s7-200如何通過modbus協(xié)議與變頻器通訊

1、<p>　　S7-200如何通過MODBUS協(xié)議與變頻器通訊</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文就西門子S7-200 PLC如何通過MODBUS協(xié)議與變頻器之間實現(xiàn)通信，結(jié)合西門子STEP7編程方法和變頻器內(nèi)部參數(shù)設置，以CPU226 PLC和ACS510變頻器配置為例，實現(xiàn)上述功能。</p><p&g

2、t;　　關鍵詞：變頻器 MODBU</p><p><b>　　一、引言2</b></p><p>　　二、MODBUS 通信協(xié)議2</p><p>　　1.MODBUS通信協(xié)議介紹2</p><p>　　2.MODBUS的RTU通信方式2</p><p>　　三、控制系統(tǒng)的的

3、硬件設計3</p><p>　　1.硬件總體框架3</p><p><b>　　2.變頻器3</b></p><p><b>　　3.PLC3</b></p><p>　　四、變頻器參數(shù)及PLC程序4</p><p>　　1.變頻器參數(shù)設置4</p

4、><p>　　2.PLC 程序5</p><p>　　3.S7-200 PLC和其它品牌變頻器的通訊9</p><p><b>　　五、結(jié)束語11</b></p><p><b>　　參考文獻12</b></p><p><b>　　引言</b>

5、;</p><p>　　隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，變頻器在調(diào)速和節(jié)能方面的使用已非常廣泛。然而為了生產(chǎn)的需要，我們有時需要把不同廠商不同種類的設備整合在一個系統(tǒng)內(nèi)運行，設備之間的通訊兼容問題就變得日益突出。由于Modbus標準開放，支持多種電氣接口，幀格式簡單、緊湊等一些特點，使用越來越廣泛。利用Modbus通訊協(xié)議監(jiān)控變頻器可以減少設備中PLC模擬量模塊用量，節(jié)省設備成本，增加系統(tǒng)可靠性。本文以西門子S7-200

6、PLC與ABB ACS510變頻器為例，淺談PLC利用MODBUS RTU通訊協(xié)議監(jiān)控變頻器，以供參考。由于水平有限，不足之處，請多多指正。</p><p>　　MODBUS 通信協(xié)議</p><p>　　MODBUS通信協(xié)議介紹</p><p>　　在目前的工業(yè)領域中，各個設備供應商基本都推出了自己的專用協(xié)議，但是為了兼容，幾乎所有的設備都支持MODBUS通信協(xié)議

7、。MODBUS協(xié)議是美國MODICON（莫迪康）公司首先推出的基于RS485總線的通信協(xié)議，其物理層為RS232/RS422/RS485接口標準。MODBUS通信協(xié)議是一種主從式串行異步半雙工通信協(xié)議。采用主從式通信結(jié)構，可使一個主站對多個從站進行雙向通信，主站可單獨和從站通信，也可以廣播式和所有從站通信。</p><p>　　MODBUS的RTU通信方式</p><p>　　MODBUS

8、通信協(xié)議提供了ASCII和RTU兩種通信方式。由于RTU的通信速度比ASCII碼要快，變頻器和PLC等產(chǎn)品支持的多為MODBUS RTU格式，所以本文皆是以MODBUS RTU格式為例。</p><p>　　RTU通信格式規(guī)定如下：1個起始位；8個數(shù)據(jù)位；1個校驗位（奇、偶）或者無校驗位；1個停止位（有校驗時）或者2個停止位（無校驗時）。</p><p>　　RTU數(shù)據(jù)格式：沒有幀頭和幀尾

9、，兩個信息幀之間至少間隔3～5個字符的時間間隔。每個信息幀依次由地址碼、功能碼、數(shù)據(jù)區(qū)、校驗碼組成。</p><p>　　控制系統(tǒng)的的硬件設計</p><p><b>　　硬件總體框架</b></p><p>　　本文是基于“PLC+變頻器+觸摸屏”的控制思想，通過PLC來實時監(jiān)控與改變變頻器的頻率，從而控制交流異步電動機的速度。</p&

10、gt;<p><b>　　變頻器</b></p><p>　　隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發(fā)展，為交流變頻調(diào)速提供了成熟的技術條件并得到迅猛的發(fā)展。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成?？績?nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)

11、速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。可以說交流變頻器是強弱電混合、機電一體的綜合性技術，既要處理巨大電能的轉(zhuǎn)換（整流、逆變）、又要處理信息的收集、變換和傳輸，因此它也可以簡單分成功率和控制兩大部分。</p><p><b>　　PLC</b></p><p>　　本文以西門子S7-200 CPU226為例。該PLC本體集成2個RS-4

12、85接口,Port0的3和8連接ACS510變頻器的29和30(如圖一)。調(diào)用Modbus協(xié)議庫可以很方便的編制程序。</p><p><b>　　圖一</b></p><p>　　變頻器參數(shù)及PLC程序</p><p><b>　　變頻器參數(shù)設置</b></p><p>　　ACS510變頻器相關

13、參數(shù)</p><p><b>　　控制變頻器</b></p><p>　　初始化變頻器：Modbus寄存器40001中寫入0476 H；</p><p>　　啟動電機：Modbus寄存器40001中寫入047F H；</p><p>　　停止電機：Modbus寄存器40001中寫入0477 H；</p>&

14、lt;p>　　正轉(zhuǎn)電機：Modbus寄存器40002中寫入0～20000；</p><p>　　反轉(zhuǎn)電機：Modbus寄存器40002中寫入0～-20000；</p><p>　　故障復位：Modbus寄存器40001中寫入04F6 H；</p><p>　　注：變頻器的型號品牌不同，參數(shù)也不同，但都大同小異，具體參考各變頻器的手冊。</p>&

15、lt;p><b>　　PLC 程序</b></p><p>　　S7-200 PLC和其它品牌變頻器的通訊</p><p>　　變頻器的型號品牌不一樣，接線方式、通訊參數(shù)、控制字、狀態(tài)字的地址，寫入的數(shù)據(jù)也不一樣。比如臺達B系列變頻器的控制字地址是2000H，寫入12H(十進制數(shù)18)是正向啟動，22H(十進制數(shù)34)是反向啟動，2001H為頻率命令。具體請參考

16、各變頻器用戶手冊。</p><p>　　臺達VFD-B系列變頻器通訊相關參數(shù)</p><p>　　請注意：電源 EV 端僅供變頻器內(nèi)部通訊模塊及外接 keypad 之電源使用，請勿移作他用，以免造成變頻器故障或毀損。若用于 RS485 通訊功能，則只需連接到 SG+于 SG-接腳。</p><p>　　PLC品牌不同，編程也有一定區(qū)別。但都大同小異，相對來說S7-2

17、00因為有現(xiàn)成的Modbus協(xié)議庫，編程變得更簡單。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　隨著電力電力技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發(fā)展，未來設備將會越來越智能化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化、高效化，需要更為專業(yè)的人員維護，傳統(tǒng)電工已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的需求。只有通過不斷進步才能跟上時代的步伐，才能為企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)揮更大的作用，推動我國的經(jīng)濟不斷前

18、進。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]李金城.PLC模擬量與通信控制應用實踐[M].北京:電子工業(yè)出版社，2010.10。</p><p>　　[2]北京ABB電氣傳動系統(tǒng)有限公司,ACS510-01變頻器 用戶手冊[M].2010.8。</p><p>　　[3]中達電通股份有限