S7-200如何通过MODBUS协议与变频器通讯

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1、S7-200如何通过MODBUS协议与变频器通讯摘要本文就西门子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121

2、2一、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。二、MODBUS通信协议1.MOD

3、BUS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。2.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，

4、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。12RTU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。一、控制系统的的硬件设计1.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。2.变频器随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术

5、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。3.PLC12本文以西门子S7-200CPU226为例。该PLC

6、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。图一一、变频器参数及PLC程序1.变频器参数设置a)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121102=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a)控制变频器l初始化变频器：Modb

7、us寄存器40001中写入0476H；l启动电机：Modbus寄存器40001中写入047FH；l停止电机：Modbus寄存器40001中写入0477H；l正转电机：Modbus寄存器40002中写入0～20000；l反转电机：Modbus寄存器40002中写入0～-20000；l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，但都大同小异，具体参考各变频器的手册。1.PLC程序121212121.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