S7-200與ACS510MODBUS通訊分析
問：有個S7-200控制ACS510變頻器的項目，擬采用MODBUS通訊，但手上尚無實物，想先學習下PLC程序如何實現(xiàn)與變頻器通訊的，比如讀取電流、寫入頻率等。
答：變頻器與plc配套應用是常見的自動化集成系統(tǒng)。由plc發(fā)出啟動、停止、運行頻率等指令，來控制變頻器的運轉及頻率輸出，達到控制生產(chǎn)過程自動化目的?；诖型ㄓ嵉淖冾l器與plc集成技術具有的優(yōu)點得到廣泛的工程重視。本文介紹三菱變頻器f700與西門子plc s7-200在自由口模式下的串行通信，達到plc對變頻器的便捷控制。
2 變頻器與plc的連接
plc s7-200與三菱變頻器通信采用rs485接口的串行方式。s7-200側為九針接口，三菱變頻器為rs485端子，采用二線式連接。
3 通訊系統(tǒng)設計
3.1 plc的自由口通信模式
s7-200支持自由口通信模式。自由口模式使s7-200可以與許多通信協(xié)議公開的其他設備和控制器進行通信。波特率為1200～115200 b/s(可調(diào)整)。
自由口模式的數(shù)據(jù)字節(jié)格式總是有一個起始位、一個停止位，用戶可以選擇7位或者8位數(shù)據(jù)，也可以選擇是否有校驗位以及是奇校驗還是偶校驗。
在自由口模式下，通過使用發(fā)送中斷、接收中斷、發(fā)送指令(xmt)和接收指令(rcv)，為所有通信活動編程。在自由口模式下，通信協(xié)議完全由用戶程序控制。
3.2 三菱變頻器專用協(xié)議
在自由口模式下，plc與變頻器通信遵循三菱變頻器專用協(xié)議。首先，按照變頻器通訊規(guī)格對變頻器參數(shù)進行設置(具體參照變頻器手冊)。其次通信采用以下步驟：
向變頻器發(fā)送要求數(shù)據(jù)(變頻器不會自動發(fā)送數(shù)據(jù))，經(jīng)變頻器等待時間后，從變頻器向plc發(fā)送返回數(shù)據(jù)，等待變頻器處理事件后，進行再處理。plc與變頻器通信以ascii碼(16進制)進行。plc對變頻器進行運行狀態(tài)監(jiān)控、運行頻率設置、啟動、停止等操作。這些數(shù)據(jù)的收發(fā)采用不同的數(shù)據(jù)模式。如運行頻率采用附表所示數(shù)據(jù)模式。
4 自由口通信編程設計
下面用實例來介紹自由口模式下的通信，plc向變頻器發(fā)送20hz頻率。(要使頻率寫入有效，開始時plc先向變頻器發(fā)送“寫入”指令，命令代碼‘fb’。)
主程序：
網(wǎng)絡1：
ld sm0.1 //初始化
movb 16#09, smb130 //端口1自由口模式，波特率9600，每個字符8位，無校驗
movb 16#b0, smb187 //寫接收指令控制字，允許rcv，檢測信息結束字符、空閑線起始條件
movb 16#0d, smb189 //設置信息結束字符為16#0d(回車符)
movw +5, smw190 //設置空閑線檢測時間間隔為5ms
movb 100, smb194 //設置最大字符數(shù)為100
網(wǎng)絡2：
ld sm0.0
movb 16#0d, vb100 //發(fā)送數(shù)據(jù)字符數(shù)為13
movb 16#05, vb101 //通訊要求
movb 16#30, vb102 //變頻器站號01
movb 16#31, vb103
movb 16#44, vb104 //頻率寫入命令代碼
movb 16#44, vb105
movb 16#31, vb106 //等待時間1×10ms
movb 16#32, vb107 //發(fā)送頻率20hz
movb 16#30, vb108
movb 16#30, vb109
movb 16#30, vb110
movb 16#44, vb111 //求和校驗碼de
movb 16#45, vb112
movb 16#0d, vb113 //結束字符
movb 0, mb10
網(wǎng)絡3：
ld sm0.0
atch int_0:int0, 26 //端口1發(fā)送完中斷，連接到中斷0
atch int_2:int2, 24 //端口1接收完中斷，連接到中斷2
eni //允許中斷
網(wǎng)絡4：
ld sm0.0
r sm187.7, 1 //禁止接收(避免接收發(fā)送沖突)
rcv vb149, 1
xmt vb100, 1 //開始發(fā)送
中斷程序0：
網(wǎng)絡1：
ld sm0.0
movb 5, smb35
atch int_1:int1, 11 //定時中斷到中斷1
中斷程序1：
網(wǎng)絡1：
ld sm0.0
dtch 11
s sm187.7, 1 //允許接收
rcv vb149, 1 //開始接收
中斷程序2：
網(wǎng)絡1：
ld sm0.0
incb mb10 //每發(fā)送接收完一次mb10加1
ab= mb10, 3 //當超過3次，退出不再發(fā)送
creti
網(wǎng)絡2：
ldb= smb186, 16#20 //接收無誤條件下
ab= vb150, 16#06 //接收數(shù)據(jù)無錯誤，退出
creti
not //否則，再發(fā)送
