Modbus技术在变频调速系统上的应用-西门子.doc

Modbus技术在变频调速系统上的应用 摘?要：本文以预缩整理机为基础，阐述了Modbus协议在丹佛斯VLT2900系列变频器中的应用 关键词：Modbus?PLC?变频器 Abstract:?Based?on?pre-shrink?machine,?this?article?introduces?application?of?Modbus?protocol?in?Danfoss?VLT2900?inverter. Key?words:?Modbus?PLC?inverter 1、预缩机原理简述 ????预缩机是印染行业中织物后整理的最后一道工序，它是将织物经过机械物理预缩（橡胶毯）的方法，使其预缩率降低，手感改善。基本配置由四个单元组成：给湿单元、橡胶毯预缩单元、呢毯整理单元和出布单元。给湿单元完成预缩前的给湿准备，以使织物拥有一定的含湿量，便于织物预缩。其拖动部分为一只糙皮辊。由一个2.2KW电机拖动。橡胶毯预缩单元是本机的核心，主要是通过橡胶毯挤压以使织物经向产生收缩。挤压由一个φ616mm的辊筒和另一个辊筒的相对运动完成，拖动由一个15KW的电机完成。呢毯整理单元主要用以烘干织物和改善手感，由一个3KW的电机拖动一个φ2000mm的大滚筒完成。出布单元由一个1.5KW的电机拖动摆布斗完成。其工艺流程如下： ????进布单元－橡胶毯预缩单元－呢毯整理单元－落布单元 2、系统配置方案 ????在本方案中，触摸屏采用日本Proface公司生产的GP系列，PLC采用西门子公司S7-226系列，变频器采用丹佛斯VLT2900系列，由于该系列变频器内已经内置了RS485接口且支持modbus协议，故这使该系统性价比非常高。S7－226系列的CPU内置了两个通信口，这两个通信口都为RS485接口，均可在三种方式下工作，即PPI方式、MPI方式及自由通信口方式。PPI是point-to-point的缩写，即点对点方式，是西门子公司专为S7－200系列开发的一个通信协议，在本案中，我们可把其中的一个通信口设置为该方式，用以连接HMI，进而做人机交换信息用。而第二个通信口我们把它设置成自由口通信方式。自由口通信方式是S7－200系列非常有特色的功能。在该方式下，依据和他通信的其他设备的公开的通信协议来编程S7－200的通信。我们在本方案中用它连接变频器以实现它们之间的相互通信。相关系统框图如下图所示：（基于本文阐述的重点，其它的如变频器和电机组成的自反馈系统不再画出和赘述。） 3、自由口通信和Modbus协议在S7-226和丹佛斯VLT2900系列变频器的应用 A.?通讯协议及其在PLC和变频器上的基本设置 ????既然双方控制器要建立通信，它们必将共同遵循一定的规约，这即称之为协议。本系统中，PLC建立的通讯规约将依从于变频器的规约，即Modbus协议，这是因为S7-200支持自由口通信模式。 l?自由口通信模式： ????CPU串行通信口可由用户程序控制，这种操作模式称作自由口通信模式。在该模式下，用户程序可以使用接受中断、发送中断、发送指令（XMT）和接受指令（RCV）来进行通信操作。利用该模式，PLC可以和任意第三方串口进行通信。SMB30（用于端口0）和SMB130（用于端口1）用于选择波特率、奇偶校验、数据位数和通信协议。 l?Modbus通信协议 ????a．Modbus通信是一种被用于在智能设备间建立主从方式的通信，它可以通过如RS232C、RS485等多种传输方式进行传播。它分为两种串行传输方式：ASCII和RTU（Remote?Terminal?Unit，远程测控中断）。它们定义了数据如何打包、解码的不同方式。丹佛斯VLT2900系列支持的是RTU方式，其格式是： ????其中奇偶校验和停止位可以是0.即可以没有。 ????Modbus由一个主站（PLC）和最多31个从站（本系统中为4个）组成。主站负责发送指令，从站则是响应指令。在某一时刻，只能有一个从站能和主站进行连接。 ????b．丹佛斯VLT2900系列变频器内置了RS485物理接口，且同时支持Modbus协议。其相关的参数如站地址、波特率、校验等在561＃、500＃、570＃及501＃参数组内设置。 B.?PLC和变频器通信的信号格式 ????l?丹佛斯VLT2900系列变频器支持标准的Modbus－RTU信号，其格式如下： ????驱动器地址：本文为变频器地址。值为0～32.若设定为0，即为广播方式，则从PLC同时向所有的变频器传送指令信号，而变频器不反馈响应信号。 ????功能码：丹佛斯VLT2900系列支持以下几种功能码（16进制）。 ????数据：存储寄存器地址和数据组合构成一组数据。因指令的内容不同数据长度不同。 ????故障