PLC与变频器通讯控制的设计_图文


现代制造、 工艺装备 ·11· ???????????????????????????????????????????????

PLC 与变频器通讯控制的设计
徐新力, 岑伟明, 刘浩波, 董秀芬
( 贵州险峰实业总公司, 贵州 惠水 550601)

摘要: 介绍了 PLC 与变频器的通讯控制与数据格式。主要阐述了系统组成和工作原理, 并给出了应用实例和 PLC 程序。 关键词: PLC 变频器 RS - 485 通讯控制 中图分类号: TP273 + . 2 文献标识码: B 文章编号: 1002 - 6886( 2012) 04 - 0011 - 03

Design of Communication Control Between of PLC and Inverter
XU Xinli, CHENG Weiming, LIU Haobo, DONG Xiufeng

Abstract: This paper introduced that the communication control and data format between of PLC and inverter,also mainly deand the application example and PLC program are shown. scribed that the system composition and working principle, Key words: PLC; inverter; RS485; communication control

0 引言
在现代工业控制系统中, 交流电机的调试越来越多 PLC 和变频器的控制组合已成为自动 地采用变频器实现, 化设备上最常用的综合应用。PLC 和变频器的控制组合, 最早是使用 PLC 的开关量输出驱动中间继电器控制变频 停止; 而对于速度, 一般是通过端子开关量的编 器的启动、 码实现多段速度运行, 更精确的是通过为 PLC 配置 DA 数 模转换模块连续控制变频器的速度。以上的控制方式对 电机分布范围较广的自动化控制场合, 于变频器数量多、 显然是不合适的。一方面控制的变频器越多, 需要的 I / O 点数和 DA 数模转换通道就越多, 这将增加成本; 另一方 而数模转换模块采用电 面 I / O 模式不能连续平滑地调速, 压或电流, 长度不一的控制电缆会造成信号衰减的不同, 从而影响系统的稳定性和可靠性。 本文所介绍的 PLC 以 RS485 通讯方式控制变频器的 它仅需在 PLC 主机上安装一块 RS - 485 方法非常简便, 通讯板, 编写简易的 PLC 梯形图指令, 通过一根通讯电缆 的连接, 就可以完成变频器的启动、 停止、 复位、 频率设定, 以及电压、 电流、 频率等参数的监控, 配以触摸屏, 还可以 显示各种电机参数。该系统具有较 在触摸屏上直接读写、 好的控制噪声干扰性, 传输距离远( 最长 500 m) 、 速度快, 控制变频器数量多( 最多 31 台) , 成本低等优点。 a) PLC 基本单元 口与触摸屏通讯。 b) RS - 485 通讯模块 RS485 通讯。 c) 交流变频器 带 RS485 接口。 d) 四芯双绞屏蔽电缆 e) 5. 7 寸触摸屏 f) 触摸屏通讯电缆 RVVP4* 0. 3 RS232 一根。 若干米。 一台。 PWS6600S - S CIMR - VA4A0038 若干台, 自 FX3U - 485 - BD 1 台, 安装于 PLC 基本单元左侧, 通过该接口与变频器实现 FX3U - 32MT - ES - A 1 台, 作为系统控制核心, 自带 RS - 232 通讯口, 通过这个接

为了在 PLC 和变频器之间建立有效地通讯, 必须在 PLC 和变频器中设置相应的参数。 PLC 参数设置, 可以通过 FX3U 的编程软件 GX Developer 进行, 如下所示: 通讯方式: 无协议通讯 波特率: 19200BPS 数据停止位: 1 位 奇偶校验: 偶校验 数据长度: 8 位

1 系统组成与参数设置
1. 1 系统结构
[ 1 ] 系统结构如图 1 所示 。

现代机械 2012 年第 4 期 ???????????????????????????????????????????????
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1. 2 变频器参数设置 变频器参数设置, 可以通过变频器操纵面板进行, 也 可通过设置软件 DriveWizard Plus 进行, 如表 1。 表1
参数号 b1 - 1 b1 - 2 h5 - 1 h5 - 2 h5 - 3 h5 - 4 h5 - 5 h5 - 6 h5 - 7 h5 - 9

信息格式的接收发送均为以 根据指令( 功 下所示的构成, 能) 的内容的不同, 数据部的 长度也随之发生变化( 数据
设置 2: 通讯控制 2: 通讯控制 按连接的变频器数量从 1 到 31 4 : 19 200 1 : Even parity 0 : Deceleration stop 1 : Enabled 5 1: Enabled 2 1: In the case of changing a constant, constant is reflected and be memorized by inputting ENTER 0: FWD / STOP, REV / STOP type

