 更新, ,D170D179 由 7#PLC 更新 由于 CANTX 指令无法发数据给本 PLC,所以要在两台 PLC 中,通过 CANTX 指令配 置 CAN-LINK 网络。本例通过 1#PLC 配置 2#7#PLC,通过 2#PLC 配置 1#PLC。需要在 1#PLC 和 2#PLC 上编写一段配置程序。其它 PLC 不需要配置程序。 由于 CAN-LINK 是采用 1 对 1 的通信方式, 即任一台 PLC 需要给另 6 台 PLC 分别发数 据,每台发送数据量为 10 个 16 位数据,CAN-LINK 一帧最多只能发送 2 个 16 位数据,
18、所 以需要给每台 PLC 发送 5 帧数据,即任一台机器需要发送的数据帧总数为 5630 帧, CAN-LINK 总线上总帧数为 307210 帧,使用 500K 波特率,一帧数据所用时间大约是 300us,所以更新一次数据一共需要 300us21063ms。为避免总线过分拥挤,取 100ms 刷 新一次数据比较合理。 1#PLC 编程。配置 2#PLC,服务接收站起始寄存器为 D120;服务提供站起始寄存器也 是 D120,寄存器个数为 10,时间间隔为 100ms,服务发送站号为 2,服务接收站号分别为 1,3,4,5,6,7。取 D10D13 作为 CANTX 发送缓冲区。即有 MOV
19、K120 D10 /服务接收站起始寄存器 MOV K120 D11 /服务提供站起始寄存器 MOV HA06 D12 /h0a 为寄存器个数 (10) , 06 为时间间隔高位 (h64) MOV H4042 D13 /h4 为时间间隔低位(h64) ,h042 展开为二进制为 0000,01;00,0010。分号前的 6 位表示 1#站为服务接收站,分号后的 6 位表示 2#站为服务提 供站。只需要改变服务接收站分别为 1,3,4,5,6,7 即可。 CANTX H35ff H201 D10 K8 /配置 2#站发送数据给 1#站 ADD H40 D13 D13 ADD H40 D13 D1
20、3 CANTX H35ff H201 D10 K8 /配置 2#站发送数据给 3#站 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H201 D10 K8 /配置 2#站发送数据给 4#站 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H201 D10 K8 /配置 2#站发送数据给 5#站 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H201 D10 K8 /配置 2#站发送数据给 6#站 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H201 D10 K8 /配置 2#站发送数据给 7#站 同理,配置 3#7#PLC 梯形图 MOV K130 D1
21、0 MOV K130 D11 MOV HA06 D12 MOV H4043 D13 CANTX H35ff H301 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H301 D10 K8 ADD H40 D13 D13 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H301 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H301 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H301 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H301 D10 K8 MOV K140 D10 MOV K
22、140 D11 MOV HA06 D12 MOV H4044 D13 CANTX H35ff H401 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H401 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H401 D10 K8 ADD H40 D13 D13 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H401 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H401 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H401 D10 K8 MOV K150 D10 MOV K150 D11
23、 MOV HA06 D12 MOV H4045 D13 CANTX H35ff H501 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H501 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H501 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H501 D10 K8 ADD H40 D13 D13 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H501 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H501 D10 K8 MOV K160 D10 MOV K160 D11 MOV HA
24、06 D12 MOV H4046 D13 CANTX H35ff H601 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H601D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H601 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H601 D10 K8 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H601 D10 K8 ADD H40 D13 D13 ADD H40 D13 D13 CANTX H35ff H601 D10 K8 MOV K170 D10 MOV K170 D11 MOV HA06 D12 M
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