对变频器的启停控制
由于EMESON EC20 PLC和EV2000变频器(非标)都集成MODBUS协议,所以实现它们的通信相对比较简单,整个网络采用RS485通信方式。
1. 各设备接口通信参数设置,对EC20 PLC设置如下:
2. EV2000的设置要点:1,各通信参数要和EC20 PLC一致;2,各变频器的地址要有自己唯一的从机地址;3,注意变频器的通信跳线开关CN14拨在RS485方向 ;

3. EC20PLC和变频器的连接如下:

4. EC20 PLC和变频器之间采用MODBUS RTU方式通信,Modbus采用“Big Endian”编码方式,先发送高位字节,然后是低位字节。RTU方式格式如下:

RTU方式:在RTU方式下,帧之间的空闲时间取功能码设定和Modbus内部约定值中的较大值。Modbus内部约定的小帧间空闲如下:帧头和帧尾通过总线空闲时间不小于3.5个字节时间来界定帧。数据校验采用CRC-16,整个信息参与校验,校验和的高低字节需要交换后发送。具体的CRC校验请参考协议后面的示例。值得注意的是,帧间保持至少3.5个字符的总线空闲即可,帧之间的总线空闲不需要累加起始和结束空闲。
Modbus主要的功能是读写参数,不同的功能码决定不同的操作请求。变频器Modbus协议支持以下功能码操作:
功能码 | 功能码意义 |
0x03 | 读取变频器功能码参数和运行状态参数 |
0x06 | 改写单个变频器功能码或者控制参数,掉电之后不保存 |
0x08 | 线路诊断 |
0x10 | 改写多个变频器功能码或者控制参数,掉电之后不保存 |
0x41 | 改写单个变频器功能码或者控制参数,掉电之后保存 |
0x42 | 功能码管理 |
Modbus协议不同的功能码有不同数据的格式和意义,简要介绍如下:
改写多个变频器功能码和状态参数的格式协议:请求格式如下:
应用层协议 数据单元 | 数据长度 (字节数) | 取值或范围 |
功能码 | 1 | 0x10 |
起始寄存器地址 | 2 | 0x0000~0xFFFF |
操作寄存器数目 | 2 | 0x0001~0x0004 |
寄存器内容字节数 | 1 | 2*操作寄存器数目 |
寄存器内容 | 2*操作寄存器数目 |
|
应答格式如下:
应用层协议 数据单元 | 数据长度(字节数) | 取值或范围 |
功能码 | 1 | 0x10 |
起始寄存器地址 | 2 | 0x0000~0xFFFF |
操作寄存器数目 | 2 | 0x0001~0x0004 |
读取变频器参数的协议格式:请求格式如下:
应用层协议 数据单元 | 数据长度 (字节数) | 取值或范围 |
功能码 | 1 | 0x03 |
起始寄存器地址 | 2 | 0x0000~0xFFFF |
寄存器数目 | 2 | 0x0001~0x0004 |
应答格式如下:
应用层协议 数据单元 | 数据长度 (字节数) | 取值或范围 |
功能码 | 1 | 0x03 |
读取字节数 | 1 | 2*寄存器数目 |
读取内容 | 2*寄存器数目 |
|
变频器的功能码参数、控制参数和状态参数都映射为Modbus的读写寄存器。功能码参数的读写特性和范围遵循变频器用户手册的说明。变频器功能码的组号映射为寄存器地址的高字节,组内索引映射为寄存器地址的低字节。变频器的控制参数和状态参数均虚拟为变频器功能码组。功能码组号与其映射的寄存器地址高字节的对应关系如下:
F0组:0x00;F1组:0x01;F2组:0x02;F3组:0x03;F4组:0x04;F5组:0x05;F6组:0x06;F7组:0x07;F8组:0x08;F9组:0x09;FA组:0x0A;Fb组:0x0B;FC组:0x0C;Fd组:0x0D;FE组:0x0E;FF组:0x0F;FH组:0x10;FL组:0x11;Fn组:0x12;FP组:0x13;FU组:0x14;变频器控制参数组:0x32;变频器状态参数组:0x33。
例如变频器功能码参数F3.02的寄存器地址为0x302,变频器功能码参数FF.01的寄存器地址为0xF01。
5、具体程序编写:启动5#变频器正转,转速设定为50.00HZ(内部表示为5000)的命令如下:
| 地址 | 功能码 | 寄存器地址 | 寄存器数目 | 寄存器内容字节数 | 寄存器内容 | 校验和 |
请求 | 0x05 | 0x10 | 0x3200 | 0x0002 | 0x04 | 0x01C7,0x1388 | 0x16A9 |
响应 | 0x05 | 0x10 | 0x3200 | 0x0002 | 无 | 无 | 0x4EF4 |
程序清单:

读取5#变频器的运行频率,变频器应答运行频率为50.00HZ:
| 地址 | 功能码 | 寄存器地址 | 寄存器数目或者读取字节数 | 寄存器内容 | 校验和 |
请求 | 0x05 | 0x03 | 0x3301 | 0x0001 | 无 | 0xDB0A |
响应 | 0x05 | 0x03 | 无 | 0x02 | 0x1388 | 0x44D2 |
程序清单:

5#变频器以快速度停车:
| 地址 | 功能码 | 寄存器地址 | 寄存器内容 | 校验和 |
请求 | 0x05 | 0x06 | 0x3200 | 0x00C3 | 0xC6A7 |
响应 | 0x05 | 0x06 | 0x3200 | 0x00C3 | 0xC6A7 |
七、 小结
该系统以前是采用IPC+控制I/O卡的方式进行控制的,但是存在系统稳定性能差,控制效果不理想,故障率高的缺点,自从改用EMERSON 的PLC作为系统的核心设备后,系统不仅达到良好的控制效果和很好的经济效益,同时比较容易维护,受到用户的好评。
西门子代理商,西门子模块代理商,西门子一级代理商,西门子PLC代理,西门子中国代理商