_l
PLC专栏 ·SPECIAL COLUMN ON PLC
啊⋯
34
PLC与变频器的RS一485
串行控制应用
周 宇
武汉船舶职业技术学院 机械工程系,武汉 430050
0 引言
随着工业现场控制技术的不断发展 ,通过变
频器实现电动机的变频调速已经成为电机调速的
主要方式。目前许多变频器都附带了串行通讯
功能,这样由变频器与上位控制器组成的串行通
讯控制系统比传统的端子接线控制方式有了更强
的抗干扰能力、更高的传输速率,并且可以很方
便的实现一台上位控制器对多台变频器参数的控
制。工业上与变频器进行串行通讯的上位机主要
有两种:
一 种是采用工控机与变频器通讯,工控机的
操作比较灵活,支持各种高级语言,但是由于价
格高昂又不利于机电工程师编程且硬件使用上存
在的各种缺陷,使得此种方式较少使用到可靠性
要求较高的控制系统中。
另一种是采用可编程控制器 (PLC)的串行
通讯 El与变频器通讯 ,由于PLC的高可靠性和新
型人机界面 (HMI)——触摸屏技术的普及,用
HMl+PLC对变频器进行穿行通讯控制方式的应用
越来越广泛,本文主要介绍OMRON公司的CPIH
型PLC对三菱公司FR—E540变频器的串行总线通
讯控制。
1 控制系统组成和通讯参数的设置
RS一485串行通讯是一种典型的无
协议
离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载
通信,
即不使用固定协议,不经过数据转换,通过通信
端口输入输出指令,发送和接受数据。本文所采
用的CP1H型PLC有两个RS一485通信端子,使用
前需要预置使用的串口,由PLC通讯控制的变频
宦 升扎电一一.体佑筱 z .01
INTERNATIONAL MECHATRONICS TECHNOLOGY
器,最多可达~iJ32台,在进行RS一485通讯前,先
要进行正确的硬件连接和参数设置,接线如图l。
PLC
刀
∞
Oo
c九
通 讯 ∽ 刀刃∽∽ o 0口9 0
叩 > > 叩
I c,)刀 刃 (,)c,)
一1 0 r口0 0 I 叩> ∞
变频i 变频IV
终端
阻抗
图1 PLC与变频器的接线图
PLC对多台变频器进行通讯时,要在最末端
的变频器处设置一终端阻抗,阻值为100 Q,并且
~:BPLC的工作设定用拨码开关引脚1置为ON,
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
示有终端电阻存在。现以采用CP1H的串行El 1对
一 号变频器通讯为例来说明各参数的设置。
选择CP]H的串口l进行RS一485通讯,首先需
要在串口上外接RS一485通讯选件板,推荐型号为
CPlW-ClF1 1。同时将拨码开关SW4置OFF,表
示串口1通讯可用。
为了使PLC和变频器能够进行正确的RS-485
通讯,必须设置相互认可的参数,使得通讯的数
据帧一致。FR—E540变频器的通讯参数可以通过
面板设置,变频器设置参数如表1所示。
CP1H的通讯参数设置比较独特,省去了对
专用通讯寄存器的设置,直接通过OMRON软
件CX-Programmer,按照步骤[PLC设定卜 【串El
1】一[通信设置】进行PLC通讯参数的设置,需要注
意PLC中的各参数要与变频器参数设置一致,否
则将出现通讯故障。在CX—Programmer~进行串
13~参数设置的具体情况,如图2所示。
. B f=iDG
S S S
www.plcworld.cn
表1 变频器串行通讯参数设置
参数 名称 设定值 说明
117 站号 O~3l 变频器站号
48 4aoo~特
n8 通讯速率 96 9600漶祷
一 192 19200~特
O 停止位长l位 一
停止位长/ 8位
l 停止位长2位
119
字节长 10 停止位长l位
7位
ll 停止位长2位
O 无
120
奇偶校验
l 奇校验
|l
奄7琵
2 偶校验
一
设定数据接受
O~lO 错误后允许的
通讯再试 一 再试次数 121
次数 通讯错误时,电
9999 机滑行到停止
0 不通讯
通讯校验 通讯校验时间 l2
时间间隔 0.1~95I9.8 间隔
9999 通讯校验中止
数据传输到变 一 o
~ 150
一 等待时间 频器的响应时间
123。 设定
}99 用通讯数据设定
0 琵
CR.LF有/
l24 无选择 l 有 cR,无LF
2 有 CR/
图2 PLC串口参数设置
2 PLC~I:]变频器的通讯程序
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
2.1变频器数据设计
PLC对变频器的通讯可分为5个阶段: (1)
PLC通讯请求发送到变频器; (2)变频器数据处
理; (3)从变频器返回数据给PLC; (4)PLC
处理返回数据; (5)PLC再次返回应答。十六进
制数据在PLC与变频器之间使用的是ASC II码传
输。在完成不同的指令功能时通讯格式是不一样
的,常用的指令有HED(运行频率写入)H6F(输
出频率)HFA(运行)指令。例如将频率50HZ输
