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PLC在變頻器網(wǎng)絡(luò )控制中的通信程序設計
作者：
時(shí)間：2016-12-16
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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引言
隨著(zhù)PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越顯示其強大的核心控制功能，PLC和其他設備之間的連接已經(jīng)從比較煩瑣的傳統I/O方式向越來(lái)越受歡迎的簡(jiǎn)潔先進(jìn)的通信方式過(guò)渡，不僅為設計者節省了大量的硬件成本，更能為遠程控制，組網(wǎng)提供了可能，使控制系統更加無(wú)縫地融為一體。
本文主要通過(guò)艾默生PLC和多臺變頻器組網(wǎng)通信（以MODBUS協(xié)議方式）為例，說(shuō)明PLC和多臺變頻器網(wǎng)絡(luò )控制的通信程序的設計方法。
一、 MODBUS協(xié)議簡(jiǎn)要介紹
Modbus協(xié)議由美國著(zhù)名的MODICON公司提出，通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò )（例如以太網(wǎng)）和其它設備之間可以通信，不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，進(jìn)行集中監控，它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標準?？刂破魍ㄐ攀褂弥?mdash;從技術(shù)，即僅一設備（主設備）能初始化傳輸（查詢(xún)）。其它設備（從設備）根據主設備查詢(xún)提供的數據作出相應反應。典型的主設備：IPC，HMI，PLC等；典型的從設備：各種儀表，PLC，變頻器等。主設備可單獨和從設備通信，也能以廣播方式和所有從設備通信。如果單獨通信，從設備返回一消息作為回應，如果是以廣播方式查詢(xún)的，則不作任何回應。Modbus協(xié)議建立了主設備查詢(xún)和從設備回應的格式：設備（或廣播）地址、功能代碼、所有要發(fā)送的數據、錯誤檢測域。Modbus協(xié)議同時(shí)支持RTU模式和ASCII模式，RTU模式對應的幀格式如下：（ASCII模式介紹省略）
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201612/330979.htm
更詳細的說(shuō)明請查閱MODBUS協(xié)議的有關(guān)資料（或登陸網(wǎng)站www.modbus.org）。
二、 艾默生PLC集成的MODBUS協(xié)議功能
艾默生EC20系列PLC的通信口COM 1集成了MODBUS主站協(xié)議， 在編程時(shí)先在編程軟件的系統塊里進(jìn)行設置具體如下：系統塊—》“通信口”菜單—》“通信口1參數設置”菜單—》 選“MODBUS協(xié)議”—》 進(jìn)行“MODBUS設置”—》 進(jìn)行通信參數和（主模式）站號等設置即可。
然后利用MODBUS指令進(jìn)行編程-----------MODBUS （S1） （S2）（S3）各參數含義如下：
S1 指定的通訊通道;
S2 發(fā)送數據起始地址;
S3 接收數據起始地址;
MODBUS指令發(fā)送過(guò)程中，自動(dòng)加上所需的起始字符，結束字符和校驗和；發(fā)送的數據，不需設定發(fā)送的數據長(cháng)度，系統會(huì )根據功能碼自動(dòng)按系統內部設定長(cháng)度進(jìn)行發(fā)送。
2個(gè)重要的通信標志：SM135-- MODBUS的通訊成功標志位，通訊成功時(shí)置位，不會(huì )自動(dòng)復位，所以在發(fā)送數據的時(shí)候要進(jìn)行一次復位；SM136—MODBUS的通信錯誤標志位，通信錯誤（包括從設備沒(méi)有回應）時(shí)置位，不會(huì )自動(dòng)復位，所以在接收數據的時(shí)候要進(jìn)行一次復位；
三、 艾默生變頻器通信協(xié)議
艾默生公司生產(chǎn)的EV系列變頻器都集成MODBUS協(xié)議，且提供RS232C和RS485通信口供用戶(hù)選擇，所以通過(guò)PLC和變頻器通信的方式完成控制比較簡(jiǎn)單經(jīng)濟，而且顯得系統比較高檔，下面簡(jiǎn)單介紹其協(xié)議：
1. 支持MODBUS RTU和ASCII格式；
2. 參數的MODBUS協(xié)議地址影射規則：變頻器的功能碼參數、控制參數和狀態(tài)參數都映射為Modbus的讀寫(xiě)寄存器。變頻器功能碼的組號映射為寄存器地址的高字節，組內索引映射為寄存器地址的低字節。變頻器的控制參數和狀態(tài)參數均虛擬為變頻器功能碼組。功能碼組號與其映射的寄存器地址高字節的對應關(guān)系如下：F0組：0x00；F1組：0x01；F2組：0x02；F3組：0x03；F4組：0x04；F5組：0x05；F6組：0x06；F7組：0x07；F8組：0x08；F9組：0x09；FA組：0x0A；Fb組：0x0B；FC組：0x0C；Fd組：0x0D；FE組：0x0E；FF組：0x0F；FH組：0x10；FL組：0x11；Fn組：0x12；FP組：0x13；FU組：0x14；變頻器控制參數組：0x32；變頻器狀態(tài)參數組：0x33。例如變頻器功能碼參數F3.02的寄存器地址為0x302，變頻器功能碼參數FF.01的寄存器地址為0xF01。
3. 支持的功能碼如下：
4. 具體的協(xié)議介紹請參考艾默生變頻器用戶(hù)手冊；
四、 程序流程圖
主設備對從設備的消息查詢(xún)命令主要分為2大類(lèi)，連續命令序列和隨機命令序列。
連續命令序列： 主設備需要定時(shí)或連續向從設備發(fā)送的命令序列。特點(diǎn)是周期性，連續性。如PLC對變頻器讀取運行頻率命令，運行狀態(tài)命令等。
隨機命令序列： 主設備不定時(shí)或隨機向從設備發(fā)送的命令序列。特點(diǎn)是不定時(shí)性，隨機性。如PLC對變頻器的啟?？刂?，改寫(xiě)頻率或其他參數等。
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