發布日期:2022-10-09 點擊率:167 品牌:艾默生_Emerson
1 引言
隨著plc技術的不斷發展,越來越顯示其強大的核心控制功能,plc和其他設備之間的連接已經從比較煩瑣的傳統i/o方式向越來越受歡迎的簡潔先進的通信方式過渡,不僅為設計者節省了大量的硬件成本,更能為遠程控制,組網提供了可能,使控制系統更加無縫地融為一體。
本文主要通過艾默生plc和多臺變頻器組網通信(以modbus協議方式)為例,說明plc和多臺變頻器網絡控制的通信程序的設計方法。
2 modbus協議簡要介紹
modbus協議由美國著名的modi -con公司提出,通過此協議,控制器相互之間、控制器經由網絡(例如以太網)和其它設備之間可以通信,不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡,進行集中監控,它已經成為一通用工業標準。控制器通信使用主—從技術,即僅一設備(主設備)能初始化傳輸(查詢)。其它設備(從設備)根據主設備查詢提供的數據作出相應反應。典型的主設備:ipc,hmi,plc等;典型的從設備:各種儀表,plc,變頻器等。主設備可單獨和從設備通信,也能以廣播方式和所有從設備通信。如果單獨通信,從設備返回一消息作為回應,如果是以廣播方式查詢的,則不作任何回應。modbus協議建立了主設備查詢和從設備回應的格式:設備(或廣播)地址、功能代碼、所有要發送的數據、錯誤檢測域。modbus協議同時支持rtu模式和ascii模式,rtu模式對應的幀格式如下:(ascii模式介紹省略)。
3 艾默生plc集成的modbus協議功能
艾默生ec20系列plc的通信口com 1集成了modbus主站協議, 在編程時先在編程軟件的系統塊里進行設置具體如下:系統塊→“通信口”菜單→“通信口1參數設置”菜單→選“modbus協議”→進行“modbus設置”→進行通信參數和(主模式)站號等設置即可。
然后利用modbus指令進行編程——modbus (s1) (s2)(s3)各參數含義如下:
s1 指定的通訊通道;
s2 發送數據起始地址;
s3 接收數據起始地址;
modbus指令發送過程中,自動加上所需的起始字符,結束字符和校驗和;發送的數據,不需設定發送的數據長度,系統會根據功能碼自動按系統內部設定長度進行發送。

圖1 rtu模式對應的幀格式
2個重要的通信標志:sm135— modbus的通訊成功標志位,通訊成功時置位,不會自動復位,所以在發送數據的時候要進行一次復位;sm136—modbus的通信錯誤標志位,通信錯誤(包括從設備沒有回應)時置位,不會自動復位,所以在接收數據的時候要進行一次復位。
4 艾默生變頻器通信協議
艾默生公司生產的ev系列變頻器都集成modbus協議,且提供rs23 -2c和rs485通信口供用戶選擇,所以通過plc和變頻器通信的方式完成控制比較簡單經濟,而且顯得系統比較高檔,下面簡單介紹其協議:
(1) 支持modbus rtu和ascii格式;
(2) 參數的modbus協議地址影射規則:變頻器的功能碼參數、控制參數和狀態參數都映射為modbus的讀寫寄存器。變頻器功能碼的組號映射為寄存器地址的高字節,組內索引映射為寄存器地址的低字節。變頻器的控制參數和狀態參數均虛擬為變頻器功能碼組。功能碼組號與其映射的寄存器地址高字節的對應關系如下:f0組:0x00;f1組:0x01;f2組:0x02;f3組:0x03;f4組:0x04;f5組:0x05;f6組:0x06;f7組:0x07;f8組:0x08;f9組:0x09;fa組:0x0a;fb組:0x0b;fc組:0x0c;fd組:0x0d;fe組:0x0e;ff組:0x0f;fh組:0x10;fl組:0x11;fn組:0x12;fp組:0x13;fu組:0x14;變頻器控制參數組:0x32;變頻器狀態參數組:0x33。例如變頻器功能碼參數f3.02的寄存器地址為0x302,變頻器功能碼參數ff.01的寄存器地址為0xf01。
(3) 支持的功能碼如下(見表1);

(4) 具體的協議介紹請參考艾默生變頻器用戶手冊。
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