PLC通过自由通讯方式与变频器通讯.doc

PLC通过自由通讯口方式与变频器通讯 　 摘　要：本文主要介绍了使用西门子公司的S7-200 系列PLC的自由口模式与DANFOSS变频器进行通讯的实现方法，并给出了部分例子程序。 　　关健字：DANFOSS FC协议　RS-485　PLC 变频器 前言 　　在传统的变频控制系统中，变频器的启动/停止由PLC通过开关量输出控制，变频器频率是由PLC通过模拟量输出端口输出0～5(10)V或4～20mA信号控制的，这需要购买PLC比较昂贵的模拟量输出端口模块。变频器出现故障时由PLC读取变频器的故障报警触点，对具体故障原因并不清楚，需操作人员查询变频器报警信息后再阅读变频器说明书才知道，这在没有专业人员的情况下，对于一个普通的值班人员来说有一定的的难度。随着交流变频控制系统及通讯技术的发展，作者想到可以利用PLC及变频器的串行通讯的方式来实现PLC对变频器的控制。这样既节省了投资，又减少了设计、安装和维护的工作量。 一、变频器的选型 　　DANFOSS VLT系列变频调速器对串行通讯技术的支持是世界所公认的。它所支持的串行通讯技术包括标准RS-485 ，及包括PROFIDRIVE 、LONWORKS在内的各种现场总线方式。其中，RS-485通讯方式为用户提供了无需附加任何费用的、最为廉价实用的串行通讯方式。我们只需按照 DANFOSS VLT变频器规定的通讯数据结构、控制字和状态字格式发送数据即可实现与VLT变频的通讯。VLT为用户提供了两种控制字和状态字格式标准：即 DANFOSS标准的DANFOSS FC协议和PROFIBUS标准的PROFIDRIVE协议。其中FC协议为用户提供了更多的与VLT有关的控制信息和状态信息。在本例中我们选用 DANFOSS FC协议。 信息请登陆:输配电设备网 二、PLC的选型 　　西门子工控产品在工控领域应用市场中有较高的占有率，S7-200系列PLC是西门子SIMATIC PLC家族中的成员之一，在西门子工控领域应用中占有重要地位。S7-200系列PLC体积小，软硬件功能强大，系统配置方便，由它组成的系统可以与许多种的现场总线相连接。它一推向市场就在各行各业得到了广泛应用。自由通讯口方式是S7-200 PLC的一个很有特色的功能，它使S7-200 PLC可以由用户自己定义通讯协议。利于自由通讯口方式，在本系统中PLC可以与变频器和方便连接。PLC通过自由通讯口方式与变频器通讯，控制变频器的运行，读取变频器自身的电压、电流、功率、频率和过压、过流、过负荷等全部报警信息等参数，这比通过外部端口控制变频器的运行具有较高的可靠性，节省了 PLC宝贵的I/O端口，又获的了大量变频器的信息。在本例中，作者将按照DANFOSS FC协议来对S7-200的自由口进行编程。 三、VLT串行通讯简介 　　VLT 变频器的串行通讯为异步半双工的方式，使用字节奇偶校验和块传送异或校验方法。每个变频器都配备有一个标准的RS-485通讯端口，使协议可以通过RS- 485电气接口来进行传输。PLC为主机，变频器为从机，系统电码的传输由主机控制，主机不断发出某个地址的电码给从机，等待从机的响应。主机最多能带 31个从机，在有中继器的情况下，可以增加到126个从机，也就是从机的地址最多可以设定到126。通讯时，每一个字节从一个起始位开始实行传送，然后再传递8个数据位，相应地组成一个字节，每个字节由一个奇偶校验位来验证传送的正确性，然后由一个终止位结束。这样一个字节共由11个位组成。 信息来自: 四、电码结构 　　每个电码由一个起始字节（STX）开始，这个起始字节为STX=02H。随后紧跟一个表示电码长度（LGE）的字节和表示变频器地址的字节（ADR）。然后是一些数据字节（随电码类型而变）。整个电码由一个数据控制字节（BCC）来结束。结构如下： 　　STX LGE ADR PKE IND PWE H PWE L PCD1 PCD2 BCC 　　02 0E 04 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 XX 　　在上述数据结构中： 　　1、 PKE占用两个字节，包括参数命令类型和参数数目； 　　2、 IND为索引，也占用两个字节，它与参数数目一起使用用于读写有索引的参数，此参数即为设置变频器的参数。索引字节用于表明它是一个读命令还是写命令。在读命令中必须具有0400H的格式，在写命令中必须具有0500H的格式。 　　3、 PWE为参数值块。占用四个字节，分为高字（PWE H）和低字（PWE L）。比如主机要改变当前的变频器参数，新的参数就应写在参数PWE中发送给变频器。 　　4、 PCD为过程块，占用4个字节。它有两种状态，当主机发给从机时，PCD1为控制字，PC