【三菱iQ-R】シンプルCPU通信機能を使ってModbusTCPでFANUC PMCと接続する

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三菱iQ-RシリーズのCPUにはイーサネットポートが標準で搭載されています。
この内蔵イーサネットを使えば、他ベンダーの機器とModbusTCPで通信ができます。

ただし使用するCPUやユニットによって、クライアント/サーバーの割り当てに制限があります。

  • 【クライアントのみ】
    └ CPU内蔵のイーサネットポート
  • 【クライアント/サーバ】
    ├ ENシリーズCPUと一体のイーサネットユニット(内蔵タイプRJ71EN71)
    └増設用のイーサネットユニット(RJ71EN71)

iQ-R CPUをModbusTCP通信のクライアントとして使うとき、GX-Works3のユニット設定から『シンプルCPU通信設定』を利用します。
ラダー上で通信プロトコル回路を書かなくていいので、簡単にModbusTCP接続を確立できる点が特徴です。

シンプルCPU通信設定を使った例に、【FANUC】Modbus/TCPサーバ機能を追加してModbusで通信するがあります。
これは三菱iQ-R CPUとFANUCをModbusTCP通信で接続したときの、FANUC側の設定を解説しました。

ここでは三菱iQ-R CPUをクライアント、FANUCをサーバーとしたModbusTCP接続のやり方について、シンプルCPU通信設定から実現する手順を解説します。

目次

シンプルCPU通信設定とは

難しい通信プロトコルの回路を書かなくても、三菱電機のPLCや他ベンダーのPLCとも簡単に接続できる便利な機能です。
送受信は指定した相手と1:1でおこない、PLC同士でデバイスデータを送受信したいときに使います。

交信相手の機器種別一覧

シンプルCPU通信設定が対応する交信相手は次の通りです。

機器種別交信相手通信方法
三菱iQ-R(内蔵Ethernet)RnCPU, RnENCPU, RnPCPU, RnSFCPU, RnPSFCPUMELSOFT接続(UDP)
三菱Q(内蔵Ethernet)Ethernetポート内蔵QCPUMELSOFT接続(UDP)
三菱L(内蔵Ethernet)Ethernetポート内蔵LCPUMELSOFT接続(UDP)
三菱iQ-F(内蔵Ethernet)FX5U CPUユニット, FX5UC CPUユニットMELSOFT接続(TCP)
三菱iQ-L(内蔵Ethernet) LnHCPUMELSOFT接続(UDP)
三菱iQ-R(Ethernetユニット)RnENCPU,RJ71EN71MELSOFT接続(UDP)
三菱Q(Ethernetユニット)QJ71E71-100MELSOFT接続(UDP)
三菱L(Ethernetユニット)LJ71E71-100MELSOFT接続(UDP)
三菱A/AnS(Ethernetユニット)AJ71E71N3-T, AJ71QE71N3-T, A1SJ71E71N3-T, A1SJ71QE71N3-TMCプロトコル(A互換1Eフレーム)
三菱FX3(Ethernetブロック・アダプタ)FX3U-ENET-ADP, FX3U-ENET-LMCプロトコル(A互換1Eフレーム)
SLMP対応機器(QnA互換3Eフレーム)• SLMP対応機器(シリアル番号なし)
• MCプロトコル3Eフレーム対応機器
SLMP(MCプロトコル QnA互換3Eフレーム)
• Read(0401H)
• Write(1401H)
オムロン(CS/CJシリーズ)SYSMAC CS/CJシリーズ対応機器FINS
キーエンス(KVシリーズ)KVシリーズ対応機器SLMP(MCプロトコル QnA互換3Eフレーム)
パナソニック(FP2SHシリーズ)FP2シリーズ対応機器MEWTOCOL
パナソニック(FP7シリーズ)FP7シリーズ対応機器MEWTOCOL7
安川MP3000シリーズMP3000シリーズ対応機器拡張MEMOBUS
安川MP2000シリーズMP2000シリーズ対応機器拡張MEMOBUS
横河FA-M3シリーズFA-M3シリーズ対応機器パソコンリンク
MODBUS/TCP対応機器MODBUS/TCPスレーブ機器MODBUS/TCP
SIEMENS S7シリーズS7シリーズ対応機器S7 Communication
富士電機MICREX-SXシリーズ• MICREX-SX(CPUモジュール)シリーズ対応機器
• MICREX-SX(Ethernetモジュール)シリーズ対応機器
ローダコマンド
ジェイテクトTOYOPUCシリーズ• TOYOPUC PC10(CPUモジュール)シリーズ対応機器
• TOYOPUC Plus(CPUモジュール)シリーズ対応機器
• TOYOPUC Plus(Ethernetモジュール)シリーズ対応機器
コンピュータリンク
RnENCPUはCPU部と別にEthernetユニットを内蔵している

