ＤＬ－ＲＳ１
キーエンスの通信ユニット「ＤＬ－ＲＳ１」とＰＬＣをRS-232Cで接続してみます。
作成日：2016年05月16日
更新日：2022年12月12日
配線方法
キーエンスの通信ユニット「ＤＬ－ＲＳ１」とＰＬＣを接続してデータを受信してみます。接続はシリアル通信（ＲＳ２３２Ｃ）で行います。
メーカー：キーエンス
型式：ＤＬ－ＲＳ１
ＰＬＣ：三菱Ｑ０２Ｕ程度
インテリジェント機能ユニット：ＱＪ７１Ｃ２４Ｎ－Ｒ２
使用センサ
センサアンプ：GT-71A/GT-71AP（親機）
センサアンプ：GT-72A/GT-72AP（子機）
センサヘッド：GT-H10
動作内容
センサ使用数：７個
受信データ格納デバイス
Ｄ６２５０～Ｄ６２６９：浮動小数点
Ｄ６２９０～Ｄ６２９９：１６ビット整数
キーエンスのセンサで「汎用接触式デジタルセンサ」というセンサがあります。このセンサはセンサヘッドの先端がストロークし、ストローク量を測定することが可能なセンサです。今回はこのセンサを利用して、ネジの高さ検出のプログラム例を作成してみます。センサアンプから実際の測定値を「ＤＬ－ＲＳ１」を利用してシーケンサー内に受信します。
「ＤＬ－ＲＳ１」は１台で複数のセンサアンプからデータを受信できますが、接続できるのは親機１台のみです。そのため残りのセンサアンプは子機としてさい。又、接続可能な台数は親機含めて１０台までです。
次の図のように配線を行います。
データ受信のみの場合は「ＲＤ」「ＳＤ」「ＳＧ」のみの配線で問題ありません。今回はＰＬＣ側からコマンドを送信しますので、「４番ピン－６番ピン」と「７番ピン－８番ピン」を接続しています。
配線の次は通信設定をあわせます。「ＤＬ－ＲＳ１」は横にＤＩＰスイッチがあります。ここで設定できます。ＰＬＣ側はスイッチ設定であわしてください。
データ要求コマンド送信
ではプログラムを作成していきます。まずは「ＤＬ－ＲＳ１」に現在のデータを送りなさいと指示します。コマンドは”Ｍ０”です。出力コイルで行う場合は必要ありません。
単純にシリアル通信で”Ｍ０”と言うコマンドをＡＳＣＩＩで送信しています。シリアル通信の詳細はシリアル通信を参考にしてください。「Ｂ０Ｃ７」がＯＮするたびにデータを送信するようになっています。測定値がほしいときに「Ｂ０Ｃ７」をＯＮさせてください。
データ受信
次は受信です。「ＤＬ－ＲＳ１」に”Ｍ０”のコマンドを送信すると、測定値を返してきます。ここでは送信プログラムと受信プログラムは全く分けて考えています。つまり送信しなくても、別の方法で「ＤＬ－ＲＳ１」がＰＬＣにデータを送信すれば、受信します。送信した後のみ受信許可みたいなことはしていません。それは、シリアルコミュニケーションのバッファにたまったデータは残さないためです。バッファが残っている状態で再度「ＤＬ－ＲＳ１」がデータを送信した場合エラーになるためです。これをさけるために、受信バッファはすぐに処理をします。どうしてもコマンド送信した後のデータのみがほしい場合は、受信後にそのデータを破棄するか使用するか分岐させてください。
データを送信したり受信したりするだけなら簡単にできます。Ｇ．ＩＮＰＵＴ命令でデータを受信します。その後の命令は受信した文字列の先頭から２文字を抜き出し、正常なデータかどうかチェックします。”Ｍ０"コマンド送信したため、レスポンスの先頭は”Ｍ０”になります。正常に受信したら「Ｍ１４８３」というＰＬＳを出します。
受信データが正常であればこのプログラムが実行されます。受信データのフォーマットは「ＤＬ－ＲＳ１」のマニュアルを参考にしてください。
受信データは、カンマで区切られていますが、「ＤＬ－ＲＳ１」はカンマの位置が固定になりますので、データの位置（何文字目か）は固定になります。
ここではちょっとしたテクニックを使っています。まず１個のセンサに対する文字列数は８文字です。「Ｄ１２８３」に転送しておきます。次は最初の開始位置です。４文字目ですがとりあえず適当に「Ｄ１２９９」に転送しておきます。次にインデックスレジスタを初期化します。インデックスレジスタについてはインデックス修飾を参考にしてください。
