Modbus技术在变频调速系统上的应用.docx

《Modbus技术在变频调速系统上的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Modbus技术在变频调速系统上的应用.docx（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Modbus技术在变频调速系统上的应用Abstract:Basedonpre-shrinkmachine,thisarticleintroducesapplicationofModbusprotocolinDanfossVLT2900inverter.Keywords:ModbusPLCinverter1、预缩机原理简述预缩机是印染行业中织物后整理的最后一道工序，它是将织物经过机械物理预缩橡胶毯的方法，使其预缩率降低，手感改善。根本配置由四个单元组成：给湿单元、橡胶毯预缩单元、呢毯整理单元和出布单元。给湿单元完成预缩前的给湿预备，以使织物拥有一定的含湿量，便于织物预缩。其拖动局部为一只糙皮辊。

2、由一个2.2KW电机拖动。橡胶毯预缩单元是本机的核心，主要是通过橡胶毯挤压以使织物经向产生收缩。挤压由一个616mm的辊筒和另一个辊筒的相对运动完成，拖动由一个15KW的电机完成。呢毯整理单元主要用以烘干织物和改善手感，由一个3KW的电机拖动一个2000mm的大滚筒完成。出布单元由一个1.5KW的电机拖动摆布斗完成。其工艺流程如下：进布单元橡胶毯预缩单元呢毯整理单元落布单元2、系统配置方案在本方案中，触摸屏采用日本Proface公司消费的GP系列，PLC采用西门子公司S7-226系列，变频器采用丹佛斯VLT2900系列，由于该系列变频器内已经内置了RS485接口且支持modbus协议，故这使该

3、系统性价比非常高。S7226系列的CPU内置了两个通讯口，这两个通讯口都为RS485接口，均可在三种方式下工作，即PPI方式、MPI方式及自由通讯口方式。PPI是point-to-point的缩写，即点对点方式，是西门子公司专为S7200系列开发的一个通讯协议，在本案中，我们可把其中的一个通讯口设置为该方式，用以连接HMI，进而做人机交换信息用。而第二个通讯口我们把它设置成自由口通讯方式。自由口通讯方式是S7200系列非常有特色的功能。在该方式下，根据和他通讯的其他设备的公开的通讯协议来编程S7200的通讯。我们在本方案中用它连接变频器以实现它们之间的互相通讯。相关系统框图如下列图所示：基于本

4、文阐述的重点，其它的如变频器和电机组成的自反应系统不再画出和赘述。3、自由口通讯和Modbus协议在S7-226和丹佛斯VLT2900系列变频器的应用A.通讯协议及其在PLC和变频器上的根本设置既然双方控制器要建立通讯，它们必将共同遵循一定的规约，这即称之为协议。本系统中，PLC建立的通讯规约将依从于变频器的规约，即Modbus协议，这是由于S7-200支持自由口通讯形式。l自由口通讯形式：CPU串行通讯口可由用户程序控制，这种操纵形式称作自由口通讯形式。在该形式下，用户程序可以使用承受中断、发送中断、发送指令XMT和承受指令RCV来进展通讯操纵。利用该形式，PLC可以和任意第三方串口进展通讯

5、。SMB30用于端口0和SMB130用于端口1用于选择波特率、奇偶校验、数据位数和通讯协议。lModbus通讯协议aModbus通讯是一种被用于在智能设备间建立主从方式的通讯，它可以通过如RS232C、RS485等多种传输方式进展传播。它分为两种串行传输方式：ASCII和RTURemoteTerminalUnit，远程测控中断。它们定义了数据怎样打包、解码的不同方式。丹佛斯VLT2900系列支持的是RTU方式，其格式是：其中奇偶校验和停顿位可以是0.即可以没有。Modbus由一个主站PLC和最多31个从站本系统中为4个组成。主站负责发送指令，从站那么是响应指令。在某一时刻，只能有一个从站能和主