变频器参数设置表
名称 频率指令的选择 频率运行指令的选择 地址 通讯速率 校验 通讯故障的动作选择 CE 检出选择 通信等待时间 RTS 控制有 / 无 CE 检出时间 通信的 ENTER 功能选择 运行指令方法的选择

构成如图 5 所示) , 且信息间 还必须保持一定的时间间隔 ( 如图 6 所示) 。

从站地址为( 0 - 20Hex) 。如设定为 0, 则主站以广播 方式发送, 变频器不作响应。 功能码是用来指定指令的代码。功能码有三种, 如 表 2 所示。 表2
指令信息 功能 最小 最大 ( 字节) ( 字节) 读取存储寄存器的内容 回路测试 读多个存储器的写入 8 8 11 8 8 41 响应信息 最小 最大 ( 字节) ( 字节) 7 8 8 37 8 8

h5 - 11

h5 - 12

1. 3 RS - 485 的连接 依据 RS - 485 连接规则, 使用双绞屏蔽电缆连接, 且 RS - 主机端和最末一个从机端须接一个 110 Ω 终端电阻, 485 的连接如图 2 所示。

功能码 ( Hex) 03H 08H 10H

数据: 存储寄存器编号( 编号时的测试码) 与其数据 组合构成一系列数据。根据指令的内容数据长度会发生 变化。 故障检出: 检出传送时的故障。使用 CRC - 16 方式, 按下述步骤计算: 其中 PLC 端 FX3U - 485 - BD 通讯板、 变频器都带有 110 Ω 终端电阻[2], 其设置方法如图 3、 图 4 所示。 1) 一般计算出 CRC - 16 时的默认设定为 0, 需将 MEMOBUS 系统设定为 - 1 ( 16 位均为 1) 。 2) 将从站地址的 LSB 作为 MSB, 最后的数据的 MSB 作为 LSB, 计算出 CRC - 16。 3) 对来自从站的响应信息也计算出 CRC - 16, 与响 应信息中的 CRC - 16 进行核对。

3 PLC 程序设计 2 通讯协议与数据定义
变频器采用 MEMOBUS 协议
[ 3 -6 ]

要实现 PLC 与变频器之间的通讯控制, 必须对 PLC 进行编程, 通过程序实现 PLC 对变频器的各种运行控制 和数据的写入、 各种监控数据的读取等。PLC 程序首先应 完成通讯适配器的初始化、 控制命令字的组合、 代码转换 图 8。 和变频器应答数据的处理工作。如图 7、

。MEMOBUS 通信

协议采取主站对从站发出 指令, 从站进行响应的形式。

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4 结束语
本文通过实例讨论了 PLC 与变频器的 RS - 485 通讯 功能的编程和应用, 有助于读者进一步的研究和应用, 并 应用该程序连接上 PWS6600 触摸屏, 与其一起使用将更 一步扩充应用的灵活性。上述设计已成功地应用于贵州 险峰实业总公司生产的 MK1020 型数控无心磨床上, 并取 得了一定的经济效益, 值得推广。
参考文献
[ 1] [ J] . 实验 曹志锦等. 基于 RS485 的多级串口通讯网络设计及应用 2002 技术与管理, [ 2] J] . 邓志君等. 基于 RS485 接口 Modbus 协议的 PLC 与多机通讯[ 2010, 8 微计算机信息, [ 3] J] . 石油化工自 温克强. Modbus 通讯协议与 PLC 通讯中的应用[ 2005, 6: 6568 动化, [ 4] J] . 云南水力发 宋烨等. 基于 MODBUS 协议的 PLC 通讯的实现[ 2005, 21( 4) : 6163 电, [ 5] J] . 自动化技术与 颜河恒等. Modbus 关键技术分析及节点开发[ 2006, 25( 5) : 4951 应用, [ 6] J] . 厦门大学学报: 自 余臻. 基于 AT 指令集的远程通信的实现[ 2004, 43( 2) : 166169 然科学版,

作者简介: 徐新力, 男, 险峰机床厂电气工程师, 研究方向为轧辊磨
床电气自动化控制。

收稿日期: 2012 - 2 - 9

櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓
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击, 降低噪声等。
参考文献
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4 结束语
通过比较分析得出结论如下: 采用全圆齿根圆角的齿 没有任何 轮最大齿根应力明显降低。在塑料齿轮啮合处, “卡死” 修形的齿轮有冲击、 振动和 的可能, 通过修形的齿 “ 轮可以消除 卡死” 的可能性, 还可以缓解齿轮啮合时的冲

作者简介: 陈兴燕( 1987 - ) , 女, 贵州省独山县人, 布依族, 贵州大学
机械工程学院研究生, 主要研究方向: 机械设计及理论。

收稿日期: 2012 - 5 - 7


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