永宏PLC利用MODBUS实现控制多台变频器系统的设计_1.docx

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1、永宏PLC利用MODBUS实现控制多台变频器系统的设计永宏PLC利用MODBUS实现控制多台变频器系统的设计 的FBs-60MCT型PLC作为主控制器； TVF2000系列变频器用于传动控制；HITECH PWS3261触摸屏用于人-机信息交换。相关系统构成框图如图1所示。在该系统中，PLC的Port 2和变频器构成MODBUS总线，通过PLC去控制三台变频器完成系统控制需要，实现对变频器的速度设定、运行状态监控及参数交换等。3ModBus通讯协议 ModBus通讯协议，是一种串行的、非同步的主从通讯协议，网络中只有一个设备可以建立协议，其它的设备只能通过提供数据响应主机的查询，或者根据查询做

2、出相应的动作。ModBus协议定义了主机查询的格式，其包括：主从机的编址方法或者播送，要求动作的功能代码，传输数据和错误校验等，或者不能完成主机要求的动作，它将组织一个故障作为响应。MODBUS协议不需要十分的接口，典型的物理接口是RS485。在MODBUS通讯网络中，一般提供中ASCII和RTU两种通讯形式。 本控制系统中，永宏PLC支持MODBUS协议，可以灵敏运用ASCII和RTU两种通讯形式，TVF2000变频器支持MODBUS中的RTU通讯形式。 4系统实现 本控制系统主要以MODBUS通讯控制实现。因此，主控设备和受控设备必须都支持MODBUS协议，永宏PLC提供了方便快捷的MOD

3、BUS MASTER表格，直观易懂，如图2所示。其中，第0，2，4笔资料为分别写入1#2#3#变频器控制字和给定值1；第1，3，5笔资料为读取1#2#3#变频器的状态字。 时代TVF2000系列变频器可通过串行RS485总线与外部PLC控制系统进展通讯，通讯协议为MODBUS的RTU形式，其控制命令和给定频率全部来自MODBUS通讯，其RS485总线构造如图3所示。TVF2000变频器的存放器40001为控制字，存放器40002为给定值1，存放器40004为状态字，存放器40005为实际值。其相关参数设置如下： 5005=2 MODBUS通讯； 5201=1，2，3变频器站号； 5202=5

4、波特率为9600bps； 5203=0 无校验； 5003=1.0 通讯超时时间； 1001=10 外部命令1为通讯控制； 1003=3 电机正反转控制； 1104=0.1 频率给定最小单位0.1HZ; 1105=50 -最大给定频率为50HZ; 1601=7 为通讯允许运行; 1604=7 为故障通讯复位. TVF2000的菜单参数被逐一影射为MODBUS协议的存放器,MODBUS通讯对各存放器的操纵,即实现了对TVF2000中与存放器对应的菜单参数的操纵.对应的命令存放器为40001,其中每一位控制的详细内容如图4所示.对每一台变频器进展控制时,通过HITECH触摸屏给定起停信息,变频器的

5、位置信息如下: 第一步,40001=0000 0000 0000 0110B 变频器进入通讯控制停当状态; 第二,40001=0000 0000 0000 0111B 变频器进入预备状态; 第三,40001=0000 0000 0000 1111B 发上升沿脉冲进入运行允许状态; 第四,40001=0000 0000 0010 1111B 启动变频器; 第五,40001=0000 0000 0110 1111B 按给定频率值运行. 同时,通过对存储存放器40004状态字读取,可获得变频器的运行状态等信息,然后通过触摸屏显示界面,操纵人员可以直观地理解变频器运行信息.40004的位址内容如图5所

6、示. 5程序设计 ORG M1924 FUN 08 7,R1000 FUN 08 7,R1100 FUN 08 7,R1200 /变频器停当/ ORG M1962 FUN 150P 2,R5800,R5900 /MODBUS通讯工作命令设定/ ORG M10 FUN 08P 47,R1000 FUN T10 100 AND T10 FUN 08P 111,R1000 /启动1#变频器/ ORG M11 FUN 08P 7,R1000 /停顿1#变频器/ ORG M12 FUN 08P 47,R1100 FUN T11 100 AND T11 FUN 08P 111,R1100 /启动2#变频器

7、/ ORG M13 FUN 08P 7,R1100 /停顿2#变频器/ ORG M14 FUN 08P 47,R1200 FUN T12 100 AND T12 FUN 08P 111,R1200 /启动3#变频器/ ORG M15 FUN 08P 15,R1200 /停顿3#变频器/ 6完毕语 利用MODBUS通过PLC来控制多台TVF2000变频器的运行,从知足消费设备各种不同场合和要求的需要.与原系统相比,在极大程度上进步了自动化程度,使控制变得简单和准确;而与PLC+D/A模块这一传统的控制形式相比,固然同样可以到达控制要求,但从经济上考虑,我们一般无法承受昂贵的D/A模块,在同时控制多台变频器时,将使变得系统特别庞大,不利于系统的维护;因此,采用MODBUS等总线构造来实现消费设备控制要求,是工业控制的一种趋势.同时,随着变频技术与计算机通讯技术相结合,PLC和变频器的通讯控制将更加广泛应用于工业控制中.本文笔者屡次设计相关系统运用于污水处理系统,食品、药品和化装品等包装系统中,自动化程度大大进步,系统运行故障率那么大大减少，是值得推广和应用的传动控制系统。