「ＦＯＲ」という命令があります。これは「ＦＯＲ」～「ＮＥＸＴ」の間を７回繰り返します。まず文字列の抜き出し開始位置を「Ｄ１２８２」に転送します。これは先ほどの「Ｄ１２９９」の値を転送します。次にこれから文字を抜き出す位置に”０”を転送しておきます。その次の「ＭＩＤＲ」の命令で受信データ「Ｄ１２３０」から「Ｄ１２８２」の文字列開始位置と「Ｄ１２８３」の文字数を「Ｄ１２８４」へ抜き出します。ここで開始位置を「Ｄ１２８２」と指定すれば自動で「Ｄ１２８３」の値が文字数となります。あらかじめ８を書き込んでいます。４文字目かた８文字を抜き出します。
次は「ＥＶＡＬ」です。この命令はＡＳＣＩＩの数値部分を浮動小数点に変換してくれる便利な命令です。指数表示も浮動小数点に変換してくれます。「Ｄ６２５０」に浮動小数点に変換された数値が入ってきます。「Ｄ６２５０」の後ろについている「Ｚ８」は後で説明します。
浮動小数点でデータを扱う場合ここまででいいのですが、さらに１６ビット整数まで変換しておきます。データレジスタも１個でいいですし、扱いも簡単になると思います。まず小数点を消すために１０００を掛け算します。その次に「ＩＮＴ」命令で１６ビット整数に変換します。「ＤＬ－ＲＳ１」はセンサヘッドが反応していない場合、「－ＦＦＦＦＦ」となり、”－９９９９９”というデータが返ってきます。１６ビットに変換はできないので、値がマイナスであれば”０”に変換します。
これで一番目のデータの変換は完了です。残り６個のデータが残っています。ここで「Ｄ１２９９」に”９”を足しています。その後インデックスレジスタの「Ｚ８」と「Ｚ９」にもそれぞれ数値を足しています。そして「ＮＥＸＴ」があるので、プログラムをさかのぼりして「ＦＯＲ」の下に移動します。するとどうでしょう。「Ｄ１２９９」は先ほど”９”を足していますので”１４”になっています。その”１４”を「Ｄ１２８２」に転送します。次の「ＭＩＤＲ」命令では１４文字目から８文字を抜き出すことになります。最初は４文字目からでした。そして次の「ＥＶＡＬ」の「Ｄ６２５０」には「Ｚ８」がついています。最初のループでは「Ｚ８」は”０”のため「Ｄ６２５０」へ値を転送しました。今は２回目のループなので「Ｚ８」は”２”になっています。そのため「Ｄ６２５２」へ値を転送することになります。
このように、ループする前に文字抜き出し開始位置とインデックスレジスタに値を足していけば、データレジスタの番号をずらしながら連続した処理を行うことが可能になります。このループを７回繰り返すと「Ｄ６２９０」～「Ｄ６２９６」へ１６ビットに変換された測定値が入ってきます。
同じ処理を７回も書くとプログラムの長くなり、変更があった場合７個すべて変更する必要があります。この書き方なら変更も楽にできますし、変更時の間違えも少ないと思います。シーケンスプログラムは誰が見ても分かりやすく書くことが基本ですが、この書き方は慣れた人でないと分かり難いと思います。ただ私の考え方は、このような複雑なデータ処理については、メインのプログラムと別な部分に書き、少し考えれば解読できるくらいなら「あり」だと思います。これは一般的にいうブラックボックスではなく、処理内容さえ理解すれば誰でも編集できます。メインのプログラムとは違う部分に書くということも重要です。Ｑシリーズであれば別のプログラムに書くといいでしょう。例えば、メインのプログラムでネジを測定するとき、データ要求指令を出します。その後「Ｄ６２９０」～「Ｄ６２９６」のデータを必要なときに転送して使用すればいいのです。メインのプログラムを作成しているときは、この文字列変換部分の処理内容をいちいち確認する必要もありません。逆にこの文字列処理部分をメインプログラム内に書いてしまうと余計分かり難いプログラムができてしまいます。
このようにプログラムを構造化してしまうことはさらにメリットがあります。それは同じ機器を使う場合、この部分だけコピーして入力と出力とユニット番号だけ書き換えれば他のシステムでも簡単に使用できてしまいます。今までシーケンスプログラムしか使ったことがない方は、このような書き方や、「ＦＯＲ」「ＮＥＸＴ」命令の使い方も新鮮に感じると思います。しかしVisual Basic などの言語ではあたりまえのように使われる方法です。シーケンサーも進化し色々なことができるようになってきました。色々なことができるということは、色々な書き方ができ、より複雑にプログラムを作成できます。複雑になるからこそ、プログラムを構造化して、分けていくことも重要になってくるのです。
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