西门子6ES7223-1PL22-0XA8型号规格

西门子6ES7223-1PL22-0XA8型号规格

随着工业现场控制技术的不断发展，通过三菱变频器实现电动机的变频调速已经成为电机调速的主要方式。目前许多三菱变频器都附带了串行通讯功能，这样由变频器与上位控制器组成的串行通讯控制系统比传统的端子接线控制方式有了较强的抗干扰能力、较高的传输速率，并且可以很方便的实现一台上位控制器对多台变频器参数的控制。工业上与变频器进行串行通讯的上位机主要有两种：

一种是采用工控机与三菱变频器通讯，工控机的操作比较灵活，支持各种**语言，但是由于价格高昂又不利于机电工程师编程且硬件使用上存在的各种缺陷，使得此种方式较少使用到可靠性要求较高的控制系统中。

另一种是采用可编程控制器(PLC)的串行通讯口与变频器通讯，由于三菱PLC的高可靠性和新型人机界面(HMI)——触摸屏技术的普及，用HMI+PLC对变频器进行穿行通讯控制方式的应用越来越广泛，本文主要介绍OMRON公司的CP1H型PLC对三菱公司FR-E540变频器的串行总线通讯控制。

1 控制系统组成和通讯参数的设置

RS-485串行通讯是一种典型的无协议通信，即不使用固定协议，不经过数据转换，通过通信端口输入输出指令，发送和接受数据。本文所采用的CP1H型PLC有两个RS-485通信端子，使用前需要预置使用的串口，由PLC通讯控制的变频器，较多可达到32台，在进行RS-485通讯前，先要进行正确的硬件连接和参数设置，接线如图1。

 

图1 PLC与变频器的接线图

PLC对多台变频器进行通讯时，要在较末端的变频器处设置一终端阻抗，阻值为100Ω，并且把PLC的工作设定用拨码开关引脚1置为ON，表示有终端电阻存在。现以采用CP1H的串行口1对一号变频器通讯为例来说明各参数的设置。

选择CP1H的串口1进行RS-485通讯，首先需要在串口上外接RS-485通讯选件板，推荐型号为CP1W-CIF11。同时将拨码开关SW4置OFF，表示串口1通讯可用。

为了使PLC和变频器能够进行正确的RS-485通讯，必须设置相互认可的参数，使得通讯的数据帧一致。FR-E540变频器的通讯参数可以通过面板设置，变频器设置参数如表1所示。

CP1H的通讯参数设置比较*特，省去了对**通讯寄存器的设置，直接通过OMRON软件CX-Programmer,按照步骤[PLC设定]→[串口1]→[通信设置]进行PLC通讯参数的设置，需要注意PLC中的各参数要与变频器参数设置一致，否则将出现通讯故障。在CX-Programmer中进行串口一参数设置的具体情况，如图2所示。

图2 PLC串口

2 PLC和变频器的通讯程序设计

2.1 变频器数据设计

PLC对变频器的通讯可分为5个阶段：(1)PLC通讯请求发送到变频器;(2)变频器数据处理;(3)从变频器返回数据给PLC;(4)PLC处理返回数据;(5)PLC再次返回应答。十六进制数据在PLC与变频器之间使用的是ASCⅡ码传输。在完成不同的指令功能时通讯格式是不一样的，常用的指令有HED(运行频率写入)H6F(输出频率)HFA(运行)指令。例如将频率50HZ输入到一号变频器，其数据帧格式如表2：

表2 数据帧格式

 

上表中，ENQ表示通讯请求，01是一号变频器站号地址，ED为运行频率写入，等待时间1MS，1388表示变频器运行频率50HZ.将指令转换为ASCⅡ代码得到“H05H30H31H45H44H31H31H33H38H38”。数据帧最后一个字节八位，是总和校验码，其数值是由被校验的ASCⅡ数据的总和的较低一个字节(8位)表示的2个ASCⅡ数字。如上例，H30+H31+H45+H44+H31+H31+H33+H38+H38=1EF,取的低8位EF转化位ASCⅡ数据得到H45H46。综上所述，按照变频器通讯协议，将50HZ频率写入一号变频器，需要由PLC输出的ASCⅡ代码为：“H05H30H31H45H44H31H31H33H38H38H45H46”。

2.2 PLC的通讯命令

PLC用于串行通讯的命令主要有串行发送指令TXD和串行接受指令，其梯形图如图3：

 

图3 PLC串行通讯指令

参数“S”为发送信息的首地址，“D”为接受信息的首地址，“C”为控制字，主要为发送或接收字节的顺序以及通讯端口的选择。“N”为发送接收信息的字节数，一个字所存放的ASCⅡ字符为两个字节，所以每次发送接收的信息为“S(D)～S(D)+(N÷2)-1”重的内容。例如：一次发送TXD(-)的指令参数为：S=DM0000,C=#0100,N=#0016,则此次发送的任务是把从DM0000开始的16字节的内容以高字节在前，低字节在后的顺序从端口1发送出去。将50HZ的频率由CP1H的串行端口1发送给一号变频器的完整梯形图如图4所示。

图4 PLC梯形图程序

梯形图中的A392.13为串口1通讯发送可行标志，当发送可行时为ON.以上程序是将频率写入变频器，但是电动机还不能够运转，需要向变频器发送HFA指令，该指令可控制电机正，反转和停止，具体的指令写法和编程思想与上述过程类似，在此不详细说明。

3 结语

通过上述方式编写的PLC与变频器串行通讯控制程序，在高速磁耦合试验台控制系统中得到了应用。实践证明，可以利用串行通讯控制技术得到电机的任意需要转速，而且只使用一根屏蔽双绞线，就能控制多台变频器，简化了现场接线，较大的提高了抗电磁干扰能力。该项技术应用前景十分广泛

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异常内容及原因：无异常发生

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异常内容：三菱PLC停止运转

异常内容及原因：RAM错误

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异常内容：PLC停止运转

异常原因：计时器异常

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