艾默生變頻器應用解決方案服務商盟雄14年專注于變頻落地系統

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和多臺艾默生變頻器組網通信（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。
一、 MODBUS協議簡要介紹
Modbus協議由美國著名的MODICON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）

 

 

更詳細的說明請查閱MODBUS協議的有關資料。
二、 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。
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；
三、 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RS232C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：

 

4. 具體的協議介紹請參考艾默生變頻器用戶手冊；
四、 程序流程圖
主設備對從設備的消息查詢命令主要分為2大類，連續命令序列和隨機命令序列。
連續命令序列： 主設備需要定時或連續向從設備發送的命令序列。特點是周期性，連續性。如PLC對變頻器讀取運行頻率命令，運行狀態命令等。
隨機命令序列： 主設備不定時或隨機向從設備發送的命令序列。特點是不定時性，隨機性。如PLC對變頻器的啟停控制，改寫頻率或其他參數等。