r sm187.7, 1
rcv vb149, 1
答：變頻器與plc配套應用是常見的自動化集成系統(tǒng)。由plc發(fā)出啟動、停止、運行頻率等指令，來控制變頻器的運轉及頻率輸出，達到控制生產(chǎn)過程自動化目的?；诖型ㄓ嵉淖冾l器與plc集成技術具有的優(yōu)點得到廣泛的工程重視。本文介紹三菱變頻器f700與西門子plc s7-200在自由口模式下的串行通信，達到plc對變頻器的便捷控制。
2 變頻器與plc的連接
plc s7-200與三菱變頻器通信采用rs485接口的串行方式。s7-200側為九針接口，三菱變頻器為rs485端子，采用二線式連接。
3 通訊系統(tǒng)設計
3.1 plc的自由口通信模式
s7-200支持自由口通信模式。自由口模式使s7-200可以與許多通信協(xié)議公開的其他設備和控制器進行通信。波特率為1200～115200 b/s(可調(diào)整)。
自由口模式的數(shù)據(jù)字節(jié)格式總是有一個起始位、一個停止位，用戶可以選擇7位或者8位數(shù)據(jù)，也可以選擇是否有校驗位以及是奇校驗還是偶校驗。
在自由口模式下，通過使用發(fā)送中斷、接收中斷、發(fā)送指令(xmt)和接收指令(rcv)，為所有通信活動編程。在自由口模式下，通信協(xié)議完全由用戶程序控制。
3.2 三菱變頻器專用協(xié)議
在自由口模式下，plc與變頻器通信遵循三菱變頻器專用協(xié)議。首先，按照變頻器通訊規(guī)格對變頻器參數(shù)進行設置(具體參照變頻器手冊)。其次通信采用以下步驟：
向變頻器發(fā)送要求數(shù)據(jù)(變頻器不會自動發(fā)送數(shù)據(jù))，經(jīng)變頻器等待時間后，從變頻器向plc發(fā)送返回數(shù)據(jù)，等待變頻器處理事件后，進行再處理。plc與變頻器通信以ascii碼(16進制)進行。plc對變頻器進行運行狀態(tài)監(jiān)控、運行頻率設置、啟動、停止等操作。這些數(shù)據(jù)的收發(fā)采用不同的數(shù)據(jù)模式。如運行頻率采用附表所示數(shù)據(jù)模式。
4 自由口通信編程設計
下面用實例來介紹自由口模式下的通信，plc向變頻器發(fā)送20hz頻率。(要使頻率寫入有效，開始時plc先向變頻器發(fā)送“寫入”指令，命令代碼‘fb’。)
主程序：
網(wǎng)絡1：
ld sm0.1 //初始化
movb 16#09, smb130 //端口1自由口模式，波特率9600，每個字符8位，無校驗
movb 16#b0, smb187 //寫接收指令控制字，允許rcv，檢測信息結束字符、空閑線起始條件
movb 16#0d, smb189 //設置信息結束字符為16#0d(回車符)
movw +5, smw190 //設置空閑線檢測時間間隔為5ms
movb 100, smb194 //設置最大字符數(shù)為100
網(wǎng)絡2：
ld sm0.0
movb 16#0d, vb100 //發(fā)送數(shù)據(jù)字符數(shù)為13
movb 16#05, vb101 //通訊要求
movb 16#30, vb102 //變頻器站號01
movb 16#31, vb103
movb 16#44, vb104 //頻率寫入命令代碼
movb 16#44, vb105
movb 16#31, vb106 //等待時間1×10ms
movb 16#32, vb107 //發(fā)送頻率20hz
movb 16#30, vb108
movb 16#30, vb109
movb 16#30, vb110
movb 16#44, vb111 //求和校驗碼de
movb 16#45, vb112
movb 16#0d, vb113 //結束字符
movb 0, mb10
網(wǎng)絡3：
ld sm0.0
atch int_0:int0, 26 //端口1發(fā)送完中斷，連接到中斷0
atch int_2:int2, 24 //端口1接收完中斷，連接到中斷2
eni //允許中斷
網(wǎng)絡4：
ld sm0.0
r sm187.7, 1 //禁止接收(避免接收發(fā)送沖突)
rcv vb149, 1
xmt vb100, 1 //開始發(fā)送
中斷程序0：
網(wǎng)絡1：
ld sm0.0
movb 5, smb35
atch int_1:int1, 11 //定時中斷到中斷1
中斷程序1：
網(wǎng)絡1：
ld sm0.0
dtch 11
s sm187.7, 1 //允許接收
rcv vb149, 1 //開始接收
中斷程序2：
網(wǎng)絡1：
ld sm0.0
incb mb10 //每發(fā)送接收完一次mb10加1
ab= mb10, 3 //當超過3次，退出不再發(fā)送
creti
網(wǎng)絡2：
ldb= smb186, 16#20 //接收無誤條件下
ab= vb150, 16#06 //接收數(shù)據(jù)無錯誤，退出
creti
not //否則，再發(fā)送
r sm187.7, 1
rcv vb149, 1
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