FANUCのPMCが交信相手の一覧になかったため、Modbus/TCPを使って接続することにしました。
一覧にない機器でも、Modbus/TCPのスレーブ機能に対応していれば、シンプルCPU通信機能を使って接続できます。

シンプルCPU通信機能で設定できるのはクライアント側のみ

機器種別一覧では、交信相手に『Modbus/TCPスレーブ』と記述されてることにお気づきでしょうか。
シンプルCPU通信機能を使ってModbus/TCP通信を確立する際は、必ずiQ-R CPUがクライアントに設定されます。

iQ-R CPUをサーバ(スレーブ)にしたいときは、相手機器接続構成設定を使います。
さらにEthernet構成RnENCPUの一体型Ethernetポートへ接続するか、別途Ethernetユニットが必要です。

今回はクライアント側として利用するので、サーバ設定に関しては割愛します。

Modbus/TCP接続における構成例

三菱iQ-R CPUとFANUC 0i-TCを接続する方法を例にとって構成を説明します。

ネットワーク回路構成

mitsubishi iq-r fanuc modbustcp connection sample
三菱PLCとFANUC PMCをつなげるときのネットワーク回路

ModbusTCPのクライアントは三菱電機製 iQ-R(R120ENCPU)、サーバをFANUC 0i-TCとします。

両者はスイッチングハブを経由して、イーサネットケーブル(ストレート)で接続します。
このとき三菱側は一体型Ethernetユニットのポート1、FANUC側は内蔵Ethernetポートにイーサネットケーブルの両端をつなぎます。

各機器のIPアドレスは次の通りです。

  • 三菱R120ENCPU → 192.168.3.40
  • FANUC 0i-TC → 192.168.3.41

三菱iQ-Rユニット構成

GX-Works3のユニット構成図から設定できる

R120ENCPUといった、型式にENがつくモデルはEthernetユニット一体型CPUです。
スロット0のユニット部品は、『CPU拡張』リストからRJ71EN71を選びます。

型式後のカッコ書き内は、各ネットワークポートの仕様です。
ModbusTCP接続では、Ethernetインタフェースに対応した(E+IEC)または(E+IEF)を選択します。

ユニット全体の構成図は次の通りです。

ベースユニットR33B
電源ユニットR61P
CPUR120ENCPU
EthernetユニットRJ71EN71(E+IEC)

Modbusデータ領域と取合内容

実際にやり取りされるデータとレジスタ領域

三菱PLCとFANUC PMC間において、やり取りされるデータの流れは次の通りです。

【三菱PLC –≫ FANUC PMC】

  1. データレジスタD9000.0~D9079.Fの内容を、保持レジスタ0~79ワード目に書込み
  2. 保持レジスタ0~79ワード目の内容を、PMCアドレスE0000.0~E0159.7に書込み

