「Modbus/TCP通信 〜三菱PLCと横河レコーダの接続〜」

一般的なLANで使用するスイッチングHUB、LANケーブルを使用して接続することができます。
設置環境に応じた機器の選定は必要ですが、特定のメーカーの特殊な通信機器を使用する必要がありませんので、故障時の対応も行いやすいと思います。
また、同一ネットワーク上（同じHUB）に、Modbus/TCP機器ではない、PLCのEthernetユニットや監視システム等のパソコンも接続することが可能です。

QシリーズCPUと、Modbus/TCPユニット「QJ71MT91」を使用します。
「QJ71MT91」を使用することで、通信プログラムをラダー等で実装することなくデータの送受信を行うことができます。
なお、「QJ71MT91」を使用する以外に、Ethernetユニット「QJ71E71-100」と通信プロトコル支援機能を組み合わせてModbus/TCP通信を行う方法もあります。
以下、ご参考までにそれぞれの方法のメリット／デメリットについてまとめます。

表1. 使用機器／ソフトの比較

Ethernetポートを備えたGXシリーズ（GX20/GX10）やGPシリーズ（GP20/GP10）を使用します。
GX/GPシリーズでは、拡張ユニット（最大6台）を数珠つなぎで接続することにより点数を増加させることができます。

GX20内には様々なデータや設定値があり、その中に測定データが格納される「入出力チャネル」があります。
入出力チャネルは、同じ測定データを「符号付き32ビット整数型」「32ビット浮動小数点型」「符号付き16ビット整数型」の3種類の形式で表現し、外部からはそれぞれに対応した異なるアドレスのレジスタメモリを読み出すことで任意の形式のデータを取得できます。
今回は、最も一般的な「符号付き16ビット整数型」（データ範囲：-32768〜32767）を使用します。
例として、測定値が“12.3℃”のとき、実際のデータは“123”となります。

ユニット内部にあるメモリで、ユニットの設定や状態が格納されています。
バッファメモリは0h〜5FFFh（24576点）が存在し、その中の1000h〜1FFFh（4096点）に、Modbus/TCPで受信したデータを格納することができます。

ラダープログラムでの使用や、監視システムが参照するメモリです。
今回取り込むのは、温度等のワードデータですので、データレジスタ(D)やファイルレジスタ(ZR)、リンクレジスタ(W)などのワードデバイスを使用します。

・GX20とMELSEC-QシリーズとのModbus/TCPを利用した通信（GX Developer）
・GX20とMELSEC-QシリーズとのModbus/TCPを利用した通信（GX Works2）

(1) 初めにユニットを追加します。「インテリジェント機能ユニット」上で右クリックし、「新規ユニット追加」を選択します。

(2) ユニットの種類やスロット位置などを設定し、OKを押します。

＜補足＞
サブネットマスクは、255.255.255.0 となります。
サブネットマスクを変更する場合は、「基本パラメータ(ルータ情報)」から下記の設定を行います。

本来は名前のとおりルータを経由して異なるネットワーク上の機器と通信する目的の設定ですので、トラブルを避けるためにもサブネットマスクはデフォルトでの使用をお勧めします。

GX20からModbus/TCPユニットにデータを取り込む設定を行います。

(1)「自動交信パラメータ」をダブルクリックします。

(2) GX20のIPアドレスと通信先のレジスタを必要に応じて設定します。（最大64種類設定可能）

「対象MODBUSデバイス先頭番号」と「アクセス点数」について補足します。
実際に設定してみて、理解に時間がかかったのがこの部分です。
（GX20の取扱説明書でもきちんと記載されていることではあるのですが…）

＜GX20本体の入力データ＞

＜拡張ユニットの入力データ＞

Modbus/TCPユニットからCPUユニットにデータを取り込む設定を行います。

(1) 「自動リフレッシュ」をダブルクリックします。

(2) 「自動交信機能バッファ入力エリア」の設定値欄をダブルクリックします。

(3) 各設定値を入力し、OKを押します。

・デバイス指定

・オフセット値

・転送ワード数

自動リフレッシュの設定に代えて、ラダープログラムでModbus/TCPユニット→CPUユニットの転送を行うこともできます。
自動リフレッシュでは一括の設定しかできませんので、転送先のCPUユニットデバイスを分けたいとき、Modbus/TCPユニットのバッファメモリに取り込んだ無駄部分を省きたい場合は、ラダープログラムでの転送が必要となります。

図3. ラダーによる転送例

転送元に指定している「U2\G4096」は「バッファメモリアクセスデバイス」です。
“U”の後の数字はユニットの先頭アドレスの下1桁を省略したものを指定します。
（Modbus/TCPユニットの先頭アドレスがX/Y20の場合は2となる）
“G”の後の数字はバッファメモリアドレスを10進表現したものです。
（バッファメモリ1000hのデータを読み出す場合は4096を指定する）

Modbus/TCPユニットを含むインテリジェント機能ユニット全般の機能です。
ユニットが持っている情報はXデバイス・Yデバイス・バッファメモリがあり、デバイス一括モニタでも内容を確認することができますが、種類が分かれていますのでモニタも別々に開く必要があります。
「インテリジェント機能ユニットモニタ」を使用することですべての情報を一括で見ることができます。

(1) モニタを行いたいユニットの名称のところで右クリックし「インテリジェント機能ユニットモニタへ登録」を選択します。

(2) モニタウィンドウが開きますので、ウィンドウ上で右クリックし「ウォッチ開始」を選択すると現在状態をモニタすることができます。

Modbus/TCPユニットのインテリジェント機能ユニットモニタから、PINGテストを簡単に行うことができます。

(1) モニタを一番下までスクロールし、「PINGテスト」の項目を表示します。

(2) 対象のIPアドレスを入力し、「PINGテスト実行要求」で“PINGテスト実行要求中”を選択します。

(3) 結果を確認します。

(4) 「PINGテスト実行要求」を“要求無し”に戻します。