通信协议宏在RS-485总线通信中的应用.pdf

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1、《制造业自动化》2003.10通信协议宏在RS-485总线通信中的应用曹辉霍罡谢满江（北京联合大学生物化学工程学院北京100023）[摘要]本文从系统构成和通信软件编程两方面详细介绍了一种基于RS-485通信网络的分散式变频制冷控制系统的设计方案，主要是以富士变频器的RS-485通信协议为基础，利用CX-Protocol软件编写了由设定参数、运行命令和监测数据等3个通信序列构成的RS-485串口通信协议宏，实现了单台OMRONCQM1H可编程序控制器与6台变频器的串行通信控制，并能实时监测各变频器的运行状态，最终达到较好的制冷效果。[关键词]RS-485总线通信；可编程序控制

2、器；变频器制冷；通信协议宏[中图分类号]TP273[文献标识码]A1引言随着现场总线技术的发展，越来越多的设备，如各种控制仪表、变频器、执行机构等基本上带有RS-485总线接口。而具有RS-485总线接口设备的通信协议往往比较简单，通信帧格式大多数是固定的，这就要求总线上的控制器应具有帧格式和数据格式的编程能力。OMRON公司的C系列可编程序控制器（PLC）是一种目前应用较广泛的控制器，它带有的通信协议宏支持软件CX-Protocol可以对RS-485总线通信格式进行编程。本文采用RS-485串行通信技术将制冷系统中的6台变频器与1台PLC联网，利用在CX-Protocol上

3、开发的串行通信协议宏的18个通信序列，实现用单台PLC对不同变频器的分时循环通信、实时控制，进而由变频器控制交流电机的转速，保证了制冷效果。2系统总体设计北京松下彩色显象管公司二期厂房的空调系统由6台7.5KW冷冻风机组成，采用6台变频器分别控制其转速。考虑到节能和控温的双重目的，相应的控制策略是对变频器的启动/停止和频率进行实时控制，且同时监测各变频器的运行状态（本系统监视电机运行的电流值），一旦出现异常，立即报警或处理故障。限于篇幅，本文不讨论具体的控制策略。图1为该变频控温系统的控制框图。系统中PLC采用OMRON公司的CQM1H-CPU51，控制器上选用的通讯卡为CQ

4、M1H-SCB41，该通讯卡上有RS-232和RS-485串口各1个。6台变频器选用了富士公司的FRN37P11S。11#电机2#电机6#电机1#变频器2#变频器6#变频器RS-485RS-485RS-485RS-485总线通讯I/O卡卡CPU图1制冷控制系统设计框图3通信协议宏组态及PLC编程通信协议宏是一种通信协议，它的功能是控制同各种通信设备和装有RS-232C或RS-422/485端口的通用器件的数据传送。如图1所示，将OMRONCQM1HPLC通信板上的RS-485端口与6台变频器的RS-485串口连接后，利用OMRON的CX-Protocol分别创建18个宏通信序

5、列（每台变频器由3个通信序列控制），并将其下载到PLC的通信板中。随后，编写PLC梯形图控制程序，使用PMCR指令实现循环执行存储在通信板中的18条通信序列。下面以1#变频器为例，说明变频器的通信设置及通信协议宏的创建和执行过程。3.1变频器的通信参数设置在编写通信协议宏之前，需要对富士变频器的通信参数进行设置，见表1。表1富士变频器通信参数设置表功能代码功能名称设定值设定值含义F02运行操作1运行命令由外部给出H30链接功能3运行命令和频率值均由通信给出H31站地址11#变频器通信地址，2～6#变频器分别设为2～6H32故障处理3通信异常时变频器继续运行H33定时时间0是指

6、通信异常时变频器做出反应的时间，在本例中，变频器不对通信异常做出反应，故定时时间为0H34波特率19600bpsH35数据长度17位H36奇偶校验1偶校验H37停止位12位停止位23.2创建通信协议宏在创建1#变频器的通信协议宏之前，必须知道富士变频器的标准通信帧格式。它是由16位ASCII码组成，其命令帧（PLC→变频器）及应答帧（PLC←变频器）的标准格式如下：①频率设定命令帧字节012345678912131415格式SO站号EN命令种类功能SP数据ETXBCHQ代码C位数1211121412BCC对象其中：SOH报文开头（固定）功能代码功能号码00～49站号变频器的节

7、点地址SP空格（固定）ENQ传送要求（固定）数据4位十六进制数0000～FFFF命令通信指令（读出、写入等）ETX报文结束（固定）种类功能种类（基本功能、端子功能、BCC校验和00～FF高级功能、监视数据等）②频率值应答帧字节012345678912131415格式SO站号AC命令种类功能特殊数据ETXBCHK代码C位数1211121412BCC对象其中：ACK传送应答（固定）特殊选取附加数据，正数或负数其他项含义同上。根据上述变频器的通信帧格式，在CX-Protocol软件上创建新项目，由于采用CQM