維修電工技師論文正稿

..國家職業(yè)資格全國統(tǒng)一鑒定維修電工論文〔國家職業(yè)資格二級論文題目：S7-200如何通過MODBUS協(xié)議與變頻器通訊__身份證號：準考證號：所在省市：江蘇省泰州市所在單位：XX愛索新材料科技S7-200如何通過MODBUS協(xié)議與變頻器通訊XXXXX愛索新材料科技摘要本文就西門子S7-200PLC如何通過MODBUS協(xié)議與變頻器之間實現(xiàn)通信,結合西門子STEP7編程方法和變頻器內部參數(shù)設置,以CPU226PLC和ACS510變頻器配置為例,實現(xiàn)上述功能。關鍵詞：變頻器MODBU..TOC\o"1-2"\h\z\u一、引言2二、MODBUS通信協(xié)議21.MODBUS通信協(xié)議介紹22.MODBUS的RTU通信方式2三、控制系統(tǒng)的的硬件設計31.硬件總體框架32.變頻器33.PLC3四、變頻器參數(shù)及PLC程序41.變頻器參數(shù)設置42.PLC程序53.S7-200PLC和其它品牌變頻器的通訊9五、結束語11參考文獻12引言隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展,變頻器在調速和節(jié)能方面的使用已非常廣泛。然而為了生產(chǎn)的需要,我們有時需要把不同廠商不同種類的設備整合在一個系統(tǒng)內運行,設備之間的通訊兼容問題就變得日益突出。由于Modbus標準開放,支持多種電氣接口,幀格式簡單、緊湊等一些特點,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備中PLC模擬量模塊用量,節(jié)省設備成本,增加系統(tǒng)可靠性。本文以西門子S7-200PLC與ABBACS510變頻器為例,淺談PLC利用MODBUSRTU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,請多多指正。MODBUS通信協(xié)議MODBUS通信協(xié)議介紹在目前的工業(yè)領域中,各個設備供應商基本都推出了自己的專用協(xié)議,但是為了兼容,幾乎所有的設備都支持MODBUS通信協(xié)議。MODBUS協(xié)議是美國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接口標準。MODBUS通信協(xié)議是一種主從式串行異步半雙工通信協(xié)議。采用主從式通信結構,可使一個主站對多個從站進行雙向通信,主站可單獨和從站通信,也可以廣播式和所有從站通信。MODBUS的RTU通信方式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MODBUSRTU格式,所以本文皆是以MODBUSRTU格式為例。RTU通信格式規(guī)定如下：1個起始位；8個數(shù)據(jù)位；1個校驗位〔奇、偶或者無校驗位；1個停止位〔有校驗時或者2個停止位〔無校驗時。RTU數(shù)據(jù)格式：沒有幀頭和幀尾,兩個信息幀之間至少間隔3～5個字符的時間間隔。每個信息幀依次由地址碼、功能碼、數(shù)據(jù)區(qū)、校驗碼組成?？刂葡到y(tǒng)的的硬件設計硬件總體框架本文是基于"PLC+變頻器+觸摸屏"的控制思想,通過PLC來實時監(jiān)控與改變變頻器的頻率,從而控制交流異步電動機的速度。變頻器隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發(fā)展,為交流變頻調速提供了成熟的技術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、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成?？績炔縄GBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等?？梢哉f交流變頻器是強弱電混合、機電一體的綜合性技術,既要處理巨大電能的轉換〔整流、逆變、又要處理信息的收集、變換和傳輸,因此它也可以簡單分成功率和控制兩大部分。PLC本文以西門子S7-200CPU226為例。該PLC本體集成2個RS-485接口,Port0的3和8連接ACS510變頻器的29和30<如圖一>。調用Modbus協(xié)議庫可以很方便的編制程序。圖一變頻器參數(shù)及PLC程序變頻器參數(shù)設置ACS510變頻器相關參數(shù)相關參數(shù)機能說明9802=1Modbus協(xié)議5302=1站號5303=9.6kbit/s波特率5304=1校驗方式8N15305=0ABB傳動簡裝版1001=10啟停和方向信號來自現(xiàn)場總線控制字1003=3方向可以通過命令切換1102=0選擇外部給定11103=8外部給定1來自串行通訊2007=-50HZ最小頻率控制變頻器初始化變頻器：Modbus寄存器40001中寫入0476H；啟動電機：Modbus寄存器40001中寫入047FH；停止電機：Modbus寄存器40001中寫入0477H；正轉電機：Modbus寄存器40002中寫入0～20000；反轉電機：Modbus寄存器40002中寫入0～-20000；故障復位：Modbus寄存器40001中寫入04F6H；注：變頻器的型號品牌不同,參數(shù)也不同,但都XX小異,具體參考各變頻器的手冊。PLC程序S7-200PLC和其它品牌變頻器的通訊變頻器的型號品牌不一樣,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。比如臺達B系列變頻器的控制字地址是2000H,寫入12H<十進制數(shù)18>是正向啟動,22H<十進制數(shù)34>是反向啟動,2001H為頻率命令。具體請參考各變頻器用戶手冊。臺達VFD-B系列變頻器通訊相關參數(shù)請注意：電源EV端僅供變頻器內部通訊模塊及外接keypad之電源使用,請勿移作他用,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。PLC品牌不同,編程也有一定區(qū)別。但都XX小異,相對來說S7-200因為有現(xiàn)成的Modbus協(xié)議庫,編程變得更簡單。結束語 隨著電力電力技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發(fā)展,未來設備將會越來越智能化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化、高效化,需要更為專業(yè)的人員維護,傳統(tǒng)電工已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代企