維修電工技師論文-s7-200如何通過modbus協(xié)議與變頻器通訊

1、<p>　　國(guó)家職業(yè)資格全國(guó)統(tǒng)一鑒定</p><p><b>　　維修電工論文</b></p><p>　?。▏?guó)家職業(yè)資格二級(jí)）</p><p>　　論文題目： S7-200如何通過MODBUS協(xié)議</p><p>　　與變頻器通訊 </p><p>　　姓 名：

2、 </p><p>　　身份證號(hào)： </p><p>　　準(zhǔn)考證號(hào)： </p><p>　　所在省市： 江 蘇 省 泰 州 市 </p><p>　　所在

3、單位： 江蘇愛索新材料科技有限公司 </p><p>　　S7-200如何通過MODBUS協(xié)議與變頻器通訊</p><p><b>　　X X X</b></p><p>　　江蘇愛索新材料科技有限公司</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　

4、　本文就西門子S7-200 PLC如何通過MODBUS協(xié)議與變頻器之間實(shí)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(shè)置，以CPU226 PLC和ACS510變頻器配置為例，實(shí)現(xiàn)上述功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：變頻器 MODBU</p><p><b>　　一、引言2</b></p><p>　　二、MODBUS 通信協(xié)

5、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)的的硬件設(shè)計(jì)3</p><p>　　1.硬件總體框架3</p><p><b>　　2.變頻器3</b></p>&

6、lt;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(shè)置4</p><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

7、>　　五、結(jié)束語11</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)12</b></p><p><b>　　引言</b></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(shí)需要把不同廠商不同種類的設(shè)備整合在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行，設(shè)備之間的通訊兼

8、容問題就變得日益突出。由于Modbus標(biāo)準(zhǔn)開放，支持多種電氣接口，幀格式簡(jiǎn)單、緊湊等一些特點(diǎn)，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(shè)備中PLC模擬量模塊用量，節(jié)省設(shè)備成本，增加系統(tǒng)可靠性。本文以西門子S7-200PLC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(qǐng)多多指正。</p><p>　　MODBUS 通信協(xié)

9、議</p><p>　　MODBUS通信協(xié)議介紹</p><p>　　在目前的工業(yè)領(lǐng)域中，各個(gè)設(shè)備供應(yīng)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(shè)備都支持MODBUS通信協(xié)議。MODBUS協(xié)議是美國(guó)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(biāo)準(zhǔn)。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

10、主從式通信結(jié)構(gòu)，可使一個(gè)主站對(duì)多個(gè)從站進(jìn)行雙向通信，主站可單獨(dú)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>

11、<p>　　RTU通信格式規(guī)定如下：1個(gè)起始位；8個(gè)數(shù)據(jù)位；1個(gè)校驗(yàn)位（奇、偶）或者無校驗(yàn)位；1個(gè)停止位（有校驗(yàn)時(shí)）或者2個(gè)停止位（無校驗(yàn)時(shí)）。</p><p>　　RTU數(shù)據(jù)格式：沒有幀頭和幀尾，兩個(gè)信息幀之間至少間隔3～5個(gè)字符的時(shí)間間隔。每個(gè)信息幀依次由地址碼、功能碼、數(shù)據(jù)區(qū)、校驗(yàn)碼組成。</p><p>　　控制系統(tǒng)的的硬件設(shè)計(jì)</p><p>

12、;<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(shí)時(shí)監(jiān)控與改變變頻器的頻率，從而控制交流異步電動(dòng)機(jī)的速度。</p><p><b>　　變頻器</b></p><p>　　隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，為交流變頻調(diào)速提供了成熟的技術(shù)

13、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(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。靠?jī)?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(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等?？梢哉f交流變頻器是強(qiáng)弱電混合、機(jī)電一體的綜合性技術(shù)，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(jiǎn)

14、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P(yáng)LC本體集成2個(gè)RS-485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>

15、</p><p>　　變頻器參數(shù)及PLC程序</p><p><b>　　變頻器參數(shù)設(shè)置</b></p><p>　　ACS510變頻器相關(guān)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；

16、</p><p>　　啟動(dòng)電機(jī)：Modbus寄存器40001中寫入047F H；</p><p>　　停止電機(jī)：Modbus寄存器40001中寫入0477 H；</p><p>　　正轉(zhuǎn)電機(jī)：Modbus寄存器40002中寫入0～20000；</p><p>　　反轉(zhuǎn)電機(jī)：Modbus寄存器40002中寫入0～-20000；</p>

17、;<p>　　故障復(fù)位：Modbus寄存器40001中寫入04F6 H；</p><p>　　注：變頻器的型號(hào)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(cè)。</p><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

18、頻器的型號(hào)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(tái)達(dá)B系列變頻器的控制字地址是2000H，寫入12H(十進(jìn)制數(shù)18)是正向啟動(dòng)，22H(十進(jìn)制數(shù)34)是反向啟動(dòng)，2001H為頻率命令。具體請(qǐng)參考各變頻器用戶手冊(cè)。</p><p>　　臺(tái)達(dá)VFD-B系列變頻器通訊相關(guān)參數(shù)</p><p>　　請(qǐng)注意：電源 EV 端僅供變頻器內(nèi)部通訊模塊及外接 keyp

19、ad 之電源使用，請(qǐng)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(duì)來說S7-200因?yàn)橛鞋F(xiàn)成的Modbus協(xié)議庫，編程變得更簡(jiǎn)單。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　隨著電力電力技術(shù)、

20、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，未來設(shè)備將會(huì)越來越智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、高效化，需要更為專業(yè)的人員維護(hù)，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(jìn)步才能跟上時(shí)代的步伐，才能為企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)揮更大的作用，推動(dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷前進(jìn)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李金城.PLC模擬量與通信控制應(yīng)用實(shí)踐[M].北京:電子工