在此基础上,不同厂商生产的控制设备可以联成工业网络,进行集中监控。控制器通信使用主―从技术,即仅主设备能初始化查询,从设备根据主设备查询提供的数据作出相应反应。
基于Modbus协议的这些特点,本文介绍在Modbus协议上用西门子S7-200CPU224PLC作主站,支持Modbus协议的台达VFD-F系列变频器作从站,通过编写Modbus主站通信程序实现了单台PLC与多台变频器间的通信,完成了现场信号采集及风量的智能控制。
系统概要西门子S7-200可编程序控制器为此通风系统的控制核心,在1∶n多分支通信网络中(本系统为1∶8),它作为主站通过RS485网络可控制8台台达VFD-F系列变频器,再由变频器驱动风机电动机,此控制系统的拓扑结构所示。
下面以1号竖井为例说明通风竖井的总体设计,其示意图所示。本系统共有8口结构相同的竖井组成,每口竖井与每层的通风管道相连,每层的通风管道连接着若干个通风柜与排气罩,通风柜与排气罩通向楼顶平台,出口处连接风机,风机电动机由变频器驱动。PLC控制器作为Modbus通信主设备与多台从设备―变频器相连,并根据相应竖井传送至PLC的风量需求信号按一定的算法得出各对应变频器的输出频率,并用RS485总线按Modbus现场总线协议输送到各变频器,变频器再向风机电动机输送相应的频率电压,进行网络化控制。
通信实现1.变频器通信参数设置
台达VFD-F系列变频器作为Modbus从设备,支持ASCII及RTU两种通信格式。因为当控制器设为在Modbus网络上以RTU模式通信时,在消息中的每个8bit包含两个4bit的基于Modbus协议的智能通风系统文/苏州大学机电工程学院钱伟青张茂青宦洪才彭芳Modbus是现场总线协议的一种,目前已成为一种应用于工业控制器上的标准通信协议。本文介绍了ModbusRTU通信协议在由PLC和变频器组成的智能通风控制系统中的应用,阐述了ModbusRTU的特点,并详细给出了系统结构及通信软件的设计方法。
十六进制字符。这种方式的主要优点是:在同样的波特率下,可比ASCII方式传送更多的数据。所以选择RTU模式,通信传输速率设位9600bit/s,通信资料格式为8位数据位,偶校验/一位停止位。
8台变频器的地址分别设置为01H~08H,PLC可根据此地址来选用不同的变频器。
2.ModbusRTU信息帧及其传输过程
ModbusRTU的信息帧的结构所示。主机发送的两个数据包之间要有一个大于3.5个字符时间的总线静止时间,当从机检测到线路上空闲时间大于3.5帧,就认为主机的数据包已经发送结束,下一帧数据即为地址帧,所有的从机都准备接收,因此帧与帧的间隔不能超过3.5帧,否则将可能引发通信错误。
当从设备接收到RTU信息帧的第一个字节,即设备地址后,将对其进行解码并判断是否发给自己,若“是”则继续接收余下的帧;若“否”则侦测网络总线,等待新的信息帧。
从机接收完毕后,生成接收数据的CRC校验码,并与主机发送的CRC码比较。若相同则认为接收正确,从机按功能码的要求完成操作并生成回送数据包发送给主机;若校验出错则从机向主机发送出错数据包,出错数据包的特征是将功能码的最高位置位,即大于127的功能码是出错功能码。本系统中用到的功能码为“03”与“06”。功能码“03”的作用为“读取变频器的工作状态”;功能码“06”的作用为“写变频器工作频率及其起停命令控制字”。
数据区包含需要从机执行什么动作或由从机采集的返送信息。台达VFD-F变频器的“通信频率”地址为“09-07”,用于设定变频器的工作频率:“通信运转指令”地址为“09-06”,用于设定变频器的起停状态;其“输出频率”、“输出电流”和“输出功率”的地址分别为“00-04”、“00-05”、“00-09”,用于监视变频器的工作状态。
主机或从机根据CRC校验码来判别接收信息是否出错。
错误检测域包含一16bit值(用两个8位的字符来实现)。错误检测域的内容是将整个字符串(不包括最后两个字节)按规定的方式位移并进行异或计算得出的,并由接收方按同样的计算方法进行校验是否一致。CRC域附加在消息的最后,添加时先是低字节然后是高字节,故CRC的高位字节是发送消息的最后一个字节。
本文关键字:暂无联系方式变频器基础,变频技术 - 变频器基础
上一篇:变频设施运用中的抗压措施的研讨