【三菱PLC ≪– FANUC PMC】

  1. PMCアドレスE0500.0~E0559.7の内容を、保持レジスタ80~159ワード目に書込み
  2. 保持レジスタ80~159ワード目 の内容を、データレジスタD9100.0~D9179.Fに書込み

ModbusTCP通信を定義することで、工程①でModbusデータ領域へ書込み、工程④でModbusデータ領域から読出せます。

シンプルCPU通信設定は、この工程を簡単に実現する機能だと言えます。

※FANUC側が保持レジスタ領域の読出/書出にしか対応していないため、使用する領域は保持レジスタ(Holding Register)です。

≫FANUC ModbusTCPサーバ機能の仕様について

シンプルCPU通信設定でModbusTCP通信パラメータを定義する

構成例にそって、シンプルCPU通信設定のパラメータを定義していきます。

ナビゲーションウィンドウから、Ethernetインタフェースのパラメータ設定画面を開いておいてください。

自ノードのアドレス設定

基本設定から

自ノードとは、ModbusTCPネットワーク上での三菱PLC自身のことです。
ネットワーク回路構成をもとに、自ノードのIPアドレスとサブネットマスクを、次の通りに入力してください。

  • IPアドレス
    └  192.168.3.40
  • サブネットマスク
    └  255.255.255.0
  • デフォルトゲートウェイ
    └  未設定 ※接続相手が同じサブネットマスクを使っているため不要

シンプルCPU通信設定を有効にする

設定項目一覧から、応用設定内の『シンプルCPU通信設定』を開きます。
直上に『Modbus/TCP設定』の項目がありますが、シンプルCPU通信設定を使ったModbusTCP通信では設定しません。

シンプルCPU通信設定は次のように入力します。

  • シンプルCPU通信使用有無
    使用する 
  • CPU応答監視タイマ
    5
    └ s
  • シンプルCPU通信設定
    <詳細設定>を開く  

シンプルCPU通信の詳細設定

ここでは接続相手先とやり取りするデバイス領域を設定します。
接続相手のFANUCとは入力/出力データをやり取りしたいので、通信パターンは書込/読出の2つを定義します。

ModbusTCP接続における、シンプルCPU通信での設定項目は次の通りです。

設定名称設定No.1の設定設定No.2の設定
通信パターン書込読出
更新設定定期/100ms 定期/100ms
交信相手(転送元)自局(自ノードのIPアドレス)MODBUS/TCP(192.168.3.41)
※交信相手設定を参照
交信相手(転送元)MODBUS/TCP(192.168.3.41)
※交信相手設定を参照
自局(自ノードのIPアドレス)
ワードデバイス(転送元)種別:D/先頭(D)9000~最終(D)9079種別:Holding Register/先頭0~最終79
ワードデバイス(転送先)種別:Holiding Regisger/先頭80~最終159種別:D/先頭(D)9100~最終(D)9179
通信タイムアウト時間1000ms1000ms
通信リトライ回数33
異常時監視時間30s30s
シンプルCPU通信接続の設定項目一覧
交信相手設定は書出なら転送先の項目から。読出なら転送元の項目から設定画面を開きます

読出/書込の相手が同じなので、2項目とも同じ交信相手設定にします。

項目設定
IPアドレス入力形式10進数
機器種別MODBUS/TCP対応機器
IPアドレス192.168.3.41
TCP/UDPTCP
ポート番号502 ※Modbus/TCP通信では502が既定値
自局ポート番号6000 ※1024~4999、5010~61439から選択する
オプション(16進数)
MODBUSアプリケーションヘッダのユニットID
FF
交信相手設定の詳細

ゲートウェイ機器を通じてModbus RTU/ASCII対応機器と更新する場合、オプションの値は次のように指定してください。

  • 00(ブロードキャスト送信)
  • 01~F7(MODBUS RTU/ASCII対応機器の局番)

以上でシンプルCPU通信設定による、ModbusTCP通信の設定は終わりです。

通信ができないとき

ModbusTCP通信がうまくいかないときは、次の確認項目を実施してください。

MODBUS/TCP接続時のトラブルシューティング

参考資料

三菱電機株式会社 MELSEC iQ-R Ethernetユーザーズマニュアル(応用編)シンプルCPU通信設定 R-ETHER-U-OU-J

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