维修电工技师论文正稿

..国家职业资格全国统一鉴定维修电工论文〔国家职业资格二级论文题目：S7-200如何通过MODBUS协议与变频器通讯__身份证号：准考证号：所在省市：江苏省泰州市所在单位：XX爱索新材料科技S7-200如何通过MODBUS协议与变频器通讯XXXXX爱索新材料科技摘要本文就西门子S7-200PLC如何通过MODBUS协议与变频器之间实现通信,结合西门子STEP7编程方法和变频器内部参数设置,以CPU226PLC和ACS510变频器配置为例,实现上述功能。关键词：变频器MODBU..TOC\o"1-2"\h\z\u一、引言2二、MODBUS通信协议21.MODBUS通信协议介绍22.MODBUS的RTU通信方式2三、控制系统的的硬件设计31.硬件总体框架32.变频器33.PLC3四、变频器参数及PLC程序41.变频器参数设置42.PLC程序53.S7-200PLC和其它品牌变频器的通讯9五、结束语11参考文献12引言随着电子工业的飞速发展,变频器在调速和节能方面的使用已非常广泛。然而为了生产的需要,我们有时需要把不同厂商不同种类的设备整合在一个系统内运行,设备之间的通讯兼容问题就变得日益突出。由于Modbus标准开放,支持多种电气接口,帧格式简单、紧凑等一些特点,使用越来越广泛。利用Modbus通讯协议监控变频器可以减少设备中PLC模拟量模块用量,节省设备成本,增加系统可靠性。本文以西门子S7-200PLC与ABBACS510变频器为例,浅谈PLC利用MODBUSRTU通讯协议监控变频器,以供参考。由于水平有限,不足之处,请多多指正。MODBUS通信协议MODBUS通信协议介绍在目前的工业领域中,各个设备供应商基本都推出了自己的专用协议,但是为了兼容,几乎所有的设备都支持MODBUS通信协议。MODBUS协议是美国MODICON〔莫迪康公司首先推出的基于RS485总线的通信协议,其物理层为RS232/RS422/RS485接口标准。MODBUS通信协议是一种主从式串行异步半双工通信协议。采用主从式通信结构,可使一个主站对多个从站进行双向通信,主站可单独和从站通信,也可以广播式和所有从站通信。MODBUS的RTU通信方式MODBUS通信协议提供了ASCII和RTU两种通信方式。由于RTU的通信速度比ASCII码要快,变频器和PLC等产品支持的多为MODBUSRTU格式,所以本文皆是以MODBUSRTU格式为例。RTU通信格式规定如下：1个起始位；8个数据位；1个校验位〔奇、偶或者无校验位；1个停止位〔有校验时或者2个停止位〔无校验时。RTU数据格式：没有帧头和帧尾,两个信息帧之间至少间隔3～5个字符的时间间隔。每个信息帧依次由地址码、功能码、数据区、校验码组成。控制系统的的硬件设计硬件总体框架本文是基于"PLC+变频器+触摸屏"的控制思想,通过PLC来实时监控与改变变频器的频率,从而控制交流异步电动机的速度。变频器随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,为交流变频调速提供了成熟的技术条件并得到迅猛的发展。变频器主要由整流〔交流变直流、滤波、逆变〔直流变交流、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。可以说交流变频器是强弱电混合、机电一体的综合性技术,既要处理巨大电能的转换〔整流、逆变、又要处理信息的收集、变换和传输,因此它也可以简单分成功率和控制两大部分。PLC本文以西门子S7-200CPU226为例。该PLC本体集成2个RS-485接口,Port0的3和8连接ACS510变频器的29和30<如图一>。调用Modbus协议库可以很方便的编制程序。图一变频器参数及PLC程序变频器参数设置ACS510变频器相关参数相关参数机能说明9802=1Modbus协议5302=1站号5303=9.6kbit/s波特率5304=1校验方式8N15305=0ABB传动简装版1001=10启停和方向信号来自现场总线控制字1003=3方向可以通过命令切换1102=0选择外部给定11103=8外部给定1来自串行通讯2007=-50HZ最小频率控制变频器初始化变频器：Modbus寄存器40001中写入0476H；启动电机：Modbus寄存器40001中写入047FH；停止电机：Modbus寄存器40001中写入0477H；正转电机：Modbus寄存器40002中写入0～20000；反转电机：Modbus寄存器40002中写入0～-20000；故障复位：Modbus寄存器40001中写入04F6H；注：变频器的型号品牌不同,参数也不同,但都XX小异,具体参考各变频器的手册。PLC程序S7-200PLC和其它品牌变频器的通讯变频器的型号品牌不一样,接线方式、通讯参数、控制字、状态字的地址,写入的数据也不一样。比如台达B系列变频器的控制字地址是2000H,写入12H<十进制数18>是正向启动,22H<十进制数34>是反向启动,2001H为频率命令。具体请参考各变频器用户手册。台达VFD-B系列变频器通讯相关参数请注意：电源EV端仅供变频器內部通讯模块及外接keypad之电源使用,请勿移作他用,以免造成变频器故障或毀损。若用于RS485通訊功能,則只需连接到SG+于SG-接脚。PLC品牌不同,编程也有一定区别。但都XX小异,相对来说S7-200因为有现成的Modbus协议库,编程变得更简单。结束语 随着电力电力技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,未来设备将会越来越智能化、网络化、数字化、高效化,需要更为专业的人员维护,传统电工已经不能满足现代企