入到一号变频器,其数据帧格式如表2:
表2 数据帧格式
控 簪
定 制 从机 指令 待 i鏊尊 数据 校验
义 代 站号 代码 时 总和
码 溯 —
拍 薯
冷 O E D l l l3 8
8
虢 H 拄 H 珏 H H H H H h h
$ 一
O 3 3 4 3 3 3 3 4 4
C 曩
浯 0 l 5 4 l l B 8 5 6 Ⅱ
⋯ |l
上表 中,ENQ表示通讯请求,01是一号变
频器站号地址,ED为运行频率写入,等待时间
1MS,1388表示变频器运行频率50HZ.将指令转
换为ASC ll代码得到 “H05H30H31H45H44H3lH
31H33H38H38”。数据帧最后一个字节八位,是
总和校验码,其数值是由被校验的ASC Il数据的
总和的最低一个字节 (8位)表示的2个ASC Il数
字。如上例,H30+H31+H45+H44+H3l+H31+H3
3+H38+H38=1EF,取结果的低8位EF转化位ASC lI
数据得到H45H46。综上所述,按照变频器通讯协
议,将50HZ频率写入一号变频器,需要由PLC输
出的ASC ll代码为: “H05H30H31H45H44H31H
3 1 H33H38H38H45H46” 。
2.2 PLC的通讯命令
PLC用于串行通讯的命令主要有串行发送指
令TXD和串行接受指令,其梯形图如图3:
图3 PLC串行通讯指令
参数 “S”为发送信息的首地址, “D”为接受
信息的首地址, “C”为控制字,主要为发送或
接收字节的顺序以及通讯端口的选择。 “N”为
发送接收信息的字节数,一个字所存放的ASC lI
字符为两个字节,所以每次发送接收的信息为
35 WWW rA¨FTA n R N 一一
一
一
一 一
www.plcworld.cn
■I
PLC专栏 ·SPECIAL COLUMN ON PLC
_-
o .
— --1
36
“S(D)~S(D)+(N--2)-1”重的内容。例如:一次
图4 PLC梯形图程序
发送TXD (一)的指令
参数为:S=DM0000,
C=#01oo,N=#0016,则
此次发送的任务是把从
DM0000开始的l6字节的
内容以高字节在前,低
字节在后的顺序从端13 1
发送出去。将50HZ的频
率由CP1H的串行端口1
发送给一号变频器的完
整梯形图如图4所示。
梯形图中的A392.13
为串口1通讯发送可行
标志,当发送可行时为
ON.以上程序是将频率
写入变频器,但是电动
机 还不能够运转 ,需
要向变频器发送HFA指
令,该指令可控制电机
正,反转和停止,具体
的指令写法和编程思想
与上述过程类似,在此
不详细说明。
3 结语
通过上述方式编写的PLC与变频器串行通讯
控制程序,在高速磁耦合试验台控制系统中得到
了应用。实践证明,可以利用串行通讯控制技术
得到电机的任意需要转速,而且只使用一根屏蔽
双绞线,就能控制多台变频器,简化 了现场接
线,极大的提高了抗电磁干扰能力。该项技术应
用前景十分广泛。口
参考文献
[1] 三菱变频调速器FR-E500使用手册[Z】
[2] OMRON SYSMAC CP系列 CP1H CPU单元编
程手册[Z】.
[3] 徐世许.可编程序控制器原理 ·应用 ·网络【M].
合肥:中国科学技术大学出版社,2002
[4】 张志明.基于RS一485的变频器与plc的通讯技术的
研究 [M】.数控加工技术,2005
【5】 孟祥霓.PLC与变频器的串行通讯设计[M】.信息技
术,2005
[6】 刘万里,殷华文,李壮举.通过串行通讯实现PLC对
变频器的控制【M】.现代电子技术.2001
文章编号:100t05
—_ ,’ _ _。 ’ ‘ 。。 ’ 一
泼 鞋撬信 “冀襄缩器+评语 褥
至{翱曲3984∞ 增 i蓐霉憾魅耐l此变齄
薏露 | 一
∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ ∽ c,’∽ ∽ ∽ ∽
【上接第33页】
图3 (b)子程厚
PLC输入接点的关系,使之与定时器的时间常数相
对应。其次,本参考程序在PLC由STOP状态进入
RUN状态时读入外部数据,故只能在STOP状态修
改BCD拨盘数据。若需在程序运行其问更改数据
时,只要将子程序调用条件稍加改动即可。
圈两 札电.一-俸佑筱术 z㈣Ol
INTFRNATIONAL MECHATRONICS TECHNOL0GY
3 结束语
随着PLC技术在现代工业中的广泛应用,利
用外部装置输入、修改控制数据的应用场合越
来越多,PLC应用技术和技巧应迅速普及,不
断提高工业控制技术水平,提高劳动生产率,
提高国民的生活水平和综合国力。口
参考文献
[1】 SIEMENS公司的$7-200用户指南.北京.2002.
[2】 郑晟,张学等主编.现代可编程序控制器原理及应
用.北京:科学出版社,1999.
[3】 田瑞庭 .可编程序控制器应用技术.北京:机械工业
出版社 ,l994.
媾瘟 I
舛一般 。
。
www.plcworld.cn