plc(s7-200)通過自由通訊口方式與變頻器通訊(vlt)

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1、PLC(S7-200)通過自由通訊口方式與變頻器通訊(VLT)1???引言????????在傳統(tǒng)的PLC——變頻控制集成系統(tǒng)中，變頻器的啟動/停止與故障監(jiān)控由PLC通過開關(guān)量實現(xiàn)端對端控制。變頻器頻率是由PLC通過模擬量輸出端口輸出0～5(10)V或4～20mA信號控制，需要PLC配置昂貴的模擬量輸出端口模塊。變頻器出現(xiàn)故障時由PLC讀取變頻器的故障報警觸點(diǎn)，對具體故障原因并不清楚，需查詢變頻器報警信息后再閱讀變頻器說明書才知道。隨著交流變頻控制系統(tǒng)及通訊技術(shù)的發(fā)展，可以利用PLC及變頻器的串行通訊的方式來實現(xiàn)PLC對變

2、頻器的控制。2???變頻器的選型????????DANFOSS-VLT系列變頻調(diào)速器提供串行通訊技術(shù)的支持。它所支持的串行通訊技術(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)RS-485、PROFIDRIVE、LONWORKS在內(nèi)的多種現(xiàn)場總線方式。其中，RS-485通訊方式為用戶提供了無需附加任何費(fèi)用的、最為廉價實用的串行通訊方式。只需按照DANFOSSVLT變頻器規(guī)定的通訊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、控制字和狀態(tài)字格式發(fā)送數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)與VLT變頻的通訊。VLT為用戶提供了兩種控制字和狀態(tài)字格式標(biāo)準(zhǔn):即DANFOSS標(biāo)準(zhǔn)的DANFOSS-FC協(xié)議和PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)的P

3、ROFIDRIVE協(xié)議。其中FC協(xié)議為用戶提供了更多的與VLT有關(guān)的控制信息和狀態(tài)信息。本項目中選用DANFOSS-FC協(xié)議。3???PLC的選型????????西門子工控產(chǎn)品在工控領(lǐng)域應(yīng)用市場中有較高的占有率。S7-200系列是西門子SIMATIC-PLC家族中的小規(guī)模PLC成員，自由通訊口方式是S7-200PLC的一個特色的功能，它使S7-200PLC可以由用戶自己定義通訊協(xié)議。利于自由通訊口方式，在本系統(tǒng)中PLC可以與變頻器和方便連接。PLC通過自由通訊口方式與變頻器通訊，控制變頻器的運(yùn)行，讀取變頻器自身的電壓、電

4、流、功率、頻率和過壓、過流、過負(fù)荷等全部報警信息等參數(shù)，這比通過外部端口控制變頻器的運(yùn)行具有較高的可靠性，節(jié)省了PLC寶貴的I/O端口，又獲的了大量變頻器的信息。在本例中，作者將按照DANFOSS-FC協(xié)議來對S7-200的自由口進(jìn)行編程。4???VLT串行通訊4.1???VLT通訊原理????????VLT變頻器的串行通訊為異步半雙工的方式，使用字節(jié)奇偶校驗和塊傳送異或校驗方法。每個變頻器都配備有一個標(biāo)準(zhǔn)的RS-485通訊端口，使協(xié)議可以通過RS-485電氣接口來進(jìn)行傳輸。PLC為主機(jī)，變頻器為從機(jī)，系統(tǒng)電碼的傳輸由主

5、機(jī)控制，主機(jī)不斷發(fā)出某個地址的電碼給從機(jī)，等待從機(jī)的響應(yīng)。主機(jī)最多能帶31個從機(jī)，在有中繼器的情況下，可以增加到126個從機(jī)，也就是從機(jī)的地址最多可以設(shè)定到126。通訊時，每一個字節(jié)從一個起始位開始實行傳送，然后再傳遞8個數(shù)據(jù)位，相應(yīng)地組成一個字節(jié)，每個字節(jié)由一個奇偶校驗位來驗證傳送的正確性，然后由一個終止位結(jié)束。這樣一個字節(jié)共由11個位組成。4.2???VLT電碼結(jié)構(gòu)????????每個電碼由一個起始字節(jié)(STX)開始，這個起始字節(jié)為STX=02H。隨后緊跟一個表示電碼長度(LGE)的字節(jié)和表示變頻器地址的字節(jié)(ADR

6、)。然后是一些數(shù)據(jù)字節(jié)(隨電碼類型而變)。整個電碼由一個數(shù)據(jù)控制字節(jié)(BCC)來結(jié)束。結(jié)構(gòu)如附表。附表??????VLT電碼結(jié)構(gòu)?在上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中:(1)PKE占用兩個字節(jié)，包括參數(shù)命令類型和參數(shù)數(shù)目;(2)IND為索引，也占用兩個字節(jié)，索引字節(jié)用于表明它是一個讀命令還是寫命令。在讀命令中必須具有0400H的格式，在寫命令中必須具有0500H的格式;(3)PWE為參數(shù)值塊。占用四個字節(jié)，分為高字(PWEH)和低字(PWEL)?！氨热缰鳈C(jī)要改變當(dāng)前的變頻器參數(shù)，新的參數(shù)就應(yīng)寫在參數(shù)PWE中發(fā)送給變頻器;”(4)PCD為過程

7、塊，占用4個字節(jié)。它有兩種狀態(tài)，當(dāng)主機(jī)發(fā)給從機(jī)時，PCD1為控制字，PCD2為參考值;當(dāng)從機(jī)發(fā)給主機(jī)時，PCD1為狀態(tài)字，PCD2為當(dāng)前的輸出頻率;(5)BCC為數(shù)據(jù)控制字節(jié)。由它來對接收到的命令進(jìn)行檢驗正確與否。它的初始值為0，然后對該字節(jié)以前的所有字節(jié)進(jìn)行異或。5???PLC編程示例5.1???變頻器初始化子程序????????PLC在第一次掃描時執(zhí)行初始化子程序，對端口及RCV指令進(jìn)行初始化。為了增加程序的可靠性，在初始化完成后，如果檢測到端口空閑時則運(yùn)行RCV指令使端口處于接受狀態(tài)。初始化子程序如下:Networ

8、k1???//網(wǎng)絡(luò)標(biāo)檢測端口空閑可編在主程序中//設(shè)定端口屬性LD???SM0.0MOVB???73,SMB30Network2//接收信息狀態(tài)LD???SM0.0MOVB???102,SMB87Network3LD???SM0.0MOVB???16#02,SMB88MOVB???50,SMB92MOVB???50,