6、站进展连接。b丹佛斯VLT2900系列变频器内置了RS485物理接口，且同时支持Modbus协议。其相关的参数如站地址、波特率、校验等在561、500、570及501参数组内设置。B.PLC和变频器通讯的信号格式l丹佛斯VLT2900系列变频器支持标准的ModbusRTU信号，其格式如下：驱动器地址：本文为变频器地址。值为032.假设设定为0，即为播送方式，那么从PLC同时向所有的变频器传送指令信号，而变频器不反应响应信号。功能码：丹佛斯VLT2900系列支持以下几种功能码16进制。数据：存储存放器地址和数据组合构成一组数据。因指令的内容不同数据长度不同。故障检查：对于RTU方式，一般采用CR

7、C16的方式进展，后面我们将做进一步的讲明l丹佛斯VLT2900系列变频器编址既然PLC与变频器通讯时操纵对象是存储器，故变频器内部必须有PLC能识别的存储器地址相对应。变频器消费厂家不同会导致其编址方法的不同。丹佛斯VLT2900系列变频器编址和你在其讲明书上看到的参数号是遵从一等式的，即参数地址HEX参数号101DEC。lModbus信号举例a通过重写控制字与参考值的方式，启动电机并使之运行在50的转速下。指令信号：010F00000020047C0400209D0101为驱动器地址0F为功能码，是指本命令为写多个位存储器指令；0000指出将要写入数据的起始地址为位存储器的首地址。0020

8、为写入长度，20HX32DEC位数据。04为要写入位的总字节数为4个。7C04047C是启动电机的控制字内容，在实际传输中为低位前置。0020为电机运行的参考值，在实际传输中低位前置。9D01为计算出的CRC-16值正常时其响应信号应为：010F000000205413b按频率指令60.0HZ传送到1变频器地址为01，指令信号：0106040F003CB8E8正常时响应信号为：0106040F003CB8E8C.信号的发送和承受指令：当信号格式被确定后，我们所要做的是从PLC怎样把它们发送出去和怎样接收变频器的响应信号了，在自由口形式当中，信号可以用XMT命令发送，用RCV命令接收，另外我们还

9、可以利用SMB2接收缓冲字节配合其它如MOV指令等来实现字符的接收。在S7-200系统中，设计了诸如发送完成、接收完成等中断事件，我们将很方便的通过它们来控制整个程序的运行。4、PLC程序的设计a数学模型：由于各个单元间是采用线性比例同步的，所以构建其数学模型非常简单，只要使某单元的转速和其相邻上一级单元遵循数学公式V1kV2即可。为了调节两单元之间的张力，我们只需调节两单元间比例k即可。这里需提醒留意的是：某一单元的转速必须以上一级为根底进展比例调节，这样才不至于在调节单元的速度时，影响其它单元间的张力。b程序框图c程序构造程序构造包括主程序、初始化子程序、停车子程序、开车子程序、比例设定子

10、程序和速度计算子程序。其中与通讯有关的程序有CRC-16校验程序、发送中断程序、接收中断程序等。下面主要介绍一下CRC-16校验程序。CRC是“CyclicalRendundancyCheck循环冗余码校验的英文简称。CRC码为2个字节，16位的二进制值。故又叫CRC-16。由发送设备计算CRC值，并把它附到信息中去。接收设备在接收信息经过中再次计算CRC值并与CRC的实际值进展比拟，假设二者不一致，亦产生一个错误，校验开场时，把16位存放器的各位都置为“1，然后把信息中的相邻2个8位字节数据放到当前存放器中处理，只有每个字符的8位数据用于CRC处理。起始位，停顿位和校验位不介入CRC计算。C

11、RC校验时，每个8位数据与该存放器的低位内容进展异或者运算，然后向最低有效位LSB方向移位，同时用零填入最高有效位MSB后，再对LSB检查，假设LSB=1，那么存放器与生成多项式16A001异或者，假设LSB=0，不作异或者运算。重复上述处理经过，直至移位8次，最后一次第8次移位后，下一个8位字节数据与存放器的当前值异或者，再重复上述经过。全部处理完信息中的数据字节后，最终得到的存放器值为CRC值。在程序编制时，可以使用FOR/NEXT指令，并使用一次嵌套。在发送时，CRC值附加到信息时，低位在先，高位在后。总结：通过理论证实，该方案使得系统布线变得简单，使系统的抗干扰性明显增强。为该设备的系统晋级作出了应有的奉献。0